Wodoodporne czy wodoszczelne?
Chociaż części drukowane w 3D mają wiele zalet, nie są one często wodoodporne. Wiele osób ma błędne przekonania na temat tego, co oznacza „wodoodporny”, więc wyjaśnijmy to od razu. Jest wodoodporność i jest wodoszczelność, i są one bardzo różne.
Wodoodporność oznacza, że woda nie będzie miała wpływu na część, podczas gdy wodoszczelność oznacza, że woda nie może ani dostać się do części, ani z niej uciec. W praktyce, możesz chcieć, aby wydruk był wodoodporny, jeśli będzie wystawiony na działanie deszczu lub wilgotnego klimatu. To czy zapobiega on przedostawaniu się wody do środka jest nieistotne.
Przykładowo, jeśli drukowałbyś 3D część samochodową (np. część zderzaka), nie ma potrzeby, aby była ona wodoszczelna, ale powinna być wodoodporna, aby mieć pewność, że nie ulegnie degradacji lub deformacji podczas deszczu. Jeśli natomiast drukowałbyś butelkę na wodę, powinna ona być wodoszczelna, aby zatrzymać płyn.
W tym artykule skupimy się na tym, w jaki sposób można impregnować wydrukowane w 3D elementy. Pokażemy kilka różnych metod, włączając w to wybór materiału, ustawienia slicera, postprocessing i testy.
Dobór materiałów
Niektóre materiały są bardziej podatne na reakcje chemiczne i deformacje niż inne, co może prowadzić do powstania części, które nie są wodoodporne. Jeśli materiał jest reaktywny na wodę, wydruk 3D wykonany z tego materiału najprawdopodobniej ulegnie deformacji, gdy wejdzie w kontakt z wodą lub zostanie umieszczony w wilgotnym środowisku. Tak więc, wybór materiału powinien być Twoim pierwszym celem.
Pamiętaj tylko, że nie jest to jedyny krok. Podczas gdy niektóre materiały mogą być oznaczone jako wodoodporne, części z nich wykonane mogą takie nie być.
Materiały
Jeśli drukujesz w technologii FDM, prawdopodobnie będziesz brał pod uwagę trzy główne materiały: PLA, ABS i PETG. Przyjrzyjmy się im bliżej.
- PLA nie jest znany jako najbardziej wodoodporny materiał, ale powinien się sprawdzić. W szczególności, powinien działać dobrze tak długo, jak długo będzie wchodził w interakcję z zimną, a nie gorącą wodą.
- ABS jest doskonałym materiałem do drukowania wodoodpornego. Części mogą pękać i deformować się w zimnie, ale jego wodoodporne właściwości utrzymują się przez dłuższy czas.
- PETG, modyfikacja PET, który jest używany w butelkach na wodę, jest doskonałym materiałem do wykonywania wodoodpornych nadruków. PETG jest powszechnie uważany za wodoodporny, a także ma doskonałą odporność termiczną. Ten materiał jest prawdopodobnie najlepszym wyborem do drukowania wodoodpornych części, o ile wykonasz również inne techniki impregnacji.
Bezpieczeństwo żywności
Jeśli planujesz użyć części drukowanej w 3D do czegokolwiek, co będzie miało kontakt z jedzeniem lub napojami, powinieneś użyć materiału bezpiecznego dla żywności, takiego jak PP lub PETG, a nie ABS lub ASA. Przed drukowaniem upewnij się, że producent konkretnego filamentu twierdzi, że jest on bezpieczny dla żywności.
Odporność cieplna
Odporność na ciepło nie ma nic wspólnego z tym, że część jest wodoodporna, ale w zależności od planowanego zastosowania, może być istotna. Na przykład, części nadające się do mycia w zmywarce są narażone na działanie ekstremalnych temperatur i dużej ilości wody, więc wybór materiału jest szczególnie ważny. Upewnij się, że wybrałeś materiał odporny na ciepło, który jest również wodoodporny (na przykład ABS lub PETG).
Ustawienia slicera
Jednym z najważniejszych czynników dla wydruków 3D jest sposób w jaki są one cięte i z jakimi ustawieniami. Między innymi, ustawienia określają jak szczelna, pełna i chroniona jest część drukowana, co z kolei może wpłynąć na to jak bardzo będzie ona wodoodporna.
Bądź świadomy, że choć ustawienia slicera odgrywają dużą rolę w czynieniu druku 3D wodoodpornym, niektóre modele są trudniejsze do impregnacji niż inne. Złożone modele z dużą ilością szczegółów są trudniejsze do impregnacji, więc upewnij się, że Twój model jest tak prosty jak to tylko możliwe.
Gdy już odpowiednio dostosujesz swój model, nadszedł czas na zabawę z ustawieniami druku. Poniżej znajdują się najważniejsze z nich, które należy rozważyć.
Ekstruzja
Celowe nadmierne wytłaczanie może sprawić, że części będą bardziej wodoodporne, ponieważ zmniejszy się szansa, że w wydruku pojawią się jakiekolwiek przerwy. Możesz to zrobić poprzez zwiększenie mnożnika ekstruzji, zwanego też czasem „flow rate”, w slicerze.
Będziesz również chciał, aby wiele warstw Twojego wydruku lepiej do siebie przylegało, a możesz to osiągnąć poprzez zwiększenie temperatury. Zwiększenie temperatury może również pomóc w przypadku nadmiernej ekstruzji.
Powłoki i wypełnienie
Powinieneś także zwiększyć liczbę warstw, których używasz na wydruku. Dostosowanie tego ustawienia dodaje więcej granic, które otaczają wypełnioną część druku 3D.
Rozważ użycie wyższego procentu wypełnienia. Doda to więcej wypełnienia do Twojego wydruku, co może pomóc zachować jego formę i strukturę.
Rozmiar dyszy
Choć nie jest to ustawienie slicera , szersza dysza może pomóc uczynić części bardziej wodoodpornymi. Szersza dysza oznacza grubsze linie wytłaczane, w tym powłoki części. Niezależnie od tego ile ich jest, grubsze powłoki oznaczają mniejszą szansę, że podczas drukowania, przypadkowo wydrukują się na tyle cienkie, że utworzą dziury lub szczeliny.
Wysokość warstwy
Użycie wyższego ustawienia wysokości warstwy może poprawić wodoodporność wydruku, ponieważ tworzy wyższe warstwy. W rezultacie wydruk będzie miał ich mniej, co oznacza mniej słabych punktów (np. linii warstw), przez które potencjalnie może przedostać się woda.
Post-Processing
Post-processing jest jednym z najlepszych sposobów na uczynienie części wodoodporną. Wygładzanie warstw, w szczególności, może przynieść wspaniałe wodoodporne rezultaty. Łączy ono warstwy, eliminując przerwy w liniach warstw i tworząc szczelniejsze zamknięcie wokół części.
Wygładzanie warstw może być wykonane na kilka różnych sposobów, ale główną techniką jest zastosowanie rozpuszczalnika do druku. Niektóre materiały są rozpuszczalne w określonych środkach chemicznych. Na przykład ABS rozpuszcza się w kontakcie z acetonem.
- Aceton: Jest to chyba najpopularniejszy rozpuszczalnik używany do postprocessingu. Wygładzanie warstw acetonem działa z filamentami ABS, ASA, HIPS, PMMA i poliwęglanowymi.
- Epoksyd: Inną metodą postprocesingu jest pokrywanie wydruku żywicą epoksydową. Epoksyd szybko wygładza linie warstw na wydrukach 3D, dzięki czemu elementy są mniej podatne na działanie wody.
- Wosk: Choć mniej popularny, wosk jest dobrym kandydatem do impregnacji wydruków. Nie rozpuszcza on warstw jak aceton, ale raczej wypełnia wszelkie luki pomiędzy warstwami.
Testowanie
Teraz, gdy już stworzyłeś wodoodporną część, warto ją przetestować. Nie powinieneś zakładać, że stosując się do powyższych zaleceń, zawsze będziesz miał wodoodporną część.
Aby przetestować swój wydruk, pozostaw go w lekko zimnej wodzie na co najmniej kilka godzin. Następnie wyjmij część i pozwól jej wyschnąć przez około godzinę. Jeśli zauważysz jakiekolwiek deformacje lub pęknięcia, to znaczy, że część nie jest wodoodporna.
Jeśli Twoja część nie okazała się wodoodporna, sugerujemy ponowne przeanalizowanie powyższych zaleceń: dostosowanie ustawień slicera, wykonanie większej ilości post-processingu, a być może nawet użycie innego materiału.
Możesz również mieć problem z drukowaniem, więc upewnij się, że wszystkie systemy na Twojej drukarce 3D działają bez zarzutu.
Żródło: https://all3dp.com
