Рубрика э-э-эксперименты!
ib4: много букв и фотографий.
На досуге я балуюсь 3д-печатью. Это не приносит существенного дохода, зато бывает полезно мне или моим друзьям. И в быту, и на работе.
Обычно к изделиям ставятся требования по красоте, удобству и прочности. А вот недавно появилась задача, связанная с герметичностью. Поэтому я решил освоить запекание пластика.
Это относительно старая выдумка: модель печатается со стопроцентным заполнением, укладывается в каком-либо порошке (часто это соль) и запекается при температуре плавления пластика. Конечно же стопроцентного заполнения не бывает даже при переэкструзии, т.к. лишний пластик будет переть во все стороны, но между дорожками всё равно останутся полости. Спеканием можно сделать более качественное соединение между дорожками, уменьшить напряжения и сделать полости более гладкими в сечении и замкнутыми (т.е. превратить в пузыри), что уменьшит концентрацию напряжений. Соль выступает в роли формы для литья, разве что материал не надо «лить».
Я посмотрел пару старых видосов и статейку на форуме печатников. Везде была взята соль, а вот температура для ПЕТГ разная: 180°С и 130°С. В комментариях упоминали заливание гипсом. Заливать я не хочу – его потом надо ломать, а сперва сушить, иначе испаряющаяся вода будет мешать. Зато использовать гипс – хорошая идея. И теперь решил определить, при какой
температуре лучше запекать.
Для науки во все поля мне следовало бы сделать десяток образцов для каждого варианта запекания, и выбрать механические испытания, чтобы сравнивать в цифрах. Но это для умных и усердных. Поэтому я напечатал из прозрачного ПЕТГ 8 маленьких образцов и 8 больших. 4 маленьких образца будут запечены вне гипса, чтобы оценить степень расплавления, 4 в гипсе для оценки сохранения деталей (на них сделаны цифры), 4 больших образца покажут степень спекания, 4 больших образца останется неизменным для сравнения (я сперва печатал, а потом думал).
Температуры запекания: 130°С, 140°С, 150°С и 160°С. Каждый раз по часу (у меня таймер на 1 час).
Я ожидаю, что маленькие образцы вне гипса оплывут или округлятся.
Я ожидаю, что маленькие образцы в гипсе сохранят свою форму. Если же не сохранят, значит, утрамбованный гипс плохо удерживает и не подходит.
Я ожидаю, что крупные образцы станут более прозрачными и дымчатыми.
Поехали!
130°С
Первое спекание сразу же дало неплохой результат. Выкапывать из гипса и сравнивать я буду их вместе, однако образец вне гипса видно уже. Он заметно округлился, его выгнуло оставшимися от печати напряжениями? дорожки как будто спеклись, образец не растёкся.
Нижние слои имеют тёмный оттенок из-за следов чёрного пластика, которым печатал ранее.
140°С
Вдруг оказалось, что рюмка сделана из пластика. Хотя на ощупь как стекло, звенит как стекло и осколки острые как у стекла. Однако же от нагрева сильно огорчилась. Поэтому следующие образцы придётся переместить в другие рюмки.
Образец вне гипса поплыл ещё сильнее. Рюмка осыпается.
Тут фотографии сделаны на камеру получше. Далее запёк на 150°С и следом 160°С.
Но было не до фотографий. Так что следующая сразу общая.
И так, образцы вне гипса оплыли тем сильнее, чем больше температура, иное было бы удивительным. Ни один не растёкся совсем.
Спечённые большие образцы имеют следы от неравномерного трамбования гипса. Из этого следует, что лучше трамбовать клеем-карандашом, чем фломастером более широким инструментом для равномерности.
Все запечённые большие образцы существенно прозрачнее не запечённых, 140°С и более - чуть прозрачнее, чем 130°С. Это значит, что нет смысла греть сильнее, а учитывая деградацию ПЕТГ при высокой температуре, есть смысл спекать при минимально необходимой температуре, т.е. 140°С (предварительно).
Образцы зрительно и в цифрах исказились, при 160°С образец значительно округлился. Значит надо это либо учитывать при использовании технологии, либо использовать вместо гипса что-то другое, либо заливать гипсовым раствором и хорошо сушить. Либо лучше трамбовать.
Конечно же при меньшей температуре искажение меньше.
Цифры на меленьких образцах сохранились ± одинаково, но также заметно плохое влияние большей температуры и недостаточность 130°С. Таким образом далее я буду запекать на 140°С в сухом гипсе, а когда будет требоваться большее сохранение формы – заливать гипсом перед запеканием. Достаточно ли этого для герметичности – опыт покажет.