Термины и определения 3D печати

В этой статье я буду объяснять основные термины и понятия используемые в 3D печати. Буду наполнять контент по мере возникающих вопросов, если хотите, чтобы я добавил какой-то термин – напишите его на форуме или в оф.группе фейсбука

АБС (ABS)

АБС-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол) один из самых распространенных материалов для FDM- печати. Продукт нефтепереработки. Есть производители ABS нити в Украине, поэтому данный пластик является самым доступным как по цене (от 7 у.е./кг), так и по количеству. Данный пластик считается достаточно прочным и может нести приличную механическую нагрузку. АБС-пластику свойственна термоусадка – при остывании слои уменьшаются и “стягивают модель”, что может привести к отлипанию модели от поверхности или “расслаиванию”. Для хорошего прилипания рекомендуется нагреваемая платформа. Можно использовать каптоновый скотч, покрытый ABS – juice. Также можно использовать Blue tape на принтерах не оборудованных нагреваемой платформой. Для уменьшения эффекта расслаивания нужно уменьшить разницу температур печати и окружающей модель среды . Растворяется ацетоном, этилацетатом.

 

Температура платформы: 108-1150С

Температура сопла: 230-2450С

Обдув: нужен при печати мостов и мелких деталей

АБС сок (ABS juice)

Киселеобразный раствор, который наносится на поверхность, для лучшего прилипания детали. Получается путем смешивания АБС пластика с этилацетатом в пропорциях приблизительно 1 к 1 (на самом деле каждый смешивает такой раствор, с которым ему удобнее работать). Наносится на поверхность салфеткой или шпателем.

G-Код (G-code)

Подавляющее число 3D принтеров управляется специальным языком команд, который называется G-код. Изначально этот язык был разработан и стандартизирован для управления ЧПУ-станками. А так как 3D принтер по сути является разновидностью ЧПУ станка вполне логично было “подогнать” его под эти стандарты. Тем не менее в разных 3D принтерах G-код может отличаться (могут отсутствовать некоторые команды или даже иметь другое значение). Думаю, самым удобным справочником по G-коду для владельцев 3D принтеров – является Вики от РепРап.

Мост (Bridge)

Печать “по воздуху”, без поддержки, когда печатается горизонтальная линия между 2-мя точками без какой-либо поддержки. Печать “мостов” зависит от большого кол-ва параметров в т.ч.: материал, температура сопла, скорость, температура среды, наличие принудительного охлаждения. Хорошим показателем является возможность печатать мосты до 20мм без провеса. Но есть случаи значительно превышающие эту цифру, например вот

ПЛА (PLA)

ПЛА-пластик (полилактид) второй по популярности пластик для FDM-печати. Изготавливается из кукурузы или сахарного тростника, в следствии чего является биоразлагаемым. Становится мягче при температуре 60С, что делает его непригодным для изготовления трущихся и нагреваемых деталей. Тем не менее у него есть очень большое преимущество перед АБС пластикам – практически отсутствует термоусадка, что позволяет печатать сложные, большие модели без расслаивания. Растворяется дихлорэтаном. Застывает дольше чем АБС, поэтому желательно принудительное охлаждение.

 

Температура платформы: 60-700С

Температура сопла: 200-2100С

Обдув: Желательно постоянный

Поверхность печати / нагреваемая платформа (Printing bed / HeatBed)

Поверхность печати / нагреваемая платформа – это часть принтера, на которой начинается “выращивание” модели. Платформы бывают нагреваемые и ненагреваемые. Как правило, платформа нагревается до температуры стеклования пластика: для ABS – 110 градусов, для PLA – 65-70 градусов. Плюсом нагреваемой платформы является то, что при печати пластиком с высокой степенью термоусадки, разогревом платформы можно уменьшить разницу температур, тем самым уменьшить степень усадки пластика, а также увеличить силу прилипания пластика к платформе. Поэтому очень желательно использовать нагреваемую платформу при печати крупных моделей из нейлона или ABS пластика. Нагреваемая платформа обычно обклеивается каптоновым скотчем. Также вместо каптона можно использовать матовое стекло, покрытое ABS джусом.
В последнее время появились альтернативные самоклеющиеся поверхности от FlashForge, Haftfolie, GeckoTek и другие. Однако отзывы о них очень сильно разнятся, поэтому пока сложно сделать по ним однозначный вывод. Печать без нагрева возможна на оргстекле, акриле. Этот способ хорошо подходит для печати PLA пластиком, у которого низкий коэффициент термоусадки. В этом случае платформу греть не надо. Также на оргстекле можно печатать и ABS пластиком, но небольшие детали. Нужно учитывать, что если толщина оргстекла будет слишком маленькой – меньше 3 мм – его может деформировать при нагреве.
Платформу из стекла, оргстекла, акрила, покрытую каптоном перед печатью нужно обезжирить ацетоном (этилацетатом).

Поддержка (Support)

Поддержка – Дополнительный материал, который поддерживает горизонтальные плоскости при печати и не дает им упасть. Большинство 3D принтеров могут печатать углы до 45 градусов без какой либо поддержки.

Вся поддержка как правило потом удаляется (если этот материал не оказывается внутри модели). Если ваш принтер имеет больше одного сопла – вы можете печатать поддержку другим цветом (чтобы ее легче было обнаружить), или специальным материалом.
Есть 2 растворимых материала для поддержки: PVA – растворяется в воде, по температурным свойствам близок к PLA, поэтому с ним обычно и используется. HIPS по температурным свойствам близок к ABS – растворяется в лимонене

Слайсер (Slicer)

Слайсер – программа которая преобразует 3D модель в G-код (набор команд) для 3D принтера. Фактически слайсер (от англ. slice – нарезать) “нарезает” модель горизонтальными слоями и рисует срез фигуры в каждом слое командами G-кода. Так же в G-код добавляются данные о температурах сопла, нагреваемой поверхности и др.. Все эти параметры можно задать в настройках слайсера. Существует много слайсеров с разным интерфейсом в т.ч. включающие в себя хост-контроллер. Наша мастерская использует бесплатные Slic3r и Cura. Есть еще бесплатные слайсеры например: Kisslicer, Skeinforge.

Дихлорэтан (Dichloroethane)

Дихлорэтан – прозрачная бесцветная жидкость с запахом хлороформа.

В отличие от этилацетата, дихлорэтан может растворять и PLA пластик, поэтому его применяют для сглаживания поверхности и для склеивания готовых изделий как из PLA, так и ABS пластика. Для нанесения растворителя можно использовать не синтетическую кисточку (может раствориться).

Сразу хотим отметить, что дихлорэтан очень токсичен, с резким запахом, при его использовании следует применять респиратор и тщательно проветривать помещение.

Этилацетат, ацетон (Ethyl acetate, acetone)

Изначально в качестве растворителя для ABS-пластика использовался ацетон. Но так как в Украине этот растворитель продают строго по рецепту, его можно заменить этилацетатом. Это бесцветная летучая жидкость с резким запахом.

Так как этилацетат растворяет ABS- пластик, с помощь него можно сглаживать поверхности модели или склеивать их. Если Вам нужно сгладить отдельные части, используйте кисточку (не синтетическую – может раствориться). Также есть метод сглаживания парами ацетона/этилацетеат – называется “Баня”.

Этилацетатом можно протирать стекло платформы для печати. Он обезжиривает, очищает и дает возможность лучшему прилипанию PLA- и ABS-пластика. Для этого нужно пропитать ватный диск (не вату!!!) растворителем и протереть стекло платформы.

Этилацетат можно купить практически в любом строительном магазине. Рекомендуем использовать респиратор при работе с ним. Также учитывайте, что пары этилацетата, как и сам растворитель, легко воспламеняются.

Хост (Host controller)

Хост (Хост контроллер) – программа которая позволяет управлять 3D принтером. Есть много различных программ, которые работают на разных операционных системах, есть кросплатформенные. Как правило, в программе есть кнопки управления передвижением головки 3D принтера, регуляторы температуры платформы и сопла, а также предпросмотр модели, но главная задача хоста – отправить модель в 3D принтер в виде G-кода. Некоторые хосты включают в себя базовые элементы преобразования/восстановления 3D моделей. Обычно хост всегда идет в связке со слайсером, в одних (например Cura) он интегрирован, в других можно настроить связь с внешним модулем слайсера. Среди бесплатных хостов хорошо зарекомендовали себя Cura, Pronterface, Repetier host, Mattercontrol. Также заслуживает внимания платный вариант “все в одном” Simplify 3D и базовый хост контроллер для устройств на базе андроид – gCodePrintr.

Сопло (Nozzle)

Сопло 3d принтера является частью печатающей головки. Именно из него выходит расплавленный пластик. Существуют различные размеры сопла – от 0,2 мм и более в зависимости от материала и необходимого качества печати. Чем меньше диаметр отверстия сопла, тем качественнее, но и медленнее печать. Широко распространены сопла диаметром 0,4 мм. У хорошего сопла должна быть минимизирована площадь контакта с печатаемой моделью, поэтому как правило они имеют конусовидную форму.