Терміни та визначення 3D друку

В цій статті я буду пояснювати основні терміни та поняття, які використовуються у 3D друці. Буду наповнювати контент по мірі виникаючих питань, якщо хочете, щоб я додавав якийсь термін – напишіть його на форумі або в оф.групі фейсбуку

АБС (ABS)

АБС-пластик (акрилонітрилбутадієнстирол) один з найпоширеніших матеріалів для FDM- друку. Продукт нафтопереробки. Є виробники ABS нитки в Україні, тому даний пластик є найдоступнішим як по ціні (від 7 у.е./кг), так і по кількості. Даний пластик вважається достатньо міцним та може нести солідне механічне навантаження. АБС-пластику властива термоусадка – при охолодженні шари зменшуються та “стягують модель”, що може призвести до відлипання моделі від поверхні, або “розшарування”. Для гарного прилипання рекомендується платформа, що нагрівається. Можна використовувати каптоновий скотч, який покритий ABS-juice. Також можна використовувати Blue tape на принтерах, які не оборудовані платформою, що нагрівається. Для зменшення эфекту разшарування треба зменшити різницю температур друку та довкілля моделі. Розчиняється ацетоном, етилацетатом.

Температура платформи: 108-115ºС

Температура сопла: 230-245ºС

Обдув: треба при друці мостів та дрібних деталей

АБС сік (ABS juice)

Киселеподібний розчин, що наноситься на поверхню для кращого прилипання деталі. Виходить шляхом змішування АБС пластику з етилацетатом в пропорціях приблизно 1 до 1 (насправді, кожен змішує такий розчин, з яким йому зручніше працювати). Наноситься на поверхню салфеткою або шпателем.

G-Код (G-code)

Переважна кількість 3D принтерів управляється спеціальною мовою команд, що називаєтся G-код. Спочатку ця мова була разроблена та стандартизована для управління ЧПУ-станками. А так як 3D принтер по суті є різновидом ЧПУ станка, цілком логічно було “підігнати” його під ці стандарти. Тим не менш, в різних 3D принтерах G-код може відрізнятися (можуть бути відсутніми деякі команди або навіть мати інше значення). Думаю, найбільш зручним довідником по G-коду для власників 3D принтерів – є Вікі від РепРап.

Міст (Bridge)

ПЛА (PLA)

ПЛА-пластик (полілактид) другий по популярністю пластик для FDM-друку. Виробляється з кукурудзи або цукрової тростини, внаслідок чого являєтся біорозкладаним. Стає м’якішим при температурі 60С, що робить його непридатним для виготовлення деталей, які труться та нагріваються. Тим не менш у нього є дуже велика перевага перед АБС пластикам – практично відсутня термоусадка, що дозволяє друкувати складні, великі моделі без розшарування. Розчиняється дихлоретаном. Застигає довше, ніж АБС, тому бажане примусове охолодження.

 

Температура платформи: 60-70ºС

Температура сопла: 200-210ºС

Обдув: Бажано постійний

Поверхня друку / платформа, що нагрівається (Printing bed / HeatBed)

Поверхня друку / платформа, що нагрівається – це частина принтеру, на якій починається “вирощування” моделі. Платформи можуть нагріватися або не нагріватися. Як правило, платформа нагрівається до температури “скловання” пластику: для ABS – 110 градусів, для PLA – 65-70 градусів. Плюсом платформи, що нагрівається є те, що при друці пластиком з високим ступенем термоусадки, разігрівом платформи можна зменшити різницю температур, тим самим зменшити ступінь усадки пластику, а також збільшити силу прилипання пластику до платформи. Тому дуже бажано використовувати платформу, що нагрівається при друці великих моделей з нейлону або ABS пластику. Платформа, що нагрівається зазвичай обклеюється каптоновим скотчем. Також замість каптону можна використовувати матове скло, покрите ABS джусом.
В останній час з’явились альтернативні самоклеючі поверхні від FlashForge, Haftfolie, GeckoTek та інші. Проте відгуки про них даже сильно різняться, тому поки складно зробити по ним однозначний висновок. Друк без нагріву можливий на оргсклі, акрилі. Цей спосіб гарно підходить для друку PLA пластиком, у якого низький коэфіцієнт термоусадки. У такому випадку платформу гріти не треба. Також на оргсклі можна надрукувати і ABS пластиком, але невеликі деталі. Треба враховувати, що якщо товщина оргскла буде занадто маленькою – менше 3 мм – його може деформувати при нагріванні.

Платформу з скла, оргскла, акрила, покриту каптоном перед друком треба знежирити ацетоном (етилацетатом).

Підтримка (Support)

Підтримка – додатковий матеріал, який підтримує горизонтальні площини при друці і не дає їм впасти. Більшість 3D принтерів можуть друкувати кути до 45 градусів без будь-якої підтримки.

Вся підтримка, як правило, потім видаляється (якщо цей матеріал не виявляється всередені моделі). Якщо ваш принтер має більше одного сопла – ви можете друкувати підтримку іншим кольором (щоб її легше було виявити), або спеціальним матеріалом.

Є два розчинних матеріалів для підтримки: PVA – розчиняється у воді, по температурним властивостям близький до PLA, тому з ним зазвичай і використовується. HIPS по температурним властивостям близький до ABS – розчиняється в лимонені

Слайсер (Slicer)

Слайсер – програма, яка перетворює 3D модель в G-код (набор команд) для 3D принтера. Фактично слайсер (від англ. slice – нарізати) “нарізає” модель горизонтальними шарами та малює зріз фігури у кожному шарі командами G-коду. Також в G-код добавляються дані про температурах сопла, поверхні, що нагрівається та ін.. Всі ці параметри можна задати в настройках слайсеру. Існує багато слайсерів з різним інтерфейсом у т.ч. які включають у себе хост-контролер. Наша майстерня використовує безкоштовні Slic3r і Cura. Є ще безкоштовні слайсери, наприклад: Kisslicer, Skeinforge.

Дихлоретан (Dichloroethane)

Дихлоретан – прозора безбарвна рідина з запахом хлороформу.

На відміну від етилацетатту, дихлоретан може розчиняти і PLA пластик, тому його застосовують для згладжування поверхні і для склеювання готових виробів як з PLA, так і ABS пластику. Для нанесення розчину можна використовувати не синтетичний пензлик (може розчинитися).

Одразу хочемо відзначити, що дихлоретан дуже токсичний, з різким запахом, при його використанні слід застосовувати респиратор та ретельно провітрювати приміщення.

Етилацетат, ацетон (Ethyl acetate, acetone)

Спочатку в якості розчинника для ABS-пластику використовувався. Але, так як в Україні цей розчинник продають строго за рецептом, його можна замінити етилацетатом. Це безбарвна летюча рідина з різким запахом.

Так як етилацетат розчиняє ABS- пластик, за допомогою нього можна згладжувати поверхні моделі або склеювати їх. Якщо Вам потрібно згладити окремі частини, використовуйте пензлик (не синтетичний – може розчинитися). Також є метод згладжування парами ацетону / етилацетату – називається “Баня”.

Етилацетатом можна протирати скло платформи для друку. Він знежирює, очищає і дає можливість кращому прилипанню PLA- та ABS-пластиків. Для цього треба просочити ватний диск (не вату !!!) розчинником і протерти скло платформи.

Етилацетат можна купити практично в любому будівельному магазині. Рекомендуємо використовувати респіратор при роботі з ним. Також враховуйте, що пари етилацетату, як і сам розчинник, легко спалахують.

Хост (Host controller)

Хост (Хост контролер) – програма, яка дозволяє управляти 3D принтером. Є багато різних програм, які працюють на різних операційних системах, є кросплатформені. Як правило, в програмі є кнопки управління пересуванням головки 3D принтера, регулятори температури платформи і сопла, а також попередній перегляд моделі, але головне завдання хоста – відправити модель у 3D принтер у вигляді G-коду. Деякі хости включають в себе базові елементи перетворення/відновлення 3D моделей. Зазвичай хост завжди йде у зв’язці зі слайсером, в одних (наприклад, Cura) він інтегрований, в других можна налаштувати зв’язок із зовнішнім модулем слайсера. Серед безкоштовних хостів гарно зарекомендували себе Cura, Pronterface, Repetier host, Mattercontrol. Також заслуговує увагу платний варіант “все в одному” Simplify 3D і базовий хост контролер для пристроїв на базі андроїд – gCodePrintr.

Сопло (Nozzle)

Сопло 3d принтеру є частиною голівки. Саме з нього виходить розплавлений пластик. Існують різні розміри сопла – від 0,2 мм і більше в залежності від матеріалу і необхідної якості друку. Чим менше діаметр отвору сопла, тим якісніше, але і повільніше друк. Дуже поширені сопла діаметром 0,4 мм. У якісного сопла повинна бути мінімізована площа контакту з друкованої моделлю, тому, як правило, вони мають конусоподібну форму.