Большой обзор доступных фотополимеров для SLA-печати

Здравствуйте! Это обзор доступных фотополимеров для стереолитографической 3D-печати. Стереолитография, по сравнению с FDM, дает куда большую точность и лучшее качество поверхностей, но сами стереолитографические 3D-принтеры и материалы для них были, до недавнего времени, непомерно дороги. Ситуация изменилась с появлением на рынке Wanhao Duplicator 7, самого недорогого фотополимерника. Вместе с ростом его популярности, повысился спрос и на недорогие фотополимерные смолы. Здесь мы рассмотрим несколько образцов таких материалов.

Мы решили сравнить три марки недорогих смол для стереолитографии: Fun To Do, Harz Labs и UV Res. Цены в статье приводятся ориентировочные и могут изменяться.

Параметр, который мы не укажем в характеристиках, так как у этих полимеров он одинаковый — длина волны, при которой происходит полимеризация — общепринятые и самые распространенные 405 нанометров.

Fun To Do

Fun To Do — фотополимерная смола голландского производителя, уже достаточно популярная среди любителей 3D-печати. Это недорогой и качественный продукт, который можно использовать с подавляющим большинством стереолитографических принтеров. К нам на обзор попало три материала этой серии: Standard Blend — для прототипирования и декора, Industrial Blend — для функциональных деталей и Castable Blend — выжигаемый полимер для литья.

Fun to do Standard Blend

Характеристики:

Емкость, л: 1
Технология печати: DLP/LCD/SLA
Производитель: Fun To Do
Твердость по Шору, D: 35
Страна производства: Нидерланды

Fun To Do Standard Blend отлично подойдет для бюджетной 3D-печати различного назначения. У смолы высокая скорость полимеризации. Материал совместим почти со всеми стереолитографическими 3D-принтерами. Минимальная толщина слоя — 20 микрон. Полимер поставляется в трех цветах — красный, натуральный и черный. Параметры засветки Fun To Do Standard Blend на Flashforge Hunter, а мы печатали именно на нем:

Слой, с: 2
Первый слой, с: 10
Толщина слоя, мм: 0,05

Отпечатанные изделия на ощупь резиноподобные, но хрупкие. Благодаря этому, поддержки очень легко отламываются, не нанося повреждений самой модели. После финальной засветки, “запекания” готовой модели, полимер становится твердым.

Если плохо взболтать черный полимер перед заливкой в принтер, изделия носят зеленоватый оттенок. Такой эффект обнаружился у нас ближе к концу бутылки. Очевидно, полимер надо встряхивать перед каждым применением. Впрочем, как и любой другой.

Если полимер оставить на две недели в принтере, то пигмент полностью осядет на дно. Вообще, конечно, никакой полимер лучше не оставлять на две недели в емкости принтера. Но, вот — есть у нас и такой опыт.

Полимер не прилипает к Fep-пленке, что порадовало, и достаточно легко смывается, модель без затруднений снимается с платформы построения.

Fun To Do Industrial Blend

Характеристики:

Емкость, л: 1
Технология печати: DLP/LCD/SLA
Производитель: Fun To Do
Цвет: Натуральный
Твердость по Шору, D: 75
Страна производства: Нидерланды

Fun To Do Industrial Blend — промышленный фотополимер высокой прочности с широким температурным диапазоном. Напечатанные им детали не теряют свойств при температурах от -45°С до +225°С. Используется, помимо прочего, для создания мастер-моделей и литьевых форм для работы с силиконом. Поставляется в тех же цветах — красный, черный и натуральный.

Параметры засветки на Flashforge Hunter:

Слой, с: 1,5
Первый слой, с: 12
Толщина слоя, мм: 0,05

Полимер изначально обладает повышенной жесткостью и требует обязательного “запекания” изделий УФ-лампой или интенсивным солнечным светом — без этого они могут потрескаться и загнуться. Полимеризуется качественно и точно, модели внешне ничем не отличаются от Standard и Castable.

Fun To Do Castable Blend

Характеристики:

Емкость, л: 1
Технология печати: DLP/LCD/SLA
Производитель: Fun To Do
Цвет: Красный
Твердость по Шору, D: 73
Страна производства: Нидерланды

Fun To Do Castable Blend используется для печати литьевых моделей применяемых при литье из различных металлов, в том числе благородных. Прекрасное подспорье в ювелирном деле, при изготовлении произведений искусства, игрушек или утилитарных металлических изделий. Полимер дает высокую детализацию и имеет низкую зольность.

Каких-то специфических требований по работе с Fun To Do Castable Blend нет. Основное отличие — самая долгая, среди полимеров Fun To Do, засветка.

Параметры засветки на Flashforge Hunter:

Слой, с: 2
Первый слой, с: 15
Толщина слоя, мм: 0,05

Все три вида полимеров Fun To Do отличаются высокой точностью, твердостью (после “запекания”), высокой скоростью полимеризации, приятными и яркими цветами.

На фото представлены Catable (красный полимер), Standard (черный) и Industrial (желтый полимер).

Усадка — в пределах заявленных производителем норм.

Модели со сложной структурой получаются хорошо.

Очень аккуратные фигурки.

Такие кубики мы использовали для замера отклонений в размерах.

Всё в пределах нормы.

UV Res

UV Res — фотополимер российского производства. Продолжаем успешное импортозамещение!

На тестах у нас было два полимера этого производителя, о чем читайте ниже.

Также компания выпускает инициатор для полимеров, значительно ускоряющий время полимеризации — на 40-50%, при добавлении около 1% от массы полимера.

Пигментная паста для окрашивания полимера выпускается в упаковке по 10г.

UV Res M001

Характеристики:

Емкость, л: 1
Технология печати: DLP/LCD/SLA
Твердость по Шору, D: 55-60
Страна производства: Россия

Фотополимер отечественного производства UV Res M001 предназначен для печати моделей различного назначения. Сохраняет идеальное соотношение жесткости и функциональности в готовых изделиях. Подходит для печати мастер-моделей. Сохраняет прочность и твердость при температуре до 120 градусов Цельсия.

Один из самых точных полимеров, что были на тестах.

Отличия от Fun To Do — прилипает к пленке, приходится использовать шпатель для слива полимера из ванны. Средний по густоте. Выпускается в одном цвете.

Параметры засветки на Flashforge Hunter:

Слой, с: 5
Первый слой, с: 20
Толщина слоя, мм: 0,05

UV Res M111

Характеристики:

Емкость, л: 1
Технология печати: DLP/LCD/SLA
Твердость по Шору, D: 75-80
Страна производства: Россия

Отличие от полимера M001 — изделия из M111 способны сохранять прочность и жесткость при температурах до 200 градусов. Менее точный и более медленный.

Параметры засветки на Flashforge Hunter:

Слой, с: 8
Первый слой, с: 30
Толщина слоя, мм: 0,05

Harz Labs

HARZ Labs Model

Полимеры Harz Labs на тестах были представлены одним наименованием — HARZ Labs Model, но в трех цветах: Красный, Вишневый и Черный.

Характеристики:

Внешний вид: Окрашенная прозрачная жидкость
Доступные цвета: Красный, Прозрачный, Серый, Черный, Белый, Вишневый
Запах: Без запаха
Вязкость по Брукфильду, Па*с: 0,8-1
Предел прочности на разрыв, Н/мм2: 45
Удлинение на разрыв, %: 6-7
Твердость по Шору, D: 87-92
Усадка, %: <1

HARZ Labs Model — один из самых твердых и жестких полимеров. Точность на высоте.

Если модель плохо промыта или полимер недополимеризован, то могут остаться белесые следы.

Параметры засветки на Flashforge Hunter:

Слои, с: 3,5-4
Первый слой, с: 15
Толщина слоя, мм: 0,05

Сравнение

Самые удобные в печати — полимеры Fun To Do. У изделий из Standard Blend, например, очень легко удалять поддержки, а параметры для полимеризации этих смол уже заложены во многие принтеры, например — в наш тестовый Flashforge Hunter. Они не такие твердые и жесткие, как полимеры Harz Labs, и не липнут к пленке во время печати.

Самые точные — смолы UV Res. По твердости, на ощупь, они представляют собой нечто среднее между Harz Labs и Fun To Do. Очень высокая детализация. Минус — мало цветов.

Самые твердые принты получаются из Harz Labs Model — 87-92 D.

Представлены в нескольких типах и широкой цветовой гамме.

Сравнительная таблица:

Общие фото изделий из всех полимеров:

Слева-направо: UV Res M111, M001, Harz Labs Model Красный, Вишневый, Черный, Fun To Do Castable, Industrial, Standard Blend.

Используемые принтеры

Печатать этими материалами могут многие стереолитографические 3D-принтеры, фактически — все, которые производят засветку в требуемом диапазоне — 405 нм.

Назовем лишь несколько.

FlashForge Hunter

Рабочая камера, мм: 120 х 67,5 х 150
Технология печати: DLP
Толщина слоя, мкм, от: 25

Wanhao Duplicator 7

Рабочая камера, мм: 120х68х200
Технология печати: LCD
Толщина слоя, мкм, от: 35

Formlabs Form 2

Рабочая камера, мм: 145 x 145 x 175 мм
Технология печати: SLA
Толщина слоя, мкм, от: 25

EGL 2

Рабочая камера, мм: 86.4 х 48.6 х 170
Технология печати: DLP
Толщина слоя, мкм, от: 10

Выводы

Все представленные материалы отвечают требованиям, предъявляемым полимерам предназначенным для прототипирования — все они достаточно прочные, хорошо полимеризуются, дают качественные принты.

Отличия, обнаруженные во время тестов, обусловлены спецификой назначения каждого отдельного материала и изложены выше. Fun To Do Castable Blend, например, может использоваться для печати выжигаемых моделей для литья.

Поработав с этими материалами, мы делаем вывод, что доступные фотополимеры во многом не уступают фирменным смолам производителей 3D-принтеров, а если разница неочевидна, то зачем платить больше?

Это имеет смысл, если у вас дорогой брендовый принтер, типа Form 2, и вы хотите бесперебойности и простоты любой ценой. Но, если вы готовы экспериментировать и экономить, доступные качественные полимеры — лучший вариант.