Полировка и обработка изделий из PLA, ABS, HIPS

Иногда для постобработки моделей из ABS-пластика используют ацетон. Также для этих целей используют метилэтилкетон и дихлорэтан, имеющий высокую токсичность. Но предпочтительней для этого использовать тетрагидрофуран и дихлорметан. Растворитель является универсальным средством и подходит для различных видов пластика таких, как ABS, PLA, HIPS, SBS и др. Для того, чтобы сгладить HIPS и SBS лучше всего использовать D-Limonene, поскольку он является самым безопасным растворителем и пахнет вкусными апельсинами.

Обратите внимание: дихлорэтан – мощный яд, а дихлорметан является менее ядовитым. Тетрагидрофуран – не сильно токсичный, но в свободной продаже отсутствует.

Для работы с такими веществами требуется высокий уровень безопасности. Данный способ является одним из тех, что можно применять во время обработки изделий.

Предупреждение:

Описанные здесь методы предполагают соблюдение мер безопасности. Пожалуйста, прочитайте главу «Техника безопасности при работе с растворителями», паспорт безопасности химической продукция.

Для чего нужна постобработка?

Во время постобработки происходит сглаживание неровностей в местах, где соединяются слои, получаемые в процессе печати (FDM), различные артефакты процесса (точки соприкосновения с креплениями) и другие проблемы.  После того, как осуществлена постобработка деталь выглядит более качественно и аккуратно.

Техника безопасности при работе с растворителями

Дихлорметан

Хотя он и является самым неядовитым галогеналканом, но тем не менее нужно осторожно его использовать, поскольку он летучий и вызывает сильное отравление. Работы нужно выполнять с работающей вытяжной вентиляцией. Дихлорметан наименее токсичен из растворителей для PLA-пластиков, но будьте предельно осторожны во время работы. Длительный эффект данного растворителя может быть очень опасен. Старайтесь не допустить попадания паров дихлорметана на открытый огонь или искры, поскольку он горюч. Аналогичными свойствами обладает ацетон и тетрагидрофуран.

Растворитель обладает высокой летучестью, классом опасности IV, как и у ацетона. Запах менее слабый, чем у ацетона. Работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении.

Не выливайте дихлорметан в унитаз или раковину, поскольку он не может смешаться с водой и ваши трубы из пластика окажутся в опасности.

D-Limonene

Данный растворитель является безопасным и менее вредным для человека. D-Limonene может воздействовать только на HIPS и SBS пластики. Как и в случае с дихлорметаном, рекомендуется проводить работы в хорошо проветриваемом помещении. D-Limonene имеет мыльную основу, вот почему для нейтрализации реакции пластика с растворителем, следует промыть его с мылом.

Как бы вы не работали с растворителем, применяйте перчатки, поскольку растворитель может обезвоживать вашу кожу, что очень опасно. Во время использования сильного растворителя можно получить даже ожог кожи.

При каких бы обстоятельствах вы ни работали с растворителями, делать это следует только в перчатках, потому что они могут быстро обезвоживать кожу, что потенциально опасно. Для таких целей стоит применять перчатки не из латекса, а из нитрила или неопрена.

Способы обработки

Обработка погружением

Очень простой вид обработки, на один цикл уходит до 3 минут. На пример был погружен Йода в дихлорметан на несколько секунд, а за следующие несколько минут растворитель испарялся с поверхности изделия. Для получения глянцевой поверхности, окуните еще раз деталь в растворитель на пол секунды, он не впитается до конца и быстро испарится, оставляя после себя глянец.

Процесс очень быстрый, для него не нужна баня и ацетон. Дихлорметан отлично подходит для ABS, PLA, HIPS и других экзотических материалов. 1 л хватит надолго. Но очень важно сохранить герметичность емкости в которой хранится раствор.

Нанесение кистью

Для этого необходимо чистой натуральной кисточкой нанести дихлорметан, до полного сглаживания слоев. Поскольку растворитель очень летучий, он быстро испарится. Одно из главных преимуществ дихлорметана состоит в  возможности его выборочного нанесения, оставления углов не тронутыми и более тщательного устранение дефектов. Лучшие результата постобработки получаются именно благодаря этому способу. Не забывайте соблюдать технику безопасности, вдыхание химии не безопасно.

Любой чистой натуральной кисточкой наносите дихлорметан, пока слои не сгладятся. Этот растворить чрезвычайно летуч, так что долго ждать высыхания не придётся. Очевидное преимущество данного способа в том, что наносить растворитель можно выборочно, оставляя острые углы не тронутыми, а наиболее заметные дефекты печати обработать более тщательно. Наилучшие результаты обработки достигаются именно этим способом. 

Для данного способа постобработки можно использовать такой материал, как XTC-3D от компании  Smooth-On.

XTC-3D это двухкомпонентное защитное покрытие для выравнивания и финишной обработки 3D-печатных деталей. Два вида жидкостей смешиваются и кистью наносятся на любую поверхность объекта.

Рабочее время нанесения - около 5 минут. Время отверждения - около 4 часов (в зависимости от массы и температуры). XTC-3D Образует твердое, ударопрочное покрытие, которое может быть подвергнуто шлифовке, грунтовке и окраске.

Примечательно, что по заверениям производителя XTC-3D может быть применено как к SLA и SLS объектам. Ну и конечно же, эта смесь работает с PLA, ABS, Laywood, пенополиуретаном, древесиной, гипсом, картоном и даже бумагой.

Обработка парами

Процесс обработки PLA паром схож с ABS и ацетоном. Для этого используется тетрагидрофуран. PLA объект, используемый для обработки, необходимо расположить на нерастворимой подложке (для этого хорошо подойдет алюминиевая фольга, проволочная сетка) и затем поместить в герметичную емкость.

Процедура обработки PLA парами в сущности такая же, как в случае ABS и ацетона. Здесь используется тетрагидрофуран. Объект из PLA, который будет обрабатываться, располагается на нерастворимой подложке (алюминиевой фольге, проволочной сетке, деревянной подставке и др.) и помещается в герметичную емкость. Во время нагревания растворитель будет испаряться и взаимодействовать с поверхностью детали.

Данный акулий зуб был напечатан на Makerbot Replicator 2 коричневым PLA пластиком, а затем его обработали тетрагидрофураном и высушили.

Посмотрите на неровную поверхность сверху, в данном месте объект соприкасался с опорой во время постобработки. Вот почему следует детально обдумывать, какие части и куда прислонять. Также помните, чем меньше объем вашей камеры принтера, тем сложнее правильно рассчитать время, для равномерного распределения газа внутри камеры. По этой причине сам процесс выравнивания может быть неравномерным.

Все операции следует выполнять на улице, плотно закрыв колбу, бутылку или другую емкость. Мыть шкафа-камеру изнутри следует до и после работы.

Ручная полировка

Не хотите использовать пары для обработки? Возможно осуществить полировку вручную, нанося растворитель на кусочек ткани.

Тряпку лучше использовать белую (неокрашеную), без ворса, поскольку на ней будут скапливаться PLA и для других целей использовать ее уже будет нельзя.

Когда нужная ткань подобрана, наденьте перчатки из нитрила или неопрена, войдите в хорошо проветриваемое помещение и намочите ткань дихлорметаном. И начинайте этой тканью полировать деталь. Результат работы будет зависеть от того, как вы производили движения, прилагали усилия и насколько жесткая была ткань. При отсутствии других оговорок, лучше всего осуществлять полировку круговыми движениями.

После этого объекту необходимо высохнуть, для того, чтобы дихлорметан полностью испарился.

Фотография была сделана с макросъемкой, глубина резкость мала, но выделен основной фокус, что позволяет увидеть подробности. Полировке подлежала только средняя часть зуба. Данная поверхность была очень хорошо отполирована. Для сравнения можете посмотреть ее левый край, где видно следы печати.

Имейте ввиду, что чем мельче ваш объект и выше качество печати, тем меньше вам необходимо усилий на доводку, для получения гладкой поверхности детали.

Другие методы постобработки

ABS пластик так же неплохо обрабатывается просто наждачкой. Несколько видов наждачной бумаги и мелкая шлифовальная губка позволят вам получить отличную гладкую поверхность, не забудьте только сделать стенку модели толще, чтобы не протереть в поверхности дыру. Проще всего наждаком или надфилем убирать следы поддержек или крупные, заметные изъяны. PLA пластик можно шлифовать, однако если использовать бормашину, шлифовальный станок или просто долго нашлифовывать один участок, из за трения, температура этого участка вырастет и пластик начнет размягчаться и скатываться, от чего поверхность будет смотреться хуже. Поэтому при обработке PLA лучше либо использовать специальные смолы  для обработки поверхности, на подобии XtC или ограничиваться растворителями.

PLA детали также можно приклеивать при помощи дихлорметана.

Удачной работы!