Делаем 3D-печатные изделия водонепроницаемыми

Безопасность — первый момент при выборе пластика для 3D-печати. Некоторые полимеры слегка токсичны, обычно при нагревании. Например, акрилонитрил-бутадиен-солин (ABS) или полистирол могут выделять стирол, который является токсином и подозревается в канцерогенности. Несмотря на более низкие концентрации, при 3D-печати все же предпочтительнее использовать более безопасные полимеры, такие как REC Relax в полиэтиленовом фаворите (PETG), не подвергая себя риску, например, в пищевых контейнерах. Используется в пищевой промышленности для изготовления раз делают ПЭТ-бутылок для различных напитков.

Некоторые полимеры плохо дружат с водой. Например, к ним относится полиамид (нейлон). Он особенно гигроскопичен и довольно быстро теряет прочность после длительного контакта с водой. Полиластоиды (RC PLA), с другой стороны, безопасны при контакте с пищей, но имеют очень низкую точку размягчения (при~50°C), но является биоразлагаемым, поэтому следует избегать контакта с богатой бактериями теплой водой или жидкой почвой.

Трехмерная печать пищевых контейнеров должна выполняться с особой осторожностью, поскольку в многослойных ресурсах могут размещаться и размножаться опасные микроорганизмы. Это можно устранить путем выравнивания поверхности с помощью растворителя, нанесения специального покрытия, периодической стерилизации изделия или даже используя бактериальные свойства полимеров, таких как Rec Biocide Petg в качестве расходного материала.

Наконец, при печати изделия Кроме того, если вы планируете печатать пластиковые материалы, которые будут контактировать с горюче-смазочными материалами, необходимо заранее проверить устойчивость полимера к соответствующим веществам. Трехмерная печать герметичных пластиковых контейнеров для хранения газа является небезопасной, поэтому ее следует избегать.

Оптимизация рисунков

Некоторые модели лучше подходят для контакта с водой из-за своей геометрии и структурных алгоритмов. Плавные контуры всегда предпочтительнее, так как углы и сильно выступающие конструкции повышают риск образования полостей при установке расплавов полимеров. В целом, чем проще и плавнее геометрия, тем лучше.

Очень подходит так называемая «операция JAR». Это когда слои постоянно укладываются по спирали на одной ножке. Наиболее часто эта функция используется в 3D-печати банок и других подобных, часто симметричных объектов. Отсюда и название. Что делает ее лучше? Дело в том, что во многих случаях виновником утечки являются не поры между слоями, а вертикальные швы, образованные соединением нитей в каждом слое. При работе с бутылками такие швы отсутствуют. Это является несомненным преимуществом.

То же самое относится и к дну. Например, если печатается прямоугольный контейнер, курсы крепления углов и расположение внезапно меняются у стенки, что может привести к образованию зазоров между нитями. В целом, рекомендуется избегать реактивного поведения головки 3D-принтера и резких изменений в маршруте крепления.

Выбор материала.

Rec ABS или Rec Etern подходят для контейнеров для непищевых продуктов. Оба пластика обладают хорошей прочностью, но довольно капризны к 3D-печати из-за сильной усадки, поэтому перед манипуляциями с этими материалами рекомендуется прочитать статью по этой ссылке. В частности, ресивер эртерн рекомендуется для применения в следующих областях изделия Ультрафиолет очень устойчив и поэтому предусмотрен для использования на открытом воздухе.

Самым простым и надежным вариантом является PETG. Как уже упоминалось, полиэтилен или турбина PETG уже широко используется в производстве упаковки для пищевых продуктов. PETG — это вариант с добавлением глюкола, который помогает сохранить пластичность и прозрачность при нагревании. Материал относительно легко поддается печати и обеспечивает достаточное сцепление между слоями. Предлагается множество нитей на основе этого полимера — чистый PETG под названием Rec Relax, недорогой комплексный переработанный пластик, наполненный стеклом, под названием RPETG GF и специальная нить под названием Rec Biocide Petg. Последняя, вероятно, является лучшим вариантом для 3D-контейнеров для пищевых продуктов, поскольку это PETG с биоцидной добавкой, которая подавляет рост бактерий.

Еще один хороший вариант — полипропилен или Rec PP+. Полипропилен также широко используется в пищевой промышленности: если бутылка делают бутылки изготавливаются из ПЭТ, то винтовые крышки — из полиэтилена или полипропилена. Этот полимер обладает очень подходящими гидрофобными свойствами, ударопрочностью и стойкостью, а также отличным слоем на слое.

Не забудьте высушить пряжу перед 3D-печатью: различные полимеры впитывают влагу по-разному, почти все в разной степени, и накопленная влага может вызвать дефекты поверхности и даже снизить механические свойства. изделий . Читайте другие статьи о хранении и сушке пряжи здесь и здесь.

Приспособления для

Результаты во многом зависят от настроек измельчителя, но простого повышения температуры и снижения скорости установки может быть недостаточно.

Форсунки.

Наиболее часто используемый диаметр — 0,4 мм, но для увеличения скорости потока расплава может быть предпочтительнее больший диаметр, например 0,6 мм, что позволяет лучше проникать в слой и предотвращает образование пор.

Толщина слоя.

Стандартная насадка 0. 4 мм часто имеет слои толщиной 0. 1-0. 15 мм, в этом случае желательно уменьшить толщину примерно до 0. 05 мм. Как упоминалось выше, это помогает продвинуть расплав дальше в уже уложенный материал, что одновременно приводит к более толстым линиям. Оба способа предотвращают образование полостей, но несколько увеличивают время 3-D печати.

Окружающие поверхности

Стенки модели могут состоять из одной или нескольких линий периметра. В ‘Vessel Operations’ это линия, в противном случае цифры могут быть изменены. Здесь имеет смысл сохранить и не увеличивать количество периметров, чтобы плотный огневой материал на одних периметрах предотвращал образование атмосферных ресурсов за счет перекрытия возможных ресурсов на других. Начните, по крайней мере, с трех периметров.

Вертикальные швы

Вертикальные швы (или Zs) образуются там, где исполнительный орган начинает и заканчивает крепление расплава. Стык между «головой» и «хвостом» часто не идеален и способствует утечке. некоторые семена, такие как Prusaslicer делать Швы равномерные и как можно более незаметные, но в нашем случае это, скорее, вредит. Настройте швы одного слоя так, чтобы они не совпадали со швами соседнего слоя. Или, более того, швы не совпадают вокруг одного и того же слоя — это опять же помогает скрыть возможные утечки. С другой стороны, если вы собираетесь запечатывать поверхность после 3D-печати, прямые, равномерные швы могут быть желательны.

Заполнение.

Заполнение не играет важной роли в герметизации, но оно повышает выносливость и, следовательно, предотвращает растрескивание. Здесь все зависит от предполагаемой нагрузки на изделие . В большинстве случаев полное заполнение не требуется. Для экономии материала попробуйте изначально установить наполнение на 40% и при необходимости увеличить его до максимума.

Поток.

Недостаточная вытяжка — верный путь к утечке, поэтому в значительной степени зависит от правильной регулировки подачи расплава. изделие . Перед 3D-печатью необходимо изделия Потратить время и материал на тестовые кубики для оценки качества поверхности и при необходимости увеличить значения текучести.

Температура.

Еще одним важным фактором является сцепление между слоями. Сцепление слоев сильно зависит от температуры экструзии и выдува, поэтому старайтесь печатать при максимально возможной температуре с минимальным объемом выдува.

Послепечатная обработка.

Дополнительная постобработка может уменьшить или даже полностью устранить возможность утечки. Это можно сделать несколькими способами

Обработка растворителем.

Обработка поверхности подходящим растворителем не только выравнивает поверхность, но и закупоривает поры. Это можно сделать с помощью щетки, швабры или паровой бани. Не забудьте использовать щетку для проветривания, если не важно сохранить детали.

Заглаживание.

Изделия можно подвергать термической обработке в подходящей печи или печах, но будьте осторожны: температура в печи часто подскакивает. Будьте осторожны, чтобы избежать плавления, особенно при использовании газового оборудования. изделие полностью.

Накладки.

В качестве альтернативы растворителям можно использовать лаки, клеи, эпоксидные смолы или фотолабильные полимеры (смолы или растворы лака для ногтей для стереолитографических 3D-принтеров) или растворы использованных нитей в подходящих растворителях. Например, при 3D-печати REC ABS отделенные реквизиты и другие отходы можно растворить в ацетоне и полученный раствор нанести на поверхность. изделия Затем ему дают высохнуть. Альтернативный вариант, изделие Конечно, не забывайте использовать нерастворимые в воде покрытия и учитывайте потенциальную токсичность покрытия при работе с пищевыми контейнерами.