Точки плавления смол для 3D-печати: что нужно знать

3D-принтеры бывают двух фундаментально разных типов: нитевые (филаментные) и смольные (резиновые).

Популярные нитевые: FDM (Fused Deposition Modeling) и FFF (Fused Filament Fabrication). Смольные: стереолитография (SLA).

SLA-принтеры используют смолу — фотореактивный термостатичный материал для 3D-печати.

Свойства смолы и смольных принтеров делают SLA 3D-печать дающей герметичные, высокоточные, изотропные материалы как прототипы для тонких, гладких 3D-поверхностей — смольных печатей.

Статья помогает понять: могут ли 3D-печати плавиться, термостойкость, обзор смольных печатей и SLA смол.

SLA смольные печати и нитевые печати

При контакте с конкретными длинами волн света смола формирует олигомеры и мономеры в гибкие или жесткие геометрии.

Полимеризация происходит после коротких цепочек смолы объединяются интуитивно после воздействия определенных длин волн. Жидкая смола становится твердой.

После полимеризации жидкая смола превращается в SLA смолу (смольные печати). SLA смола не термопластик.

Разница результатирует из массивного сопла нитевых принтеров, дающего большие высоты слоев минимум 0,5 мм.

Однако SLA-принтеры работают с порядком величины до 0,05 мм высот слоев для мельчайших деталей при оптимальных условиях.

Могут ли смольные печати плавиться?

Смольные печати не могут плавиться — они сохраняют свою определенную отвердевшую и затвердевшую форму. Поскольку они не термопластики, они не могут сжиживаться.

Однако некоторые пользователи говорят: печати становятся мягче при повышении температуры. Правда: некоторые смольные печати начинают размягчаться при 40 °C.

Но это верно в зависимости от типа смолы и условий отверждения (во время фото полимеризации).

Иногда пользователи думают или замечают, что отвердевшая смольная печать плавится.

В этом случае она расширилась и протекла из-за свойств отвердевшей смолы, определенных типом смолы и условиями полимеризации.

Например, неотвердевшая смола может застрять в печати. Утечка происходит из-за неправильного дренирования жидкой смолы. Она отвердевает медленнее обычного.

В процессе отверждения смола вырабатывает давление и тепло. Давление вызывает трещины и выталкивание печати — взрыв.

Там, где видите смолу, капающую из 3D-модели — неотвердевшая смола надавила, пробоила модель и выделила неотвердевшую смолу.

Смольные печати и термостойкость

Некоторые смольные печати имеют высокую термостойкость >160 °C. Такая смола оптимально работает даже под давлением.

Другие смольные печати предлагают исключительный цвет. Удивительно, но совместимы с большинством принтеров: Phrozen, Elegoo, Anycubic (Amazon).

Некоторые смолы начинают размягчаться при низких температурах. Для более устойчивых моделей можно использовать способы отверждения для высоких температур.

Как? Постепенно повышайте температуру на 50 градусов каждые 15 секунд.

При тестировании термостойкости смолы вы заметите тресклящий звук при оптимальной температуре.

После этого ухудшается, появляется много трещин, выделяется газ.

Идеально сделанная смольная печать размягчается, становится пластичной, затем сгорает при дальнейшем нагреве. Когда смола трескается и размягчается — печатать станет трудно.

Формирование объекта смольным принтером

У каждого смольного принтера: билд-плейта, бак, источник света, зеркало. SLA смольный принтер (Amazon) может делать изображение вверх ногами нормально.

Формирование изображения зависит от позиционирования компонентов в машине; фактор зависит от того, поднимается ли билд-плейта или опускается.

Большинство пользователей десктопов предпочитают перевернутую ориентацию — легче фабриковать и эксплуатировать без потери качества.

Но нужно быть внимательным к поддерживающим структурам и адгезии печати, чтобы ни одна деталь не упала под действием гравитации.

Можно ли расплавить и переиспользовать смольные детали 3D-принтера?

Как видно, после завершения фото полимеризации расплавить смольные печати невозможно. Почему? Потому что смола не термопластик.

Результирующая прочная смола имеет плотную перекрестную систему, делающую плавление невозможным. Однако можно измельчить остатки в мелкие кусочки.

Так создадите перерабатываемые отходы, потому что с технической точки зрения, после использования отвердевших смольных печатей их компоненты больше не полезны.

Можно использовать остаточную отвердевшую смолу после измельчения. Форму не получите, но структуру смолы повредите.

Чистка мисок для смешивания смолы и утилизация смолы

Чистка смолы из миски: сначала замочите в ацетоне.

Затем опрыскайте поверхность спиртом (проверьте Amazon) — спиртовой спрей в вашем флаконе. В конце вытрите миски до чистоты.

Важно: неотвердевшая смола может испортить миски или вызвать загрязнение. Смолы легковоспламеняемы и нерастворимы в воде.

Может вызвать экологическое загрязнение — скользка.

Можете утилизировать жидкую смолу после истечения срока или когда не нужна. Оборудование, контактировавшее со смолой — тоже утилизируйте.

Сначала надевайте перчатки, лейте смолу в миску и оставляйте 1–10 дней на свету для затвердевания. После полимеризации утилизируйте как бытовые отходы.

Материалы в контакте со смолой — экспонируйте свету. После затвердевания смолы — утилизируйте как бытовые отходы.

Сколько хранятся смолы?

При герметичном хранении смола хранится месяцы и дольше. В прохладном темном месте — пригодна, но качество печати будет варьироваться.

Большинство банок смолы УФ-устойчивы — можно хранить на полках. Но лучше хранить в теплом темном месте (ящик).

Этот вариант лучше — повышает ценность хранения, сохраняя максимальную пригодность.

Можно ли переотвердеть УФ-смолу?

УФ-свет повреждает органические вещества, среди них — УФ-смола. Если печатаете детали в УФ-станции дольше требуемого — можно переотвердеть смольные печати.

Также, если применяете экстремальное УФ-воздействие при сушке — смольные 3D-печати будут сверх-отверждены или деградированы.

Вредно ли вдыхать дымы смолы?

Дымы смолы также называют эпоксидными. Эпоксидные дымы, испаряемые жидкой смолой при испарении, также выделяемые при нагреве смолы, вызывают аллергическую реакцию во рту.

Типичные симптомы: раздражение и воспаление.

При вдыхании дымов смолы поражают легкие, нос, горло. Сенсибилизация — аллергическая реакция при воздействии этих дымов.

Также пыль от частично отвердевшей смолы. При вдыхании частицы застревают в слизистой дыхательных путей, притягивая серьезные заболевания.

Эпоксидная смола vs УФ-смола

Разница — процесс отверждения. УФ-смола отвердевает УФ-облучением, эпоксидная смола (Amazon) — промышленно производится.

Разные применения и свойства. Эпоксидная смола имеет компонент отвердителя/покрывающей смолы, УФ-смола готова к использованию без компонента.

Без помощи эпоксидная смола отвердевает, УФ-смола — под УФ-облучением. Макс. толщина слоя УФ-смолы — 1 мм, эпоксидная — до 5 см.

Так как УФ-смола нуждается в лампе — подходит для малых площадей. Эпоксидную можно использовать на больших поверхностях (полы).

При работе с обеими смолами всегда надевайте респиратор (Amazon).

FAQ

Является ли УФ-смола термостойкой?

УФ-смола не царапоустойчива и не термостойка. Более того, УФ-смола продолжает испаряться, пока эпоксидная прекращает выделения после отверждения.

Эпоксидная смола выдерживает 160–300 °C и долго. Нагретая эпоксидная — >400 °C; зависит от продукта и производителя.

Как узнать, отвердела ли УФ-смола?

УФ-смола имеет короткий процесс отверждения. УФ-фонарик/лампа ≥4 Вт — процесс макс. 3 минуты. Проверка: загляните внутрь. Можно зубочисткой.

Нужен ли маска для УФ-смолы?

УФ-смола продолжает испаряться после отверждения. Неотвердевшие смолы выделяют токсичные пары, вызывающие проблемы со здоровьем.

Да, нужна маска при работе с УФ-смалой и эпоксидной смолой.

Как растворить УФ-смолу?

Растворяете УФ-смолу SPM (сера-углекислый перекись смесь) и аммоний-гидроксидной смесью.

Термостойки ли смольные печати?

Прочные смолы имеют поверхностное покрытие стекла и керамических частиц. Структура — гладкая отделка с жесткой химической структурой.

Прочная смола имеет отличную термостойкость и термическую стабильность.

При какой температуре 3D смольные печати плавятся?

3D-печатные смольные печати не плавятся. Но полимеры имеют температуру деформации при нагреве 150 °C и 302 °F.

Могут размягчиться, не обязательно плавиться, затем гореть при постоянном нагреве этой температуры.

Деградируют ли SLA печати?

При непрерывном воздействии УФ-света поверхностные оксиды в конечном итоге деградируют. Зависит от используемой смолы.

Некоторые SLA смолы (эпоксидная, серая смола — Amazon) имеют длительную жизнь по сравнению с УФ-смалой.

Заключение

Итог: SLA материалы и смольные печати размягчаются в диапазоне 150–300 °C. Некоторые испаряются, выделяя токсичные дымы.

При непрерывном воздействии УФ-света некоторые смолы в конечном итоге деградируют. Удачной печати!