Постобработка пластика после 3D-печати, механическая и химическая

Постобработка пластика после 3D-печати, механическая и химическая

Наиболее популярными методами доводки распечатанных 3D-объектов являются шлифовка, пескоструйная обработка и обработка парами растворителей.

Это заблуждение, что при 3D-печати нельзя получить такие же гладкие и отполированные объекты, как с помощью традиционных промышленных технологий. На такие заявления можно возразить простой наждачкой, и эта техника доводки очень распространена.

То, какая техника доводки используется, во многом зависит от геометрии и материала детали. Эти факторы определяют и уровень эстетичности, который удастся достичь, и ее функциональность, потому что разные методы позволяют добиваться разных текстур и внешнего вида. Одни методы лучше подходят для прототипов и выставочных моделей, другие — для деталей механизмов.

Методы и необходимые материалы

Самым главным условием для получения красивых моделей с гладкой поверхностью является 3D печать на качественном оборудовании, а также применение проверенных расходных материалов. Ненадежная, плохо откалиброванная техника, некачественный пластик могут стать причиной неровностей, расслоений, потеков пластика на модели. Привести такие изделия в порядок может быть либо очень сложно, либо вообще невозможно. В нашем случае 3D печать производилась на 3D принтерах линейки CreatBot пластиками PLA и PETG.

Из нашей предыдущей статьи вам уже известно о способах обработки различных видов пластика, потому для вас не станет новинкой применение дихлорэтана для работы с пластиком PLA. Помимо прочего, в процессе может использоваться обычная шпаклевка, наждачная бумага разной зернистости, грунт, лак и краска для пластика. А теперь подробнее.

Постобработка 3D печати Грута

Наша компания настолько оценила продолжение всем известных «Стражей галактики», что решила пополнить коллекцию образцов частичкой нашумевшего фильма. Выбор пал, конечно же, на малыша Грута, который наверняка запал в душу каждому зрителю. Для большей достоверности модель необходимо было обработать и покрасить. Поскольку эта фигурка исключительно декоративного назначения, для 3D печати было решено использовать экологичный и простой в работе PLA пластик.

3D модель состояла из двух частей – тела и головы, которые воспроизводились отдельно. По завершению каждый элемент был очищен от поддержек и обработан дихлорэтаном. Далее на обе части мы нанесли специальный грунт для пластика. Это необходимо, чтобы краска хорошо и равномерно ложилась. При игнорировании данного этапа покрасить изделие будет гораздо сложнее.

Красили фигурку мы обычными акриловыми красками, которые продаются в любом художественном магазине. Однако для базового черного слоя использовалась акриловая краска для пластика в аэрозоле. Многие модели после покраски рекомендуется вскрывать лаком, матовым или глянцевым, в зависимости от требуемого результата. Но в нашем случае было решено опустить этот этап для сохранения своего рода шероховатости и «деревянной» структуры модели.

Обработка детали из пластика PETG

PETG – это прочный материал технического назначения. Его обработку мы продемонстрируем на примере одного из заказов, одним из пожеланий к которому было обеспечение гладкой поверхности готовой модели. Стоит отметить, что постобработка 3D печати прочными материалами может быть затруднительной. Для устранения послойности и выравнивания изделия была использована обыкновенная шпаклевка. После ее нанесения образец был ошкурен вручную.

Далее требовалось окрасить деталь с целью получения равномерного цвета. Здесь, как и в предыдущем случае, использовался грунт для пластика, а также черная краска в баллончике. Аэрозольные краски, лаки и грунты – оптимальный вариант для равномерного окрашивания. Рекомендуем обращаться к покраске кистями лишь в случае индивидуальных, сложных художественных задач.

Итак, после высыхания краски результат был закреплен с помощью лака. Теперь по внешнему виду поверхность изделия приближена к промышленным пластиковым объектам.

Почему PLA пластик вытекает из экструзивного сопла

Такая проблема случается с некоторыми производительными марками, для которых очень сложно подобрать необходимый режим температуры сопла. Работать с таким пластиком очень сложно: он очень капризен, неравномерно ложится, печать некачественная. Чтобы хоть как-то бороться с проблемой вытекания полимера из сопла придется при каждой загрузке материала отдельно подбирать температуру экструдера. Для исключения такого недочета обращайтесь к проверенным поставщикам 3D пластиков хорошо себя зарекомендовавшим.

Правила печати первого слоя PLA

Первый слой важен не только в печати PLA, но и для изготовления распечаток из любых материалов. Есть несколько правил, которые необходимо соблюдать для качественного прилипания слоя:

Монтажная паста должна находиться на максимально подходящем уровне для обрабатываемого материала;

Экструдер расположен над подложкой на правильной высоте;

Материал основы изготовлен из качественного сырья обеспечивающего прилипание PLA.

Материал: TPU — термопластичный полиуретан

  • Эластичность — основное свойство, которое обуславливает применение.
  • Высокая стойкость к деформации как на сжатие, так и на растяжение.
  • Высокая прочность, очень мягкий. Твердость по Шору 75А
  • Отсутствие запаха при печати.
  • Отличная межслойная адгезия.
  • Низкая скорость печати.
  • Стойкость к большинству растворителей, жирам, маслам. Относительная стойкость к бензину.
  • Механическая обработка сильно затруднена из-за специфических свойств пластика.
  • Широкий диапазон эксплуатационных температур.
  • Точность прутка составляет ± 0,05 мм (пониженный допуск на геометрию).
  • Необходима доработка головки экструдера FDM-принтера с целью устранения зазоров и полостей на пути прутка от подающей шестерни до горячей зоны печатающей головки. Использование экструдеров с боуден трубкой затруднено из-за очень низкой твердости материала.
  • Механическая обработка изделий из пластика TPU затруднена.
  • Химическая обработка не применяется.

Термопластичный полиуретан (TPU) является уникальным материалом, одним из наиболее востребованных полимерных материалов. Эксплуатационные и химические свойства обеспечили этому материалу широкое распространение во всех отраслях промышленности с высокими требованиями к качеству материалов.

Термопластичный полиуретан (TPU) объединяет в себе износостойкость, легкость и эластичность, способность не изменять свой цвет в процессе его использования. Материал устойчив к воздействию низких температур. разрыву и агрессивным средам, хорошо сцепляется с поверхностью, восстанавливает форму при деформации, способен прекрасно сопротивляться проколам, обладает сопротивлением к скольжению.

Пластик TPU является первым гибким, Flex-пластиком в линейке пластиков производства Московского завода FDplast.

Обладая прекрасными конструктивными и технологическими свойствами, термопластичный полиуретан используется в различных отраслях, начиная от обмотки силового кабеля, использования в разработке дизайна низа обуви, изготовления защитных аксессуаров для электронных устройств и заканчивая декоративной накладкой в салоне автомобиля.

Finishing Touch

Кроме бесплатных вариантов инструментов, на основе которых могут обрабатываться 3D-детали, существуют коммерческие проекты. Один из них создан компанией Stratasys и называется Finishing Touch. Ее отличительная особенность – в возможности обработки любых вариаций ABS-пластика высокого качества. Процесс обработки легкий и простой, поскольку имеется система рециркуляции, а это дает возможность сэкономить на растворителе и не загрязнять воздуха вредными парами. Разработчики устройства обещают, что оно будет совместимо с пластиком ABS и PLA. Но при этом обработка все-таки будет вестись с применением ацетона, несмотря на то, что полилактид (PLA), растворяется в нем плохо.

Всё о 3D-принтере в стоматологии: особенности, применение, технологии

  • 25 ноября 2019
  • Просмотров: 8083

Первые попытки применения 3D-печати в стоматологии предприняли специалисты компании Align Technology в 1990-х годах. При помощи 3D-принтера изготавливали капы для зубов, что послужило стартом для развития этой технологии в стоматологической отрасли. На процесс изготовления зубов взглянули с кардинально новой точки зрения .

Читайте также  Поделки из металла для дачи

Но развитие продвигалось не так быстро, как хотелось бы: понадобилось почти 20 лет, чтобы добиться удовлетворительного качества печати и оптимизировать работу. Первый имплантат был напечатан фирмой Layer Wise в 2012 году. В этом же году впервые удалось вживить пациенту титановую нижнюю челюсть, которая была сделана с помощью 3D-принтера. С тех пор технология развивалась и поднимала планку качества.

Преимущества применения 3D-принтера

Сегодня 3D-принтер для стоматологов позволяет выпускать долговечные и качественные модели коронок, мостов, виниров и др. Это существенно облегчает и ускоряет работу зуботехнической лаборатории: широкий ассортимент материалов позволяет в короткие сроки решить практически любую задачу. С помощью стоматологического 3D-принтера можно моделировать значительное количество необходимых экземпляров за одну сессию. Все проекты сохраняются в файлах, поэтому в будущем можно повторно изготовить такую же модель при необходимости.

Больше не нужно отправлять пациента на 2-3 дня, чтобы дождаться изготовления гипсовых моделей. Теперь всё происходит значительно быстрее: врач за несколько минут строит 3D-модель с помощью интраорального сканера и моментально передаёт данные в лабораторию, где печать также не займёт много времени. Скорость и максимальная точность повышают уровень лечения и действительно экономят ресурсы и время.

Что именно можно печатать

Выделим самые распространённые направления использования 3D-печати в стоматологии. При помощи принтера можно создавать:

  • демонстрационные и разборные модели челюсти, секторальное воспроизведение верхней и нижней челюсти в прикусе;
  • беззольно выгораемые конструкции, колпачки, основы под коронки и мосты, бюгельные протезы;
  • хирургические шаблоны для имплантации, индивидуальные капы, направляющие для челюстно-лицевой хирургии.

Активно развивается такое перспективное направление, как печать постоянных и временных ортопедических конструкций, базисов съёмных протезов.

О видах печати

Как мы уже выяснили, основная задача 3D-принтера для стоматологии – сокращение времени изготовления реставраций и удешевление производства без потери качества и точности. Разберёмся в технологиях печати и их особенностях.

Стереолитография (SLA или SL). При использовании этой технологии лазерный луч избирательно воздействует на ёмкость с жидкой смолой через область печати. Таким образом, смола послойно затвердевает в конкретных местах и образует трёхмерную фигуру.

Стереолитография даёт наилучшее качество поверхности деталей и наиболее часто используется в современных моделях 3D-принтеров. SLA аппараты обеспечивают большую область построения реставрации и работают с широким спектром материалов, предназначенных для разнообразных задач.

Чтобы переключиться с одного материала на другой, достаточно заменить картридж и ёмкость с полимерной смолой. Относительно компактные габариты, простота рабочего процесса и доступная цена делают SLA принтеры оптимальным выбором для зуботехнических лабораторий. Пример моделей SLA – Form 2 и Form 3 от Formlabs, SLASH PLUS производства Uniz Technology, Basic Dental от Omaker, Asiga PICO2.

Цифровая светодиодная проекция (DLP). Здесь химический процесс схож с SLA, однако в роли источника света для затвердевания смолы вместо лазера применяется цифровой проектор. У DLP принтеров простой процесс взаимодействия, довольно скромная рабочая площадь и неплохой выбор вариантов материала, но по более высокой цене в сравнении с SLA.

Из-за особенностей засветки светодиодным проектором, наблюдается тенденция появления воксельных линий-слоёв, образованных небольшими прямоугольными кирпичами материала. У моделей, изготовленных по DLP, качество поверхности уступает SLA моделям. Но стоит отметить, что DLP принтеры печатают намного быстрее, чем лазерные. В качестве примеров принтеров DLP можно привести Varseo S от Bego, AccuFab-D1 бренда Shining 3D, D2-150 производства Veltz 3D, Versus от Microlay.

Технология PolyJet. Процесс напоминает работу обычного струйного принтера, но вместо струйных чернильных капель на бумаге 3D-принтер выдувает слои жидкой смолы на область печати. Слои затвердевают под воздействием света.

Когда-то PolyJet набирала популярность в стоматологической отрасли, но её развитие затормозили два фактора: высокая стоимость оборудования и внушительные габариты аппаратов. Модели, изготовленные по технологии PolyJet, требуют длительной постобработки и в плане качества поверхностей опять же уступают SLA.

Системы PolyJet изготавливают детали очень быстро, но применимы для ограниченного круга изделий из-за дорогих запатентованных расходников. Поэтому в контексте нашей отрасли лучше купить 3D-принтер для стоматологии с SLA технологией.

SLS и EBM. Позволяют печатать титаном уже готовые элементы для замены частей челюсти. Эти технологии работают по принципу лазерного спекания металлоглины – специального металлического порошка для стоматологии. Так, системы SLS и EBM позволяют работать с биосовместимым титановым сплавом. Так как чистый металлический порошок не требует связующего наполнителя, готовые модели не отличаются пористостью. Для достижения необходимой механической прочности изделиям не требуется дополнительный обжиг. Пример принтера, способного печатать металлами – EP-M150T от Shining 3D.

Филаментная печать. Технология не актуальна в стоматологии и сейчас мы объясним, почему.

Печать производится с помощью филамента – материала, похожего на тонкую проволоку для садового триммера. Смотанный филамент заряжают напрямую в головку 3D-принтера, которая движется на трёх осях.

По сравнению с другими материалами для 3D-печати такая нить стоит совсем недорого, но даёт низкую точность в сравнении с порошками. Самые популярные виды филамента – ABS и PLA пластик.

Сравнение основных технологий 3D-печати, применяемых в стоматологии

Чтобы наглядно показать основные плюсы и минусы каждой технологии, сравним их в формате таблицы.

Отметим, что в таблице приведены выводы в формате общего обзора и параметры могут варьироваться в зависимости от конкретной модели 3D-принтера.

Дефекты на внешней стороне печатаемых деталей могут возникать по различным причинам.

Если принтер тормозит при подключении к компьютеру:

  1. Убедитесь, что компьютер не слишком занят для подачи команд принтера. Запуск приложений, отличных от программного обеспечения для управления принтером, одновременно с печатью будет использовать часть памяти компьютера. Если другие программы используют достаточно памяти, то она недоступна для связи принтера и печать может пострадать.
  1. Печать с SD-карты. На некоторых принтерах вы можете распечатать файлы с SD-карты. Это часто помогает работать более гладко.

Если нить пузырит, при выходе из сопла:

  1. Высушите нить. Влажная нить будет гидролизоваться по мере ее плавления и будет значительно слабее, чем нить, напечатанная сухой.

От качества нити напрямую зависит качество вашего отпечатка. Некоторые любители преуспели в печати добротных деталей из нити более низкого качества.

Зачем нужен 3D-принтер?

Основное достоинство 3D-печати заключается в том, что благодаря ей практически любой человек может создать в домашних условиях нужную ему вещь. Но серьезный бизнес на основе штампования предметов на 3D-принтере построить сложно, потому что такая печать не заменит серийное производство, как минимум, из-за невысокой скорости изготовления модели. Так что 3D-принтер — это, в основном, инструмент для DIY-задач и поделок: с его появлением у вас дома появляется мастерская, где можно изготавливать самые разные предметы, от настенных крючков до светильников.

Рассмотрим сферы, где 3D-принтер может пригодиться.

Изготовление пластиковых деталей. Особенно актуально это для бытовой техники и детских игрушек — иногда ломаются всевозможные защелки, кнопки, шестерёнки, ручки и т.д., и не всегда эти детали можно легко заменить. На 3D-принтере можно без проблем напечатать такую же деталь или даже лучше. Причем «вырастить» реально и подвижные детали, и состоящие из нескольких частей.

Читайте также  Замена батарей в ноутбуке

Хобби. Энтузиасты печатают на 3D-принтере и приспособления для рыбалки, и детали для моделирования самолетов, машин, кораблей, и фигурки из мира анимэ и компьютерных игр. С распространением принтеров, способных создавать объекты в нескольких цветах, коллекционеры стали активнее осваивать 3D-печать.

Игрушки. Это непочатый край для тех, у кого есть дети. 3D-принтер выручит в любых ситуациях — сломалась любимая игрушка, нужна дополнительная посуда в детскую кухню, наборы для сюжетных игр, требуются новые аксессуары к детской железной дороге. А к Новому году, например, можно создавать вместе с детьми елочные игрушки и тематические украшения для дома.

Предметы быта. Это одна из самых популярных областей применения 3D-печати — пользователи изготавливают ручки, крепежи, полочки, крючки, приспособления для полива. Если зайти на любой ресурс, где люди делятся друг с другом моделями, можно почерпнуть очень много идей, которые раньше даже не приходили вам в голову. Например, умельцы изготавливают ручки для комодов с местом для подписей, где что лежит, держатели для телефона в душе и даже подставки для рожков с мороженым.

Запчасти для транспортных средств. Актуально для владельцев автомобилей, мотоциклов, велосипедов и другого транспорта. Часто для создания спроса производители выпускают уникальные запчасти для своей техники, которые поставляются под заказ. Ничего не мешает печатать на 3D-принтере вышедшие из строя шестеренки в механизмах автомобиля, например, в приводе стеклоподъемника, всевозможные кронштейны, колпачки для дисков, штуцеры, элементы салазок люка, узлы креплений дворников и т.д. Это позволит сэкономить не только бюджет, но и время.

В последнее время 3D-принтеры стали использовать для кастомайзинга автомобилей и мотокастомайзинга: люди печатают для них декоративные элементы, не несущие большую нагрузку.

Образование. Отечественные производители 3D-принтеров периодически организуют программы по внедрению этой технологии в школы и даже обучают учителей работе с трехмерной печатью. Вполне возможно, что через несколько лет в каждой школе уже будут классы с 3D-принтерами, на которых будут создаваться образовательные проекты, демо-материалы и модели чего угодно.

Пока же можно создавать дома модели вместе с ребёнком-школьником, заодно обучая его пространственному мышлению. И, конечно, с помощью трехмерного принтера печатать проекты, прототипы и наглядные модели могут сами преподаватели, а также студенты.

Профессиональное использование трехмерного принтера в домашних условиях — удел архитекторов, дизайнеров и представителей других креативных профессий. Архитекторы создают модели зданий и прочих объектов, художники — объекты инсталляций, модельеры — аксессуары и элементы одежды, фотографы — вспомогательные приспособления и редкие запчасти. Конечно, медицинские протезы или подобные сложные объекты на бытовом принтере «выращивать» никто не будет — здесь уже нужен высокоточный профессиональный агрегат.

Аксессуары для гаджетов. Это то, что чуть ли не первым делом печатает новоявленный владелец 3D-принтера — чехлы и подставки для смартфонов и планшетов, холдеры для пультов, кнопки, крепления и многое другое. Во-первых, это просто, во-вторых, полезно, ну а в-третьих, готовых проектов в Сети очень много.

Сувениры. Различную сувенирную и бизнес-продукцию выгодно печатать на 3D-принтере частным предпринимателям. Это фирменные эмблемы, брелоки, корпуса для флэшек и т.д. Кроме того, трехмерная печать позволяет с легкостью создавать несложную бижутерию и даже оправы для очков.

Это основные идеи домашнего использования 3D-принтера, которые уже обкатаны пользователями. Разберемся, что нужно учесть перед тем, как завести дома такого «питомца».

Политика конфиденциальности

Общие положения

Некоторые объекты, размещенные на сайте, являются интеллектуальной собственностью компании ««FABERANT 3D-принтеры»». Использование таких объектов установлено действующим законодательством РФ.

На сайте ««FABERANT 3D-принтеры»» имеются ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Компания ««FABERANT 3D-принтеры»» не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства для посетителей своего сайта.

Личные сведения и безопасность

Компания ««FABERANT 3D-принтеры»» гарантирует, что никакая полученная от Вас информация никогда и ни при каких условиях не будет предоставлена третьим лицам, за исключением случаев, предусмотренных действующим законодательством Российской Федерации.

В определенных обстоятельствах компания ««FABERANT 3D-принтеры»» может попросить Вас зарегистрироваться и предоставить личные сведения. Предоставленная информация используется исключительно в служебных целях, а также для предоставления доступа к специальной информации.

Личные сведения можно изменить, обновить или удалить в любое время в разделе «Аккаунт» > «Профиль».

Чтобы обеспечить Вас информацией определенного рода, компания ««FABERANT 3D-принтеры»» с Вашего явного согласия может присылать на указанный при регистрации адрес электронный почты информационные сообщения. В любой момент Вы можете изменить тематику такой рассылки или отказаться от нее.

Как и многие другие сайты, ««FABERANT 3D-принтеры»» использует технологию cookie, которая может быть использована для продвижения нашего продукта и измерения эффективности рекламы. Кроме того, с помощь этой технологии ««FABERANT 3D-принтеры»» настраивается на работу лично с Вами. В частности без этой технологии невозможна работа с авторизацией в панели управления.

Сведения на данном сайте имеют чисто информативный характер, в них могут быть внесены любые изменения без какого-либо предварительного уведомления.

Чтобы отказаться от дальнейших коммуникаций с нашей компанией, изменить или удалить свою личную информацию, напишите нам через форму обратной связи