Práve ladíme naše nové stránky, aby boli pre vás prehľadnejšie. Ospravedlňujeme sa za prípadné chyby v zobrazení.

Chemická odolnosť a vyhladiteľnosť jednotlivých 3D materiálov

Pokiaľ potrebujete, aby mal váš model úplne hladký a lesklý povrch bez viditeľných vrstiev, FDM tlačiarne na to bohužiaľ nestačí. Avšak to neznamená, že s tým nemožno nič urobiť. Je však nutné sa s tým trošku pohrať. Ako sa dajú jednotlivé druhy materiálov vyhladiť? A v akej chemikálii sa rozpustí? Pokiaľ vás zaujímajú tieto otázky, ste tu správne. Hneď v úvode si dovolíme upozorniť na to, že pri práci s týmito látkami (horľavinami a rozpúšťadlami) by človek mal starostlivo dbať na bezpečnostné pokyny. Ide totiž o nebezpečné chemikálie, ktoré nebývajú jednoducho a bežne dostupné.

Najznámejšia je asi kombinácia vyhladzovania materiálu ABS či ASA pomocou acetónu. Avšak vyhladiť sa dajú aj iné materiály, pretože k bežne používaným plastom sa väčšinou dá nájsť rozpúšťadlo. Napríklad HIPS, obvykle využívaný ako materiál pomoci, sa ľahko vyhladí pomocou D-limonénu. Existujú aj materiály rozpustné vo vode ako napríklad BVOH či PVA, používané väčšinou aj na tlač podpôr. Ale čo ďalšie materiály?

PLA

Polylactic acid slovensky aj kyselina polymliečna je biologicky odbúrateľný materiál, ktorý sa vyrába z kukuričného alebo zemiakového škrobu či z cukrovej trstiny. Je to jeden z najčastejšie používaných materiálov a je rozpustný v chemikáliách ako hydroxid sodný, chloroform či horúci benzén.

Dá sa teda tento materiál vyhladiť? Bola by to asi náročnejšia úloha. Chemikálie, ktoré by mali fungovať nie sú bežne k dispozícii a nemáme teda nijako overené, že to naozaj funguje. Čo však máme vyskúšané je, že v parách acetónu sa nám výtlačok nevyhladil.

PET-G

Polyetyléntereftalát – glykol je voči kyselinám a rozpúšťadlám odolnejší než niektoré iné materiály. Dá sa tepelne tvarovať a leštiť ohňom. Čo sa jeho rozpustenia či vyhladenia týka, na tieto účely možno použiť dichlórmetán. Avšak to si môžu dovoliť len preškolení pracovníci v laboratóriu, pretože ide o nebezpečnú chemikáliu.

ABS a ASA

Akrylonitrilbutadienstyrén (skratka ABS) je odolný voči mechanickému poškodeniu. Je to tuhý, húževnatý, ľahko opracovateľný materiál, odolný proti nízkym aj vysokým teplotám a taktiež voči kyselinám, hydroxidom, uhľovodíkom, olejom či tukom. Filament s názvom ASA čiže akrylonitrilstyrenakryl bol vytvorený ako alternatíva k už spomínanému ABS a jeho výsadou je zvýšená odolnosť proti UV žiareniu. Oba tieto materiály je možné ľahko vyhladiť v dostupnom acetóne.

PA

Nylon je nesmierne odolný a všestranný materiál. Podľa dostupných informácií je nylon rozpustný vo fenole, roztoku metanolu nasýtenom chloridom vápenatým a koncentrovanou kyselinou mravčou alebo koncentrovanou kyselinou sírovou, dusičnou či chlorovodíkovou. Avšak práve vďaka jeho chemickej odolnosti je takmer nereálne ho v domácich podmienkach vyhladiť. Existujú na to však priemyselné stroje.

TPE a TPU

Termoplastický elastomér (tzv. termoplastický kaučuk) sa ďalej delí na ďalšie varianty. Pre 3D tlač sú aktuálne najvyužívanejšie termoplastický polyester (TPE) a termoplastický polyuretán (TPU). Sú to flexibilné gumové filamenty kombinujúce termoplastické polyméry, mäkký pružný materiál a ďalšie prísady. Výsledkom je pružný a pevný výtlačok. Odolnejší voči chemikáliám, olejom, tukom aj niektorým rozpúšťadlám, je TPU. Rozpustiť by sa však mal napríklad v dimetylformamidu, dimetylsulfoxide, N-metylpyrolidóne či tetrahydrofuráne. N-heptane rozpúšťa všeobecne gumové látky. Čo sa vyhladiteľnosti týka, platí pri týchto flexibilných materiáloch takmer to isté ako pri Nylone.

PP

Polypropylén je jeden z najpoužívanejších plastov, obzvlášť ako obalový materiál používaný v textilnom i potravinárskom priemysle. Polypropylén má veľmi dobré mechanické vlastnosti, znesie vyššiu prevádzkovú teplotu ako ABS alebo PLA a je odolný voči sérii chemikálií. A opäť tu platí, že tento materiál len tak nevyhladíte.

GLACE a POLYSMOOTH

Existujú však aj materiály, ktoré sú na vyhladzovanie priamo určené. Jedným z nich je Glace, Tento termoplastický polymér z PVB značky Smartfil má lepšie mechanické vlastnosti ako ABS či PLA. Navyše má zvýšenú rázovú odolnosť, je tiež flexibilný a nezmršťuje sa. Môžete preto tlačiť diely veľkých rozmerov a vysokej kvality. A prečo ho spomíname? Predovšetkým kvôli tomu, že ho možno chemicky jednoducho vyleštiť pomocou alkoholu. Vzniknú tak jedinečné kúsky s úplne hladkým povrchom as unikátnou priehľadnosťou. Ďalším materiálom je potom napríklad PolySmooth. Tento rad značy Polymaker je určený na tlač modelov bez viditeľných vrstiev. Vyhladenie povrchu je ľahké, stačí na to bežne dostupný alkohol (IPA či etanol).

Vyhladzovací box

Najúčinnejším spôsobom je hotový výtvor vystaviť výparom rozpúšťadla. Pri používaní či zostavovaní vyhladzovacej nádoby je potrebné vziať do úvahy chemikálie, s ktorými budeme pracovať a materiál, z ktorých je box vytvorený. Existujú profesionálne komory ako Polymaker Polysher alebo Zortrax apoller. Zároveň ale tiež môžete využiť priehľadnú škatuľu z polypropylénu bežne dostupnú v obchodoch. Nutná je vyvýšená platforma! A ako postupovať? Účinným a bezpečným spôsobom je umiestnenie papierových obrúskov namočených v acetóne okolo modelu. Pre drobné 3D modely to býva dostačujúce. Lacnou metódou je aj zahrievanie acetónu. Avšak to je nebezpečnejšie a preto radšej neodporúčame skúšať.

Pri vyhladzovaní je treba výtlačok strážiť a kontrolovať. Možno to bude chcieť trpezlivosť a experimentovanie, než sa to podarí podľa vašich predstáv. A pozor, po vyhladení zostáva výtlačok nejakú dobu mäkký. Nechajte ho zase poriadne stvrdnúť, aby ste si ho nepoškodili.