Какие идеальные условия печати для полипропилена?

На первом рисунке ясно видно, что температура была слишком высокой, на втором-что скорость выдавливания слишком мала (слишком мала), что связано со скоростью печати.

35 мм/с-это довольно медленно :)

Полипропилен - это медведь для печати. Есть веская причина, по которой почти никто этого не делает. Основная проблема заключается в том, что это полукристаллический материал, а значит, он не соответствует обычным правилам предотвращения деформации.

Аморфный полимер, такой как АБС или ПЭТ, способен медленно течь или ползти, пока не остынет ниже точки стеклования, Т. е. Это означает, что напряжения, вызванные термическим сжатием, будут "вытряхиваться" выше Tg и начнут накапливаться только тогда, когда отпечаток остынет ниже Tg и полностью затвердеет. Вот почему нагретые сборочные пластины обычно устанавливаются вокруг точки остекления для аморфных материалов-при такой температуре деформирующее напряжение в отпечатке минимально.

Однако когда вы экструдируете полукристаллические полимеры, такие как PE или PP, кристаллизация начинается, как только температура опускается ниже точки плавления Tm. Кристаллический полимер не будет течь или ползти со скоростью, которая имеет смысл в течение всего срока печати FDM, поэтому термические напряжения сжатия будут просто нарастать все больше и больше по мере охлаждения пластика ниже температуры Tm. И есть еще один способ пойти при охлаждении от Тм до комнатной температуры. В результате вы получаете ОГРОМНЫЕ деформирующие напряжения с этими пластмассами по сравнению с более типичными материалами FDM.

Просто невозможно подобрать температуру нагретого стола или нагретой камеры, которая полностью исключает склонность ПП к деформации. Обычные правила, которые мы используем для аморфных полимеров, неприменимы. И, что еще более усугубляет проблему, PP-это материал с очень низкой поверхностной энергией и адгезионным поведением, довольно похожим на воск. Он не хочет привязываться ни к чему, кроме самого себя.

Высокое деформирующее напряжение + плохая адгезия = плохие времена.

Таким образом, простой ответ заключается в том, что полипропилен не имеет правильного поведения полимера, чтобы быть благоприятным для FDM. Вы всегда будете бороться с деформацией. Тщательно подумайте, хотите ли вы бороться с PP или переключиться на более подходящий материал, который мог бы достичь той же цели дизайна печатной детали. Вам действительно нужно использовать PP? ПЭТ-смеси обладают аналогичной твердостью и химической стойкостью, нейлоновые смеси обладают аналогичной прочностью, а TPUS могут работать с живыми шарнирами. Это охватывает большинство причин, по которым вы хотели бы использовать PP.

Если вам абсолютно необходимо использовать PP, вам нужно будет вытащить ВСЕ трюки, которые люди используют с традиционными материалами с высокой деформацией, такими как ABS, PC и нейлон.

• Используйте сборную пластину, изготовленную из близкого родственника печатаемого материала. Например, люди успешно напечатали HDPE на пластине сборки PP, поэтому я бы предположил, что пластина сборки HDPE должна работать для PP.
• Или используйте строительную пластину perfboard с плотом, чтобы начальный слой был встроен в отверстия.
• Или используйте грубую волокнистую поверхность, такую как жесткий картон или ДВП.
• Установите камеру сборки закрытой и как можно более горячей, не повреждая принтер. 50C обычно разумно для двигателей, экструдеров и т. Д., Если у вас нет деталей с печатью PLA, о которых нужно беспокоиться. (Нагретые пластины сборки действительно помогают только с нижним 5-10 мм отпечатком, если принтер не закрыт.)
• Используйте вспомогательные диски / ушки мыши по углам.
• Действительно разомните первый слой на сборную пластину.
• Печать низких высот слоев, например 0,1 мм. Меньшие слои означают, что термическое сжатие создает большее напряжение сдвига между слоями и меньшее крупномасштабное совокупное напряжение изгиба, которое поднимает углы.
• Более высокая скорость печати также может помочь из-за некоторых сложных эффектов деформационной кристаллизации, но, насколько мне известно, это доказано только в нейлоне.

Другой вариант, если он соответствует вашим функциональным требованиям, - это использовать композитный полипропилен из стекловолокна или углеродного волокна. Пластмассы CFR и GFR обычно деформируются меньше, чем первичные пластмассы. Волокна имеют низкий коэффициент теплового расширения, что заставляет композитный материал меньше сжиматься при охлаждении, что снижает деформирующее напряжение. Самой успешной печатью PP, которую я когда-либо видел, была GFR-PP. Но этот материал трудно найти и может не сработать, если деталь должна быть гибкой.

Полипропилен МОЖЕТ быть напечатан с отличными результатами, вам просто нужен хороший рулон нити филамента и хорошая настройка печати. Несколько дней назад я прочитал эту тему и немного боялся ее тестировать, но теперь я так счастлив, что попробовал ее.

Я печатаю полипропиленовую нить от бренда Smart Materials 3D (поиск в Google).

Я использую Prusa i3 Mk2, стол нагревается до 70ºC и hotend до 210ºC. Я проветриваю принтер как можно больше: окна комнаты открываются и вентилятор работает на 100% после второго слоя.

ВАЖНО: нанесите несколько дешевых коричневых упаковочных клейких полосок на стол, где деталь будет касаться стола, клеем вниз. Я перепробовал много других решений, но ни одно из них не сработало.

До сих пор я печатал с постоянной скоростью 20 мм/с, с высотой слоя 0,2 мм, шириной экструзии 0,4 мм, втягиванием 0,8 мм, расходом 125%. Все еще оптимизируя настройки. Детали получаются очень красивыми, с хорошей гибкостью и удивительным межслойным сцеплением. Плотность немного ниже, чем у АБС, поэтому превосходна, а ударопрочность потрясающая. Проверьте некоторые части, которые я напечатал сегодня:

ДА. Эти настройки работают и для Ultimaker. Установите принтер на печать PLA и положите коричневую ленту на стол под печатью. Установите слой на 0,1 мм, установите начальный слой на 0,1 мм.

Не перегревайте ПП, иначе, когда он остынет, он будет сжиматься тоннами, отчего ему захочется слезть. КРОМЕ того, если вы не позволите PP опуститься ниже своего T_g (80°C), сделав стол слишком горячим, он останется расплавленным и в конечном итоге прилипнет к соплу, создавая по-настоящему яркий отпечаток, и, вероятно, отсоединится.

Этим вечером я делал крошечные детализированные маленькие компоненты с PP, как раз собираясь надеть 21, чтобы сделать, а затем отправиться спать!

Обновление:

Извините, настройки PLA на UM-210°C для Hotend. Я делаю круглые прокладки для печатных плат, поэтому они лучше всего подходят со 100% заполнением и концентрическим рисунком заполнения. Кроме того, я перекалибровал платформу с помощью очень тонкой заметки post-it, которая составляет около 50% толщины калибровочной карты UM. Имеет смысл просто сделать ПП достаточно мягким для экструдирования, на самом деле я вижу турбулентность в начале, когда экструдер пропускает какой-то материал через расплавленный материал, имеющий вид фигурного кабеля. Вот так материал ложится прямо на ленту. Прелестно.