На FDM 3D-отпечатках обычно видны линии слоев. Ознакомьтесь с ацетоновой баней для ABS-пластика и узнайте, как получить абсолютно гладкую поверхность за четыре простых шага.
Одна из главных особенностей которой не хватает FDM 3D-принтерам — это гладкая поверхность, которую можно получить от деталей, изготовленных методом литья под давлением. Поверхность деталей FDM имеет довольно матовую, шероховатую поверхность с видимыми линиями слоев, независимо от высоты слоя, используемого во время печати.
Чтобы устранить эти линии слоя, потребуется постобработка и одним из самых популярных способов является шлифовка и заполнение до получения гладкой поверхности. Как вы можете себе представить, на это может уйти целая вечность, чтобы добиться хоть какого-то приближения к гладкости.
Однако достаточно популярным обходным решением для постобработки 3D-отпечатков является сглаживание парами ацетона. Этот метод можно применять к любому материалу, который можно растворить в ацетоне, но в основном он используется с филаментом ABS и ASA.
Ацетон — это бесцветный растворитель, который в основном используется для очистки. ABS и ASA хорошо растворимы в ацетоне, поэтому при контакте с ацетоном в виде пара верхняя поверхность деталей набухает от растворителя. Набухание и последующее испарение ацетона приводит к перестройке структуры поверхности, полностью устраняя видимые линии слоев и оставляя чистую и гладкую поверхность.
Однако у этого метода есть и недостатки. Процесс выравнивания трудно контролировать, поэтому точность размеров и мелкие детали могут быть потеряны. Кроме того, чистый ацетон представляет собой опасность для здоровья, поэтому обращаться с ним нужно очень осторожно, как мы увидим далее.
Небольшое предупреждение!
Ацетон может быть полезным (хотя и редким) средством для любых целей — от очистки хотенда до склеивания 3D-отпечатков. Однако следует помнить, что ацетон — опасное химическое вещество.
Начнем с того, что ацетон — это легковоспламеняющееся и летучее вещество, которое может воспламениться при комнатной температуре, поэтому никогда не используйте его вблизи огня или чего-либо, что может создать искру. Также следите за тем, чтобы ацетон хранился в прохладных, хорошо проветриваемых помещениях, вдали от прямых солнечных лучей и источников тепла.
Ацетон может вызвать головную боль, тошноту, головокружение, сонливость и спутанность сознания при вдыхании. Обязательно работайте в хорошо проветриваемом помещении и по возможности используйте средства защиты органов дыхания, такие как противогазы.
Другие средства индивидуальной защиты, такие как толстые неопреновые или латексные перчатки, а также средства защиты глаз и лица, также настоятельно рекомендуются, поскольку воздействие на кожу и глаза может вызвать легкое или сильное раздражение.
Из-за всех этих потенциальных угроз безопасности чистый ацетон может быть немного проблематично достать в некоторых странах. Прежде чем прибегать к этому методу разглаживания, ознакомьтесь с действующими в вашей стране правилами.
Инструменты и аксессуары
Существует множество методов сглаживания 3D-отпечатков ацетоном, некоторые из них более опасны, чем другие. Если вы все же решились на ацетоновое сглаживание, есть простой способ сделать это с помощью обычных бытовых предметов. Помимо защитных средств, о которых говорилось выше, вот что вам понадобится:
- Ацетон: необходим ацетон высокой степени очистки (99-100 %). Жидкость для снятия лака на основе ацетона разбавляется и не содержит достаточного количества ацетона, чтобы создать достаточное количество пара.
- Бумажные полотенца: Они пропитываются ацетоном, что облегчает его испарение. Подойдут любые бумажные полотенца или салфетки, способные впитывать жидкость.
- Небольшие магниты: Они прижмут пропитанные бумажные полотенца к стенкам контейнера — один снаружи, другой внутри. Количество магнитов и их сила зависят от самого контейнера (подробнее об этом ниже).
- Прозрачный контейнер: Он должен быть больше 3D-отпечатка и предпочтительно изготовлен из стекла, чтобы было достаточно наблюдать за процессом сглаживания. Если у контейнера есть крышка — отлично. В противном случае вам придется использовать пластину, которая сможет достаточно герметично закрыть его, чтобы задержать пары ацетона внутри.
- Алюминиевая фольга: она изолирует деталь из ABS и дно контейнера, поскольку металлы не растворяются ацетоном.
Если вы планируете использовать большой контейнер, в котором остается много свободного объема, можно установить внутри небольшой вентилятор для циркуляции паров. В противном случае пары ацетона могут опуститься в нижнюю половину контейнера, если он долгое время будет оставаться без присмотра.
Шаг 1: Подготовка
Прежде чем работать с ацетоном, давайте подготовим контейнер и основание для отпечатка.
КОНТЕЙНЕР
- Убедитесь, что контейнер можно герметично закрыть, чтобы пары ацетона оставались внутри. Поскольку в процессе работы контейнер будет перевернут, крышка или другая поверхность (например, тарелка) станет основанием, на которое вы поместите деталь.
- Прикрепите сухие бумажные полотенца к внутренней поверхности контейнера с помощью магнитов попарно. Убедитесь, что они плотно прижаты к стенкам контейнера и имеют минимальную слабину. Помните, что ABS может быстро раствориться и деформироваться, если хоть часть бумажного полотенца, пропитанного ацетоном, хотя бы слегка коснется детали. Также постарайтесь оставить небольшой зазор между салфетками, чтобы можно было заглянуть внутрь контейнера и понаблюдать за процессом разглаживания.
ОСНОВА
- Продумайте, как будет располагаться деталь в зависимости от поверхностей, которые необходимо разгладить. Пар будет попадать на верхнюю и боковые поверхности детали, но нижняя поверхность (которая будет соприкасаться с алюминиевой фольгой) не получит желаемой отделки, поэтому имейте это в виду.
- Возьмите лист алюминиевой фольги и сложите его в три-четыре раза, чтобы сделать основу, на которую будет опираться 3D-отпечаток. Вы также можете использовать что-либо из стекла, металла или даже неудачные PLA-отпечатки, чтобы приподнять фольгу и деталь, обеспечивая тем самым отсутствие контакта между деталью и жидкостями, которые могут собраться на дне.
Шаг 2: Начните процесс
Теперь мы готовы работать с ацетоном и приступить к сглаживанию.
- Осторожно промокните прикрепленные бумажные полотенца в контейнере, наливая небольшое количество ацетона и прокатывая контейнер, пока все не будет покрыто. Следите за тем, чтобы в контейнере не оставалось лишней жидкости; вся она должна быть впитана бумажными полотенцами.
- Поместите контейнер вверх дном на крышку или основание с 3D-печатной деталью. Помните, что нельзя прикасаться к детали смоченными бумажными полотенцами, и проверьте, достаточно ли герметично соединены контейнер и основание.
- Запишите время или запустите таймер, чтобы следить за продолжительностью процесса.
Шаг 3: В ожидании волшебства
Осталось ждать, когда жидкий ацетон начнет испарятся и растворит слои 3D-отпечатка.
Длительность этого процесса сильно варьируется в зависимости от размера детали, размера контейнера, температуры в помещении и даже от того, насколько плотно контейнер запечатан. Обычно он может занимать от получаса до нескольких часов. Для сравнения, версия Будды Йоды от CheopisIV, показанная выше, заняла чуть меньше двух часов.
Следить за ходом процесса сглаживания будет гораздо проще, если использовать прозрачный стеклянный контейнер. В противном случае пришлось бы гадать или даже открывать контейнер, что позволило бы испарениям выходить наружу.
Всегда есть вероятность переборщить с разглаживанием отпечатка, что приведет к потере всех деталей или, что еще хуже, к полному деформированию детали. Поэтому прозрачный контейнер будет как нельзя кстати.
Чтобы отработать время, необходимое для получения желаемого уровня обработки поверхности, может потребоваться некоторая практика, так что не волнуйтесь. После небольшого практического опыта вы сами определите оптимальные настройки.
Шаг 4: Сушка
Когда вы будете довольны тем, как выглядит ваша деталь, пора остановить процесс и дать растворенной поверхности высохнуть, чтобы она снова стала твердой.
- Сначала убедитесь, что вы находитесь в хорошо проветриваемом помещении, затем аккуратно разберите контейнер, избегая контакта между бумажными полотенцами и 3D-отпечатком.
- Воздержитесь от прикосновений к детали после разборки контейнера. Ведь она все еще находится в полужидком состоянии. Можно оставить на детали отпечатки пальцев или полностью ее деформировать.
- Поместите деталь в изолированное место и просто дайте ей высохнуть, позволяя всем излишкам ацетона испариться в воздухе. Полное высыхание и восстановление жесткости может занять от нескольких часов до нескольких дней.
Наберитесь терпения и наслаждайтесь. После высыхания деталь начнет выглядеть более блестящей и полированной, и вскоре вы сможете похвастаться своей деталью, сделанной методом литья под давлением.
Попробуйте, и вы будете поражены результатами, которых добьетесь, когда доведете метод до совершенства. Поверьте нам! Вам захочется попробовать еще и еще.
Многоцветная печать
Если вы напечатали на 3D-принтере многоцветную деталь с помощью многоматериальной печати, вам, возможно, интересно, как сглаживание парами ацетона может повлиять на деталь.
Прежде всего, если вы выбрали печать из нескольких материалов, где одна деталь изготовлена из ABS, а другая, например, из PETG, помните, что на последнюю не повлияют пары ацетона, и поэтому она не будет сглажена. Это приведет к неравномерному результату в целом.
Если вся модель напечатана из ABS, как видно на изображении выше, первое, что вы заметите, — это то, что вместо матовой поверхности модель станет глянцевой, что также может сделать цвета более насыщенными.
Из-за перехода цветов между слоями или внутри них вам следует особенно внимательно следить за процессом. Граница между цветами может размыться, а если ABS станет слишком жидким, может даже произойти смешивание оттенков. Кроме того, если у вас есть контрастные детали или границы с резкими цветами, они могут потерять свою четкость.
Как только вы останетесь довольны результатом, будьте особенно осторожны и не прикасайтесь к детали, когда готовитесь к ее сушке. Вы не только рискуете оставить следы на печати, но и цвета могут размазаться.
