Высокоскоростной PLA

С огромной скоростью приходит огромная ответственность. Или нет? Ознакомьтесь с различными высокоскоростными PLA, чтобы понять, подходят ли они вам.

С момента появления 3D-принтеров, способных достичь скорости 600 мм/с и ускорения 20 000 мм/с², таких как Creality K1, K1 Max и K1C, производители филаментов стараются не отставать от спроса на высокоскоростные материалы. За последние несколько лет многие бренды вывели на рынок высокоскоростные филаменты, чтобы полностью раскрыть потенциал этих машин.

В частности, полимолочная кислота (PLA) — самый распространенный материал, используемый в 3D-печати моделирование методом наплавления (FDM), поскольку его легче всего найти и напечатать. Кроме того, PLA обеспечивает одну из самых высоких скоростей потока среди материалов для 3D-печати. Но иногда чем быстрее, тем лучше, и вот появился высокоскоростной PLA — филамент, разработанный для обеспечения более высоких скоростей при сохранении высокого качества деталей.

Мы изучили тему скорости, протестировав пять популярных вариантов, чтобы узнать, как они работают и каков наш опыт. Мы рассмотрели различные характеристики полученных отпечатков, такие как качество поверхности, скорость охлаждения, адгезия слоев и многое другое. Хотя прочность на разрыв и удар, а также адгезия слоев также играют важную роль при анализе качества отпечатков, в данном случае они не учитывались.

Имейте в виду, что это не сравнение различных брендов между собой, а скорее общая оценка того, как они работают по отдельности, и каков был наш опыт их печати.

Для начала давайте подробнее рассмотрим, что подразумевается под термином «высокоскоростной PLA».

Что такое высокоскоростной PLA?

Итак, что же такое высокоскоростной PLA? Как уже говорилось, это особый вид PLA, предназначенный для высокоскоростной печати.

Если говорить об оборудовании, то оригинальный Ender 3 и другие модели могут достигать высокого качества при 60 мм/с, а Bambu Lab был представлен на рынке, печатая со скоростью 100-150 мм/с. Более новые 3D-принтеры заявляют о скорости до 500-600 мм/с, а мы для целей этой статьи будем рассматривать высокоскоростную печать, начиная с 300 мм/с.

Чтобы правильно экструдировать филамент на такой скорости, компании изменили рецептуру классического PLA, добавив в него добавки, благодаря которым материал плавится быстрее. Это позволяет печатать быстрее без необходимости сильно или вообще не увеличивать температуру сопла.

На самом деле, хотя на высокой скорости можно печатать практически любым материалом, качество получаемой детали имеет большое значение. Высокоскоростные филаменты разработаны для того, чтобы вы могли быстрее печатать высококачественные детали. В зависимости от марки могут использоваться различные добавки. Поэтому высокоскоростные PLA разных производителей могут отличаться друг от друга. Выбирая, какой материал купить, обязательно проверьте максимальную скорость, рекомендованную компанией, потому что она варьируется от бренда к бренду.

Теперь, когда мы в общих чертах знаем, о чем идет речь, давайте посмотрим, как показали себя пять высокоскоростных PLA в трех тестах. Мы рассмотрим настройки, использованные для каждого из них, а также их сильные и слабые стороны.

Тестовый набор

Прежде чем приступить к самому интересному, давайте посмотрим на установку, использованную для этого теста.

Оборудование

Как уже говорилось, за последние несколько лет было выпущено множество 3D-принтеров, претендующих на хорошее качество и высокую скорость работы. Компания Bambu Lab стала лидером в этом направлении, выпустив такие доступные машины, как P1P и P1S, и многие другие производители 3D-принтеров последовали ее примеру. Среди широкого разнообразия высокоскоростных моделей можно назвать MK4S от Prusa, Kobra 3 от Anycubic и Neptune 4 от Elegoo.

Для этого теста был выбран принтер Creality K1 со стандартным экструдером, хотендом и соплом 0,4 мм.

Выбор материала

С ростом популярности высокоскоростных принтеров вырос и спрос на высокоскоростной филамент, поэтому многие компании теперь предлагают такой материал.

Для этого теста я выбрал пять высокоскоростных PLA, основываясь на репутации бренда, технических характеристиках (т. е. утверждениях, что они могут стабильно печатать с такими настройками, и все они рекламируются как «высокоскоростные») и отзывах сообщества (т. е. эти материалы были положительно приняты и оценены производителями).

В частности, рассматриваем Sunlu, Eryone, Polymaker, Elegoo. В то время как Sunlu, Eryone и Polymaker являются популярными производителями филаментов, Elegoo в основном ориентированы на 3D-принтеры. Тем не менее, они также выросли на рынке филаментов благодаря постоянно расширяющимся предложениям. Для более четкого разграничения брендов я использовал разные цвета. Синий использовался для Sunlu, пурпурный — для Eryone, серый — для Polymaker, оранжевый — для Elegoo.

Для Eryone и Elegoo выбрали первый вариант, поскольку в продаже была более доступная версия PLA+ (вместо PLA).

Где материал был особенно гигроскопичным, отметили это, так как это могло повлиять на качество печати.

Далее рассмотрим выбранные для тестирования модели.

Тестовые модели

Для тестирования этих филаментов выбрали три теста, чтобы дать общее представление о том, как работают эти материалы.

Свесы

Первый — это тест на свесы от tomi3d. Эта модель очень полезна для того, чтобы увидеть, как влияет на охлаждение высокопоточная природа этих материалов. Лучшие показатели свеса позволяют использовать меньшее количество поддержек, что экономит время и материал. Знание этой величины очень важно для правильной настройки профиля слайсера

Постобработка поверхности

Как вы могли заметить на некоторых отпечатках, некоторые участки модели могут иметь глянцевую поверхность, в то время как другие части той же детали имеют матовый вид. Это не случайное явление: Чем сильнее расплавлен филамент, тем более глянцевым получается покрытие. Если вы хотите использовать это в своих интересах, вы можете узнать, какую скорость использовать, с помощью этого теста на качество поверхности от ordnerino.

Помимо эстетической составляющей, в тесте есть разделы, включающие выступы под углом 45°, отступы от текста, цифры и фигуры, а также резкие повороты и кривые для каждой температуры. Хотя оригинальный тест рассчитан на скорость 20 мм/с, учитывая, что это высокоскоростной PLA, увеличили скорость до 120 мм/с с шагом в 20 мм/с, а последний сегмент напечатал при 300 мм/с.

Moon City 2.0

Наконец, файл, который не является классической калибровочной моделью, но который может помочь выявить множество проблем. Популярная модель Moon City 2.0 от Kijai, как правило, позволяет производителям оценить множество аспектов, таких как паутина, разрешение мелких деталей, адгезия слоев и многое другое. В качестве бонуса вы можете напечатать версию орнамента для вашей рождественской елки или версию стильных сережек для украшений.

Профили принтера

В качестве слайсера был выбран Orca Slicer, с индивидуальным профилем для каждого материала, основанным на рекомендациях производителей. Для каждого материала существуют свои температурные рекомендации, обычно диапазон минимальных и максимальных значений составляет 30 °C.

Количество пластика, которое расплавляется за секунду, обычно называется «поток», и это ключевой фактор при печати на высоких скоростях. При более высокой температуре расплавляется большее количество материала (по сравнению со средним значением). По этой причине, если вы хотите довести эти материалы до предела, вам нужно увеличить температуру.

Чтобы получить представление о том, какого качества и результата можно ожидать от этих материалов, напечатали выбранные тесты дважды. В первый раз использовали среднее значение диапазона, предложенного производителем, а во второй раз выбрали самое высокое значение температуры, рекомендованное производителем.

Общим аспектом для всех отпечатков была скорость, поскольку все они имеют схожие заявления: Тест для всех филаментов проводился на скорости 300 мм/с, за исключением теста на чистоту поверхности, поскольку он имеет свои особенности.

Давайте посмотрим, как показали себя филаменты.

Sunlu

Если вы увлекаетесь 3D-печатью, то наверняка знаете этот бренд. Основанная в 2013 году, компания Sunlu предлагает обширный каталог из более чем 40 продуктов, включая высокоскоростной PLA. Sunlu разработала этот филамент для печати со скоростью до 600 мм/с! Поскольку филамент плавится при более низкой температуре, чем обычный PLA, Sunlu также добавляет, что вы можете печатать со скоростью от 50 до 150 мм/с при температуре сопла до 190 °C, что позволяет экономить энергию.

В качестве бонуса, филамент Sunlu поставляется в съемной катушке, которую можно использовать повторно, покупая филамент без катушки, что сокращает количество пластиковых отходов.

Первый тест: Свесы

Высокоскоростной PLA от Sunlu оказался одним из лучших в этом тесте, когда речь шла о свесах. Филамент почти достиг 60°, прежде чем потерпел неудачу в тестах на 230 °C и 260 °C. Это означает, что вы можете использовать 52/54° в качестве безопасного значения для свесов в профиле печати, экономя материал и время на моделях, у которых свесы круче, чем обычные 45°. Тем не менее, на нижней стороне свесов, начиная с 50°, были обнаружены некоторые дефекты, поэтому это значение может быть более безопасным для получения более четких результатов.

С другой стороны, очевидной проблемой была паутина. На обоих отпечатках было довольно много волосков между различными дугами. Обычно это указывает на то, что филамент впитал влагу и ее необходимо высушить перед печатью.

Второй тест: Обработка поверхности

Этот тест был действительно интересным. При печати при 230 °C Sunlu не продемонстрировал разницы в качестве покрытия во всем диапазоне скоростей: Он оставался блестящим по всей высоте отпечатка для каждой детали модели. Когда температура сопла была установлена на 260 °C, в результате поверхность стала более матовой и шероховатой.

Внутри детали также была замечена паутина. В частности, деталь, напечатанная при более низкой температуре, имела паутину в зигзагообразной области и внутри печати под острыми углами. Тест, напечатанный при температуре 260 °C, не дал идеального результата: Паутина присутствовала на всех элементах печати, начиная с острых углов и заканчивая изгибами, текстом, зигзагом, выступами и швом.

Третий тест: Moon City 2.0

Третий отпечаток подтвердил наблюдения, сделанные в предыдущих тестах.

Высокоскоростной PLA от Sunlu хорошо работает на выступах, что видно по нижней части луны и ее верхушке. Это также отразилось на мостах: Провисание практически отсутствовало, а маленькие мостики выходили идеальными при более низкой температуре. Вентилятор с трудом справлялся с более горячей печатью: Маленькие мостики остались чистыми, в то время как длинные мостики и выступы дали артефакты.

Детали пропечатались отлично, как видно по хорошо очерченным кончикам зданий, также при температуре 260 °C. Самой очевидной проблемой была постобработка. Как уже было замечено ранее, внешний вид теста, напечатанного при более высокой температуре, был грубым и матовым. Кроме того, заметна несоответствие в цвете: некоторые области печатались темнее, чем другие.

По опыту, 260 °C — слишком высокая температура для этого филамента, и лучше придерживаться более низкой температуры, даже при печати на высокой скорости. Это может быть связано с тем, что базовым материалом является PLA и он не предназначен для печати при такой температуре, хотя это только предположение. В любом случае, температуры сопла между 230 и 240 °C более чем достаточно.

Eryone

Eryone — еще один производитель филаментов, предлагающий огромный каталог продукции, начиная от множества различных PLA и заканчивая материалами более инженерного класса, такими как ABS и ASA.

Их высокоскоростной PLA+ был разработан для достижения максимальной скорости в 400 мм/с, и ключевым заявлением этого материала является то, что он позволяет печатать модели с замысловатыми деталями даже на высоких скоростях.

Как мы увидим через некоторое время, это утверждение вполне обосновано. Работать с этим материалом было очень легко, так как во время нашего тестового использования не потребовалось никаких настроек. У него отличное сцепление с основанием и он не впитывает влагу, что отразилось на общем качестве отпечатков.

Первый тест: Свесы

В этом тесте Eryone преуспел, достигнув свесов почти в 60 °C при печати на 210 °C и 230 °C. Это объясняется тем, что филамент очень быстро остывал, а сцепление с подложкой было отличным. Хотя для Sunlu следует проявлять некоторую осторожность, учитывая дефекты на нижней стороне, у Eryone они не проявились, 52/54° будет подходящим значением свеса для вашего профиля печати.

Как видно на изображении, Eryone продемонстрировал минимум паутины, что может сделать его отличным выбором для моделей, которым требуется много ретрактов.

Второй тест: Обработка поверхности

В этом тесте Eryone показал отличные результаты, продемонстрировав глянцевое покрытие всей модели при обеих температурах.

Если обратить внимание на заднюю часть модели (которая имеет изгибы), то можно оценить гладкость покрытия. Кроме того, на обоих отпечатках четко читались цифры, а строчка практически отсутствовала, за исключением зигзагообразного участка, на котором были видны тонкие волоски.

Шов модели показал, что этот филамент лучше печатает на более высоких скоростях. На самом деле, в нижней части образовались небольшие капли, где скорость была ниже и филамент, возможно, плавилась слишком быстро для этого.

Третий тест: Moon City 2.0

Moon City от Eryone показал очень похожие результаты на обеих протестированных температурах. Свесы и мосты получились великолепными, а мелкие детали охлаждались достаточно быстро. Основная разница заключалась в паутине, которая была немного больше на более высокотемпературной части, но все равно минимально.

Чтобы добиться наилучших результатов, можно увеличить скорость вентилятора при работе с более высокой температурой. Это позволит получить очень чистые свесы.

В целом, соотношение цены и качества этого филамента действительно на высоте и отличный результат печати с ним.

Проверить цену на высокоскоростной PLA от Eryone можно на сайте:

• Aliexpress

Polymaker

Компания Polymaker, основанная за год до Sunlu, имеет уже более чем десятилетний опыт производства филамента. И этот бренд не мог пропустить высокоскоростной материал, так что перед нами PolySonic PLA.

Официальная максимальная скорость печати с этим материалом составляет 300 мм/с, однако Polymaker поделился результатами некоторых тестов, уточнив, что при печати с высотой слоя 0,2 мм она может достигать 363 мм/с.

Этот материал склонен к впитыванию влаги, поэтому для достижения наилучших результатов необходимо его высушить.

Что касается программного обеспечения, то Polymaker упростил настройку слайсера. Если у вас есть AnkerMake M5, Bambu Lab X1 Carbon, Creality K1 или Raise3D Pro 3, вы можете найти готовые профили печати, которые Polymaker предоставляет на своем сайте.

Первый тест: Свесы

К сожалению, в этом тесте Polymaker не блеснул. Первая сторона провалилась всего при 50° при 220 °C, а при 230 °C — чуть меньше. На нижней стороне свеса при температуре около 45° даже появились артефакты. Таким образом, 42-45° — безопасный диапазон для этого материала, значения которого соответствуют обычным настройкам готового профиля для печати на PLA. Это означает, что вам потребуется столько же поддержки, сколько и для обычного PLA, так что экономии материала не будет.

Хотя я рассмотрю это подробнее чуть позже, на изображении выше вы уже можете увидеть разницу во внешнем виде двух отпечатков: самый горячий отпечаток более глянцевый, чем другой.

Второй тест: Обработка поверхности

Этот тест наглядно показал, насколько важна температура для качества поверхности. При печати при температуре 220 °C деталь имела более матовый вид, в то время как при более высокой температуре сопла поверхность была заметно более глянцевой.

При печати первого теста при более низкой температуре у филамента возникли небольшие проблемы с прилипанием к билд-пластине в области текста. Для второго отпечатка мы снизили скорость первого слоя на 10 мм/с, что улучшило прилипание к пластине.

В целом детали получились гладкими, как видно с обратной стороны. Цифры были узнаваемы, а небольшие выступы были выполнены хорошо. Главной проблемой была паутина между маленькими и большими зигзагами, которое также присутствовало внутри модели между точками, где печатающая головка перескакивала с одной области на другую.

Третий тест: Лунный город 2.0

Как и ожидалось после первого теста, отпечатки Polymaker Moon City пострадали на свесах при обеих температурах. Даже при увеличении скорости вентилятора низ оставался неровным. По той же причине мосты были менее чистыми и содержали некоторые артефакты.

С другой стороны, паутина на этой более органичной модели были гораздо меньше, чем на двух предыдущих. Это может быть связано с меньшим количеством изменений направления, поэтому, в зависимости от того, что вы собираетесь печатать, это не должно быть большой проблемой на ежедневной основе.

Подводя итог, можно сказать, что Polysonic PLA может поддерживать поток, необходимый для печати на высоких скоростях, но он не блещет в области свесов. По этой причине он может лучше всего подойти для моделей, которым не нужны поддержки.

Elegoo

Вы, вероятно, не ожидаете увидеть в статье о филаментах бренд, известный в основном как производитель принтеров. На самом деле Elegoo производит не только 3D-принтеры — такие, как Neptune 4 — но и филаменты и смолы. Высокоскоростная линейка филамента Elegoo называется «Rapid», и в нее входит не только PLA+, но и PETG!

Elegoo утверждает, что на этом филаменте можно печатать со скоростью до 600 мм/с, сохраняя при этом глянцевую и гладкую поверхность, а PLA является одним из самых высокоскоростных филаментов на Aliexpress — и не зря. Спойлер к выводам ниже: Независимо от температуры, мы практически не видели ни одной паутины ни на одной из деталей.

Кроме того, это очень дешевый материал с отличным соотношением цена-качество.

Первый тест: Свесы

Elegoo показал отличные результаты в этом первом раунде, достигнув свеса примерно 55° при 215 °C и опустившись чуть ниже при печати при 230 °C, с минимальными или незначительными артефактами на нижней стороне. Это отличный результат, который может позволить производителям настраивать профиль печати с максимальным свесом 50/52°, экономя время и материал при печати моделей с такими свесами.

Чем этот материал действительно может похвастаться, так это тем, что ему удалось избежать образования паутины. Даже при печати при температуре 230 °C эта проблема практически полностью отсутствовала, что делает его отличным выбором для моделей, которым требуется много откатов (ретрактов).

Второй тест: Обработка поверхности

Интересные результаты были получены при использовании филамента Elegoo. При печати при средней температуре из предложенного диапазона печать была глянцевой почти на всей модели — но на изгибах она имела полупрозрачный оттенок. Чем ниже скорость, тем больше площадь с этими светлыми полосами. С другой стороны, при печати при 230 °C эти артефакты полностью исчезли. Чтобы получить ровную поверхность, рекомендуем устанавливать температуру сопла в верхней половине диапазона.

Как и в предыдущей модели, филамент Elegoo продемонстрировал очень мало паутины — лишь небольшое количество между большими зигзагами. Следовательно, как уже говорилось выше, этот материал отлично подойдет для моделей с мелкими деталями, которым требуется много ретрактов и изменений направления.

С другой стороны, вам, возможно, придется обратить внимание на адгезию к столу. При попытке напечатать эту модель она не прилипала к билд-пластине, пока не уменьшили скорость первого слоя на 10 мм/с.

Третий тест: Moon City 2.0

Этот бренд отлично справился с небольшими мостами, а на длинных мостах были лишь незначительные дефекты. При этом разница между тестами, напечатанными при разных температурах, была весьма заметна: Мосты, напечатанные при более высокой температуре, были не такими чистыми, как напечатанные при 215 °C. Кроме того, хотя в первом тесте филамент показал себя очень хорошо, мне пришлось увеличить скорость вентилятора, чтобы получить лучшие свесы при 230 °C.

Эти отпечатки подтвердили, что Elegoo более чем подходит для моделей, которым требуется много ретрактов, например, для мелких деталей. На самом деле, на этом отпечатке не было ни одного волоска, даже между маленькими колоннами балкона башни.

Учитывая все вышесказанное, Elegoo — достойный филамент, который не нуждается в особой доработке. Отличные характеристики свесов, низкая вероятность образования паутины и низкая цена делают его отличным выбором для высокоскоростной печати.

Проверить цену на высокоскоростной PLA от Elegoo можно на сайте:

• Aliexpress