MBS Electronics >> Схемы и Статьи >> 3D печать и 3D принтеры
Метод 3D печати на клее БФ2 - Моя инновация.
ЛУЧШИЙ ЛАК ДЛЯ 3D ПЕЧАТИ, История и детали
Здраствуйте, друзья и коллеги по цеху энтузиастов FDM печати.
С момента публикации моего видеоролика, в котором я поделился с миром  своим способом улучшения адгезии при 3D печати, прошел ровно год. На день написания этой статьи данный ролик набрал около сорока тысяч просмотров, и можно уже сказать что метод "пошел в массы".

Немного истории. Работаю я "электронным" инженером в одном из институтов РАН, и около пяти лет назад мы приобрели для нашей лаборатории российский трехмерный принтер PICASO 3D Designer. Вот точно такой, как на этой фотографии:
11 июля 2017 г. Владивосток.
PICASO 3D Designer
История приобретения этого принтера - отдельный детектив и в этой статье касаться её я не буду. Это был первый 3D принтер, который я увидел не на картинке в интернете, а так сказать, в живую. Нужно сказать, что принтер хорошо печатал прямо из коробки, без каких-то "танцев с бубном", неизбежных при покупке принтера в Китае виде набора для самостоятельной сборки. Замечу, что на тот момент средненький китайский акриловый 3D принтер стоил раза в 4 дороже, чем его можно купить в Поднебесной сейчас.

Принтер выглядел каким-то чудом техники и посмотреть на наго приходили сотрудники со всего нашего института. К стати, именно взаимодействие с этой машиной вдохновило меня на изучение программы SolidWorks. Один из сотрудников нашей лаборатории хорошо знал Autocad и разрабатывал в нем модели для печати на Пикасо. Поскольку я на тот момент с 3D программами дружил не особо, то если мне нужно было напечатать какую-то деталь, мне приходилось каждый раз обращаться к этому сотруднику с просьбой "нарисовать" ее для меня в Автокаде. Сотрудник не отказывал, но понятное дело, у него было достаточно и своей работы. В итоге я сделал над собой усилие, сел и разобрался в SolidWorks. Сейчас это одна из самых любимых моих программ.
3D принтер Picaso приехал с завода готовым к печати. На его стеклянном столике уже была наклеена специальная фирменная адгезивная пленка, предотвращающая отклеивание деталей их ABS пластика в процессе печати. Также в комплекте было несколько запасных листов такой пленки.

Как известно, отклеивание детали (или ее краев и углов) от столика - это одна из главных проблем 3D печати пластиком ABS. Это обусловлено высокой термоусадкой данного материала.
Замечу, что у 3D принтеров с закрытой зоной печати, каким является  PICASO 3D Designer, проблема эта не так актуальна, как в случае с дешевыми открытыми всем ветрам принтерами из породы RepRap Prusa, но тем не менее, она все же имеет место. Это неприятное явление также называется "деламинация", но здесь есть некая двойственность. "Деламинация" - это отклеивание первого слоя детали от стола принтера в следствие термоусадки пластика и плохой адгезии, и одновременно "деламинация" - это расслоение модели в результате неправильных установок температурных и других режимов печати.
Так как печатали на Пикасо мы много и часто, то "родная" адгезивная пленочка быстро пришла в негодность. Вслед за ней закончились и прилагаемые несколько запасных листов такой пленки. Возник вопрос как же быть дальше? Можно было заказать упаковку этих пленок, но пришлось бы ждать довольно долго пока нерасторопная почта соизволит их привезти в наш далекий город у моря. А работать нужно было здесь и сейчас. Попробовали так называемый "ABS сок", то есть раствор  ABS пластика в ацетоне. Этот метод работал, но не очень хорошо. Кроме того он оказался не совсем удобен. Успешно нанести ацетоновый раствор пластика можно только на холодный стол, так как ацетон с горячего стола испаряется практически мгновенно и вместо ровного слоя получаются грязные полосы и наплывы этого пластика. Приходилось ждать пока стол охладится до комнатной температуры, и только потом наносить раствор. После этого снова пргревать стол и запускать печать следующей детали. К тому же запах ацетона многие находят не очень приятным.
Постольку я - "старый совковый динозавр", проживший при СССР больше 30 лет, то в один прекрасный момент я почему-то вспомнил, как в те странные времена отсутствия всего мы, радиолюбители, пытались сделать самодельный фольгированный гетинакс для наших печатных плат. Мы брали листовой гетинакс (что такое стеклотекстолит мы тогда еще не знали), медную фольгу, и накелеивали ее на гетинакс самым популярным в то время клеем БФ2. Особенность этого клея - повышенная термостойкость шва. Более того, адгезивные  свойства его наоборот усиливались с повышением температуры. Фольгу мы наклеивали так: намазывали клеем поверхность гетинакса, поверхность фольги, высушивали на воздухе минут 20, потом прижимали фольгу к гетинаксу и все это дело проглаживали хорошо прогретым тяжелым советским утюгом.
Фольга держалась неплохо для такой примитивной технологии, печатные платы из такого DIY гетинакса можно даже было перепаивать раза три, пока дорожки не отвалятся. Подозреваю, что в то время на заводах фольгированный гетинакс делали каким-то похожим способом, так как на печатных платах советских телевизоров, сделанных из такого материала, постоянно отрывались медные дорожки. Что меня удивляет сейчас, это то, что в то время легко было найти гетинакс, медную фольгу... Но очень трудно - фольгированный гетинакс.
Итак, я вспомнил про клей БФ-2, про его свойства увеличивать адгезию при нагревании и термостойкость. Это было как раз то, что нужно. Перевернув залежи хлама в своей домашней мастерской, я вытащил на свет Божий бутылочку клея БФ-2 еще советского производства. Как оказалось, десятилетия хранения в темном чулане не сильно повлияли на его свойства. На следующий день я принес клей на работу и мы приступили к экспериментам.
Клей БФ-2 оказался хорош для наших целей еще и тем, что он сделан на спиртовой основе. Спирт не так быстро испаряется, как ацетон. Наносить раствор клея можно (и даже нужно) на уже прогретый стол. Мы растворили клей в чистом спирте в соотношении примерно 1 часть клея на 5 частей спирта, нанесли его на стекло столика Пикасо и попробовали печатать. С тех пор мы печатаем только на клее БФ-2. Бутылочка с раствором и кисточкой внутри навсегда заняла свое место рядом с принтером. Как оказалось, клей этот производится до сих пор и купить его в наше время - не такая уж сложная задача. Конечно, он не так популярен, как в былые времена, но тем не менее. Надеюсь, что с приходом 3D печати в широкие массы, мой метод печати на этом составе  поможет производителям этого замечательного клея.
Преимущества этого метода:

- Отличная адгезия (при соблюдении правил использования. См. ниже)

- Деталь держится очень крепко на горячем столе, но отклеивается сама после окончания печати и остывании стола ниже температуры 70-80 градусов (зависит от размеров детали, свойств пластика и "свежести" слоя).

- Состав не токсичен. Как известно, клеи серии БФ использовались в медицинских целях для обработки небольших порезов и ссадин

- Дешевизна и доступность. Клей дешев. Этиловый спирт также нельзя назвать супер-дорогим химикатом, однако, с учетом его известных психоделических свойств, может быть труднодоставаем. Этиловый спирт, при его отсутствии, можно с успехом заменить спиртом Изопропиловым. Правда в отличие от этилового, у изопропилового не очень приятный запах, который некоторым людям напоминает запах "кошачей мочи" (мне напоминает).

- Долговечность покрытия и возможность повторного использования. Адгезия слоя легко восстанавливается легким потиранием наждачной бумагой и нанесением раствора того же клея в спирте но в сильно разбавленном состоянии (см. Далее).
Недостатки этого метода:

- Слой клея довольно прочно держится на стекле. Если вы хотите полностью очистить столик от клея, придется соскоблить его острым лезвием от канцелярского ножа (я использую небольшой стальной шпатель с заточенным краем). Можно, впрочем, смыть тем же спиртом. Это несколько дольше, так как засохший на горячем столе клей растворяется  медленно. Но растворяется. Только жалко спирт)...
Использование метода:

Вам потребуется небольшое количество клея БФ-2 и чистый этиловый спирт. Если нет этилового, можно использовать изопропиловый.  В идеале нужно сделать два раствора. Первый, более концентрированный - для нанесения основного слоя, и второй, сильно разбавленный, для восстановления адгезии перед новой печатью.

Число в названии клея (БФ-2, Бф-6, БФ-19) показывает количество пластификатора в его составе. В качестве пластификатора используется какая-то каучукоподобная гадость, чем ее меньше в составе клея, тем для наших целей лучше. Поэтому не рекомендую использовать клеи с большими цифрами. БФ-2 работает лучше всего

Берем небольшую баночку (желательно узкую и высокую, как на фото ниже) и разводим в ней немного клея в спирте в пропорции от 1:3 до 1:5. Для нанесения клея я использую самую маленькую малярную кисточку. Я обрезал деревянную ручку кисточки так, чтобы кисть полностью помещалась в баночку с раствором. Там она, кисточка, у меня и хранится - внутри баночки. Иначе кисть высыхает и встает "колом". Если вы забыли положить кисточку в баночку и она у вас все-таки засохла, не беда. Поместите ее в раствор клея и она "отмокнет".
Баночка с раствором клея и "обрезком" кисточки внутри.
После этого желательно сделать еще один такой комплект, но с более разбавленным клеем, где-то 1:15 - 1:25. Опять же, зависит от свойств вашего конкретного клея, так как сейчас мало кто придерживается стандартов и часто клеи купленные в разных местах слегка отличаются по свойствам. Этот раствор будет использоваться для восстановления адгезивных свойств покрытия столика. Вы конечно можете обойтись и одним раствором, но для восстановления адгезии нет необходимости мазать толстый слой клея, достаточно пройтись очень разбавленным. Это позволит сэкономить клей и не сильно загаживать столик вашего принтера. Вам придется чистить его от клея гораздо реже.
Мой шпатель - скребок для очистки столика от клея
Подготовка столика.

Перед нанесением слоя клея стекло столика нужно очень тщательно очистить от каких-то других составов, которые вы раньше использовали для этой цели (ABS-сок, клеящий карандаш, пиво, следы клея от скоча и т.д.). Непосредственно перед нанесением клея хорошо протрите и обезжирьте стекло ацетоном или спиртом.

Включите принтер и прогрейте столик до температуры не ниже 70 градусов. Равномерно нанесите 2-4 слоя первого раствора клея, стараясь делать слои как можно более равномерными.   Количество слоев клея зависит от концентрации. При высокой концентрации нужно меньше слоев, но более разбавленным легче нанести ровный слой без наплывов.  После этого можно печатать. На горячем столе клей высыхает быстро.  
Повторное использование

Основной толстый слой клея служит как бы постоянным покрытием вашего столика. Я восстанавливаю адгезию следующим образом. При повторной печати мелких деталей просто слегка "прохожусь" мелкой наждачкой практически без нажима. Дело в том, что при печати слой как бы заглаживается и его адгезия ослабевает, а наждачка снова делает слой слегка матовым.

При повторной печати больших ответственных деталей после легкого "зашкуривания" еще и в один слой промазываем сильно разбавленным раствором клея (наш раствор номер 2). Это полностью восстанавливает адгезию слоя, я даже заметил, что порой адгезия становится сильнее чем у исходного слоя при первой печати.

После окончания печати этим способом, пока стол горячий, деталь снять очень трудно, практически невозможно. Не советую прилагать усилия и спешить - вы можете снять деталь с куском стекла из поверхности вашего столика. Просто дождитесь снижения температуры стола. Порой свежий слой "отпускает" большую деталь при температуре около 50 градусов, а более "заюзаный" - в районе 70 градусов. Чаще всего отклеивание происходит одномоментно, по всей поверхности детали с громким щелчком, но бывают варианты. Все зависит здесь от геометрической конфигурации вашей детали. 
Советы

Температура стола для печати ABS пластиком этим способом должна быть не ниже 100 градусов. А для первого слоя - лучше 105 - 110 градусов.

Высота стола должна быть тщательно откалибрована. Я использую для калибровки высоты не бумагу для принтеров, как часто рекомендуют, а кусочек газетной, более тонкой бумаги. 

Скорость печати первого слоя не должна быть более 20 мм. Сек. Лучше в районе 10-15 мм.сек.

Вы можете посмотреть видео, опубликованное год назад, с которого всё и  началось, по ссылке ниже.

Удачи, друзья!
Олег Косарев. 11 июля 2017 г. Владивосток.
3D печать и 3D принтер- Лайфхак.  Идеальная печать. Лучший лак для 3D печати- мое изобретение! Как печатать на 3D принтере? Как избежать отклеивания детали при печати? Лучший лак для 3D печати - моё Ноу Хау Know How.
ТОП 5 Проблем 3D печати. 3D печать и 3D принтер
ТОП 5 Проблем 3D печати. 3D печать и 3D принтер. Калибровка стола. Секреты печати ABS пластиком. Лайфхаки 3D печати. Как улучшить качество 3Д печати. Топ 5 проблем, с которыми сталкиваются владельцы 3D принтера.
Besucherzahler
счетчик посещений
         
 
 
 
 
 
НАШ МАГАЗИН - SHOP.MUSBENCH.COM
Карта Сайта