Адгезия в 3D печати

Понятие “адгезия” широко применяется в сфере 3D печати. Данное явление имеет отношение к одному из свойств пластика - прилипанию материала к поверхности стола во время печати. Адгезия непосредственно влияет на качество изготавливаемых в принтере деталей.
Существует множество различных факторов, оказывающих влияние на показатель сцепления поверхности стола и материала печати. К ним относятся температура нагрева, материал самой поверхности, а также использование специальных адгезивов.
В данной статье рассмотрен уровень адгезии при печати с использованием столов из разных материалов (нержавеющий, стеклянный), а также выделены основные виды адгезивов и их влияние на процесс печати.

Нержавеющая сталь является одним из наиболее часто используемых материалов рабочей поверхности в 3D принтерах. Причиной этому служит относительная дешевизна, в сравнении с другими материалами, однако это не главное преимущество нержавеющего стола. Он может выдерживать температуру до 850°С, что делает его универсальным для печати многими пластиками, в том числе высокотемпературными. Нержавеющий стол также обладает высокой теплоотдачей, которая обеспечивает дополнительную адгезию, а гибкость и прочность таких столов способствуют быстрому извлечению изделия из принтера после окончания печати. Во время экструзии подогреваемая платформа позволяет пластикам медленнее остывать, что сводит деформацию детали к минимуму, а свойство магнетизма и функция смены столов дают возможность легко снимать детали с поверхности, чтобы приступить к новому циклу печати.
Несмотря на целый ряд преимуществ, имеющихся у столов из нержавеющей стали, при печати необходимо использовать специальные адгезивы, способствующие качественному прилипанию первого слоя и препятствующие отклеиванию детали в процессе печати.

Более дорогим материалом рабочей поверхности является стекло. Для
его изготовления используются разные виды стекла: боросиликатное, закаленное, перфорированное, ситалловое или зеркальное. Стеклянные столы имеют более ровную поверхность в сравнении с нержавеющими, именно поэтому нижняя часть напечатанных с их помощью деталей приобретает глянцевость.
Такие столы имеют существенный недостаток - стекло легко подвергается повреждениям во время извлечения детали из принтера, требуя частой замены и больших затрат. Некачественное стекло зачастую трескается или крошится, не выдерживая перепада температур, в таком случае модель отрывается вместе с кусочками стекла. Стеклянные столы также подразумевают использование специальных зажимов для крепления к столу принтера, поскольку стекло, в отличие от нержавеющей стали, не магнитится и не приклеивается.
При печати на 3D принтере со стеклянной поверхностью адгезивы применяются в случаях печати некоторыми высокотемпературными пластиками, а во время изготовления изделий из материалов, не требующих большого нагрева, адгезивы используются достаточно редко.

Для того чтобы избежать деформации детали и обеспечить успех первого слоя при печати, необходимо использовать специальные адгезивы, которые подбираются в зависимости от материала печати. В данной статье рассмотрим основные (часто используемые) виды адгезивных средств.

Каптоновая лента - это клеящее средство, которое обычно используется поверх другого печатного слоя в качестве поверхности для печати. В практическом применении она чаще служит заменой клея для печатной основы, чем вспомогательным средством. Благодаря полиамидной верхней поверхности, каптоновая лента обеспечивает устойчивость к высоким температурам и достойную адгезию для большинства печатных материалов.

Более бюджетный аналог каптоновой ленты, который можно приобрести в любых хозяйственных магазинах. Такой адгезив подойдет для платформ без нагрева, скотч в данном случае аккуратно наклеивается на всю площадь стола и позволяет печатать мелкие детали. Малярный скотч отлично подходит для печати пластиком PLA, так как материал обладает высокой межслойной адгезией и легко прилипает к поверхности. Тем не менее, при увеличении площади изделий, края деталей могут оторваться вместе со скотчем.

Эти средства можно назвать полуадгезивами, потому что не все лаки и клеи работают должным образом, однако в некоторых случаях использование подобных средств все же способствует повышению адгезии. Лак тонким слоем разбрызгивается на рабочую поверхность, а клей наносится кисточкой. Сходство этих полуадгезивов заключается в том, что стол необходимо очищать после каждого их применения.

Для 3D печати надежнее всего использовать специализированные адгезивы. Они разработаны для обеспечения высокой адгезии, предотвращающей деформацию изделий в процессе печати.

Более подробно описание свойств и работы профессиональных адгезивов предлагается рассмотреть на примере Gluester и Gluester Pro - двух вариантов клея, разработанных компанией F2 innovations. Клей отлично подходит для работы на столах из нержавеющей стали, а также сохраняет свои рабочие свойства в течение года.

1. Gluester используется в качестве адгезива для печати стандартными полимерами, такими как ABS, PLA, HIPS, PVA, FLEX и другие. Он представляет из себя флакон с прозрачной жидкостью в формате спрея и наносится на стол мягкой и чистой тканью перед началом печати.

2. Gluester Pro - адгезив, подходящий для печати высокотемпературными и инженерными пластиками. Жидкость обладает более плотной структурой и отлично работает в любом диапазоне температур. Для надежного закрепления детали на печатной платформе требуется нанесение 1-2 капель клея, что указывает на минимальный расход и долговечность данного состава.

Gluester и Gluester Pro способствуют не только надежному прилипанию нижних слоев детали к столу, но и способствуют легкому и быстрому снятию готовой модели любой формы и габаритов с печатной платформы.

Таким образом, в результате рассмотрения явления адгезии на примере столов из нержавеющей стали и стекла, выяснилось, что, в отличие от стеклянных, нержавеющие платформы представляют собой более качественную и надежную печатную поверхность. Несмотря на свою универсальность, столы из нержавеющей стали все же требуют обязательного использования специализированных адгезивов, предназначенных для предотвращения деформации деталей. Gluester и Gluester Pro разработаны по специальной рецептуре для печати разными материалами, благодаря им высокий уровень адгезии сохраняется на протяжении всего процесса печати, а само изделие извлекается из принтера быстро и без повреждений.