Пластик PETG: что это такое и как им печатать

Содержание:

• Разновидности PETG
• PET
• PET
• CPE
• PETT
• Преимущества PETG
• PETG против PET
• Преимущества PETG перед PLA и ABS
• Недостатки PETG
• PETG против PLA
• Сравнение PETG и PLA
• PETG против ABS
• Сравнение ABS и PETG
• Когда следует использовать PETG?
• Настройки печати для PETG
• Настройки печатного стола
• Настройки температуры и ретракта
• Температура
• Ретракт
• Настройки охлаждения
• Расстановка поддержек
• Скорость печати
• Ошибки печати PETG и их устранение
• “Паутинка”
• Отлипание от печатного стола
• Постобработка изделий из PETG
• Шлифовка
• Полировка
• Специальные покрытия
• Термическая обработка
• Растворители
• Склеивание и окрашивание
• Как хранить PETG
• PETG и пищевые продукты

Разновидности PETG

Хотя PETG, пожалуй, самый известный материал в своем семействе, на самом деле это разновидность PET пластика (полиэтилентерефталата) - чрезвычайно распространенного материала, который встречается в бутылках для воды и других одноразовых пластиковых упаковках.

Существует гораздо больше разновидностей PET филаментов, в составе которых присутствуют разные добавки. Все они имеют много общих свойств, но с некоторыми важными различиями. Ниже представлен обзор вариантов PET филаментов со схожими свойствами.

Хотите что-нибудь пригодное для вторичной переработки? Хотелось бы, чтобы у PETG были какие-то особые свойства? Ознакомьтесь с этим списком и найдите подходящую нить для ваших задач.

PET

Полиэтилентерефталат (PET) - самый используемый пластик в мире. Это неизмененный родитель PETG, и он присутствует во всем, от бутылки с водой до волокон одежды и даже в контейнерах для еды. Но как материал для 3D печати PET не особо распространен.

Особые свойства:  безопасен для пищевых продуктов и плавится при температуре выше 260 °C. Его с успехом перерабатывают, превращая в сырье для повторного использования.

rPET

rPET очень похож на PET, но эта нить сделана из переработанного PET. Это различие важно, потому что материалы можно перерабатывать только определенное количество раз, прежде чем они достигнут конца своего жизненного цикла. Во время печати rPET ведет себя как же, как и ПЭТ, что делает его отличным материалом для тех, кто заботится об окружающей среде.

Особое свойство: экологически чистый.

CPE

Хлорированный полиэтилен - прочный и ударостойкий пластик, который имеет широкое применение в промышленности. Несмотря на то, что он похож на PET, стоит CPE немного дороже из-за своих особых физико-химических характеристик. В печати он ведет себя точно так же, как любой другой PET, если только производитель не указал другие рекомендации по использованию.

Особые свойства:  прочный, более гибкий, менее пахучий.

PETT

PETT, или полиэтилен-ко-триметилентерефталат, как вы, наверное, догадались, является еще одним вариантом PET. Он немного более жесткий, чем PETG, потому что он не модифицирован гликолем. Если вам нужна дополнительная прочность, стоит подумать об использовании этого пластика. PETT не очень распространен в 3D печати, но есть компании (например Taulman с его T-Glase), которые популяризируют материал за его впечатляющую прозрачность после печати. Как PET и PETG он обычно безопасен для пищевых продуктов (зависит от производителя).

Особые свойства: он более жесткий, чем PETG, красивый, прозрачный, безопасный для пищевых продуктов и имеет низкую усадку.

PETG против PET

На рынке гораздо больше филаментов PETG, чем PET, и на это есть веские причины. Вариант PET на основе гликоля имеет ряд преимуществ по сравнению с основным материалом, особенно когда речь идет о 3D печати. В первую очередь это:

• Печать при более низкой температуре (около 230 °C вместо 260 °C);
• Исключительная адгезия между слоями.

Вышеперечисленные качества делают PETG идеальным для 3D печати, но есть несколько более весомых причин, по которым использовать PETG более выгодно, чем PET:

• Высокая прочность;
• Не меняет цвет и не ломается при перегреве;
• Высокая ударопрочность;
• Можно стерилизовать.

Преимущества PETG перед PLA и ABS

Часто PETG используют вместо других распространенных низкотемпературных материалов. И это неспроста. Он имеет серьезные преимущества по сравнению с PLA или ABS:

• Более функциональный, чем ABS (более прочный, гибкий, термостойкий, более долговечный);
• Им легко печатать;
• Низкая усадка и пониженная деформация деталей.

Недостатки PETG

У печати с использованием PETG в действительности не так много недостатков.

Во-первых, PETG более подвержен царапинам и истиранию, чем PET.

Также несмотря на то, что он сравним с PLA по простоте печати, многие пользователи считают, что работать с PETG немного сложнее, чем с другими материалами. Безусловно, у него есть несколько требований к настройкам, но если найти золотую середину и поэкспериментировать с настройками слайсера, то работать с этим пластиком одно удовольствие.

PETG против PLA

Мы коснулись того, как PETG сравнивается с PLA, и разберем эту тему немного подробнее.

PLA (или полимолочная кислота) - это термопластический материал, классифицируемый как полиэфирный пластик. Он является наиболее распространенным материалом для 3D печати. PLA очень легко печатать, кроме того этот материал является биоразлагаемым. PLA представлен в разных цветах и оттенках - почти у каждого производителя есть собственная версия PLA. Кроме того, его свойства позволяют использовать разные добавки, такие как металлический порошок, кофе или дерево, которые часто используются для окрашивания материала или изменения его механических свойств.

Сравнение PETG и PLA

• PETG обычно имеет лучшую адгезию между слоями, чем PLA, из-за его состояния при нагреве.
• По той же причине PETG имеет тенденцию к слипанию у сопла чаще, чем PLA.
• В то время как PLA можно продолжить печать даже после небольшого засора, PETG требует полной прочистки сопла для продолжения работы.
• Оба материала имеют незначительную усадку при охлаждении.
• Оба считаются безопасными для пищевых продуктов.
• PETG более прочный и термостойкий, он может выдерживать более сильные удары.
• PLA менее подвержен царапинам и повреждению поверхности.
• PETG обычно дороже, чем PLA.
• Нить PLA предлагает пользователю больше выбора, поскольку хорошо сочетается с разными добавками.

PETG против ABS

Акрилонитрилбутадиенстирол (более известный как ABS) - еще одна очень популярная нить для 3D принтеров. Этот термопласт дешевый, прочный, немного гибкий, легкий и хорошо подвергается экструзии, что делает его отличным материалом для 3D печати. Это тот же пластик, который используется в конструкторах LEGO и велосипедных шлемах.

Но у использования нити ABS есть недостатки. Во-первых, для печати необходим рабочий стол с подогревом. Это предотвращает слишком быстрое охлаждение первых слоев отпечатка, поэтому пластик не деформируется и не сжимается до завершения печати. Еще один недостаток - сильные испарения в процессе работы. Они могут быть опасны для людей (или домашних животных) с затрудненным дыханием.

Сравнение ABS и PETG

• Оба материала обладают высокой прочностью и ударопрочностью.
• PETG более гибкий, чем ABS.
• ABS растворяется в ацетоне, нить PETG - нет.
• PETG безопасен для пищевых продуктов при правильном обращении, ABS нет.
• ABS нельзя печатать без платформы с подогревом.
• Печать ABS может быть затруднена без подогрева рабочей камеры.

Когда следует использовать PETG?

PETG - хороший универсальный материал, но он отличается от других нитей своей гибкостью, прочностью, термостойкостью и ударопрочностью. Это делает его идеальным для объектов, которые могут испытывать постоянную или внезапную нагрузку, таких как механические детали, детали 3D принтера и защитные компоненты. Поскольку материал обычно безопасен для пищевых продуктов, эта нить является идеальным вариантом для предметов, которые могут контактировать с едой или напитками (необходимо уточнить у производителя вашего материала).

Настройки печати для PETG

PETG обладает хорошими механическими свойствами и прекрасной эстетикой. Но им может быть сложно работать, особенно если вы новичок. Можно найти множество советов о настройках, которые противоречат друг другу. Кроме того, для каждого конкретного принтера настройки могут немного отличаться. Очень часто вам придется заново настраивать некоторые параметры печати после замены катушки, которую вы используете.

Одно можно сказать наверняка с PETG: вам придется поэкспериментировать, чтобы найти наилучшие параметры для вашего принтера.

Прежде чем мы углубимся в советы по печати, вот несколько характеристик материала:

Температура стеклования: 80 ° C

Плотность: 1,27 г / см 3 (что выше, чем у PLA и ABS)

Растворение: Устойчив к большинству химикатов (например, кислот, щелочей и растворителей)

Настройки печатного стола

По своей природе PETG будет хорошо прилипать к печатной платформе, настолько сильно, что кусок вашей рабочей поверхности может оторваться вместе с готовым изделием. Чтобы предотвратить порчу принтера, понадобится защитный слой на рабочем столе, например, клей-карандаш или синяя лента .

Если вы раньше печатали PLA или ABS, вы знаете, что зазор между соплом и платформой должен быть минимальным. PETG требует обратного. Если вы используете лист бумаги для регулировки зазора между платформой и соплом для PLA, используйте три листа бумаги для PETG.

Хотя печатать PETG можно и без подогреваемого стола, мы рекомендуем включать подогрев платформы. Большинство производителей рекомендуют температуру от 70 до 80 °C, но можно поднять ее до 100 °C. Начните с 70 °C и постепенно увеличивайте ее, если заметите какие-либо проблемы с адгезией к столу.

Настройки температуры и ретракта

Настройки температуры и ретракции для печати PETG тесно связаны.

Температура

PETG обычно печатается при температуре от 220 до 265 °C. Но прежде чем регулировать температуру сопла, помните, что хотенды с трубками из PTFE имеют температурные ограничения 250 °C.

Температура сопла сильно влияет на качество печати. Слишком высокая температура приведет к обильному образованию паутины и капель, а слишком низкая температура приведет к засорению сопла.

Вот простой тест, чтобы убедиться, что вы выставили правильную температуру: начните с нагрева 220 °C и сделайте несколько пробных отпечатков. Если вы слышите стук во время печати, следует увеличить температуру сопла на 5 °C. Повторяйте тест до тех пор, пока не добьетесь качественного результата.

Как уже упоминалось, при печати при высоких температурах существует риск образования нитей и капель. А поскольку PETG - очень прочный и эластичный материал, все эти погрешности снимаются с трудом. Если вы установили самую низкую температуру экструзии, а проблема не исчезла, попробуйте отрегулировать настройки втягивания нити.

Ретракт

Не устанавливайте большую скорость ретракта - это может быть хорошо ABS и PLA, но не работать с PETG. Установите скорость отвода около 25 мм/с как для Боуден экструдеров, так и для Direct экструдеров. Расстояние отвода должно быть установлено примерно 6 или 7 миллиметров для Bowden экструдеров и 3 или 4 миллиметра для экструдеров с прямым приводом. Для PETG скорость втягивания важнее расстояния. Если проблема капель и нитей не решена, попробуйте снизить скорость втягивания.

Еще один параметр, который поможет уменьшить просачивание, - это скорость печати. Попробуйте установить скорость движения как можно выше ,чтобы избавиться от этой проблемы.

Настройки охлаждения

PETG прекрасно печатает без обдува. В отличие от других материалов, для которых во время печати требуется мощное охлаждение, PETG лучше обходится без него. Если вы заметили трещины и расслоение на отпечатках, выключите обдув, потому что печать без вентиляторов увеличивает адгезию слоя.

Рекомендуется использовать обдув только в том случае, если вы хотите печатать изделия с множеством мелких деталей или для печати мостов .

Расстановка поддержек

Поскольку у PETG очень хорошая адгезия между слоями, удалить опоры может быть очень сложно. Если вам посчастливилось иметь 3D принтер с двойным экструдером , лучший вариант - использовать растворимые нити, такие как PVA или HIPS .

Но если у вас принтер с одним экструдером, то печать с поддержками тоже возможна. Оставьте зазор между поддержкой и деталью. Начните с зазора в 0,1 мм и при необходимости увеличьте его.

Скорость печати

PETG очень чувствителен к скорости печати. Если вы печатаете слишком быстро, то снижается адгезия между слоями и страдает общее качество печати. Слишком медленная скорость печати приводит к деформации деталей, образованию нитей и капель.

Вам нужно найти золотую середину с настройками принтера и нитью, которые вы используете. Хорошая скорость для тестовой печати - около 50 мм/с.

Ошибки печати PETG и их устранение

“Паутинка”

В настройках слайсера сначала попробуйте увеличить расстояние ретракта с шагом 1 мм, а скорость ретракта - с шагом 5 мм/с. (Примечание: если вы используете Боуден экструдер, вашему принтеру потребуется более высокое расстояние и скорость втягивания.) Регулируйте эти настройки, чтобы выбрать идеальные параметры для вашего принтера.

Еще одно быстрое решение проблемы - увеличение скорости движения печатной головки. Попробуйте увеличивать скорость перемещения с шагом 10 мм/с, пока не найдете идеальную скорость. Некоторые производители даже используют скорость перемещения до 200 мм/с.

Если изменить настройки ретракта и скорости не получается, пришло время остыть - буквально. Другими словами, уменьшите температуру сопла вашего принтера. Очевидно, что если нить станет слишком горячей, она будет свободно сочиться независимо от настроек ретракта или скорости печати.

Отлипание от печатного стола

Не только температура экструзии, но и температура окружающей среды может стать причиной деформации. Вот несколько советов по поддержанию оптимального температурного режима:

• Используйте подогрев стола: это поможет выровнять температуру. Нагреваемая рабочая платформа также способствует адгезии к основанию. Обычно производитель нити указывает рекомендованную температуру нагрева стола.
• Используйте закрытую камеру для печати: это помогает поддерживать постоянную температуру окружающей среды на протяжении всего процесса печати.
• Контроль температуры в помещении: для этого держите окна и двери закрытыми. Не допускайте, чтобы холодный воздух попадал в помещение.
• Отрегулируйте охлаждение: отключение или снижение скорости охлаждающих вентиляторов, направленных на область печати, поможет выровнять температуру и предотвратить отлипание от рабочего стола.
• Используйте клей-карандаш: простой клей-карандаш - еще один популярный вариант улучшения адгезии первых слоев. Также существуют специальные средства для адгезии, такие как Magigoo 3D Printer Bed Adhesion. Они помогают прилипать PLA и многим другим пластикам к рабочей платформе.

Постобработка изделий из PETG

Шлифовка

Шлифовка - один из наиболее распространенных методов обработки деталей, напечатанных на 3D принтере, так как он подходит для всех видов пластика. Шлифовка может устранить нежелательные выступы на детали, а также уменьшить видимость линий слоев. Однако процесс может занять довольно много времени, особенно если деталь очень большая или сложная.

При шлифовании мы рекомендуем начинать с наждачной бумаги с крупным зерном и переходить к наждачке более мелкой зернистости. ПРи шлифовании можно использовать воду, чтобы предотвратить засорение наждачной бумаги. Обязательно шлифовать ровными круговыми движениями, чтобы получить гладкую поверхность.

Полировка

Использование полировальной пасты - еще один отличный способ сделать изделия из  PETG гладкими. Перед тем, как начать, убедитесь, что ваша деталь была должным образом отшлифована наждачной бумагой с мелким зерном. В противном случае полировка не принесет желаемого результата. Лучше всего для полировки PETG подходят полировочные пасты для металлов.

Чтобы нанести полироль, возьмите небольшое количество средства на мягкую чистящую ткань. Затем протрите составом всю деталь, пока паста не впитается. В завершение возьмите чистую ткань и отполируйте поверхность до зеркального блеска.

Полировка не подходит для обработки деталей с тонкими стенками.

Специальные покрытия

Покрытие изделий из PETG - еще один отличный способ сгладить поверхность и скрыть небольшие дефекты. PETG можно покрыть эпоксидной смолой также, как PLA и ABS.

XTC-3D - популярное во всем мире покрытие для напечатанных изделий. Он обладает эффектом самовыравнивания, поэтому мазки кисти не будут заметны. Состав позволяет добиться идеальной глянцевой поверхности, поэтому вам возможно не придется прибегать к шлифовке.

Процесс обычно состоит из приготовления эпоксидной смолы и нанесения ее на деталь небольшой кистью.

Термическая обработка

Несмотря на то, что PETG в некоторой степени термостойкий, термообработка также является одним из способов придания деталям гладкости.

Важно отметить, что для термической обработки вам понадобится строительный фен с очень точным контролем температуры. Рекомендуемая температура для термообработки PETG будет варьироваться в зависимости от марки, однако обычно она очень близка к температуре плавления нити (около 250 °C).

Суть термической обработки - расплавить очень тонкий слой материала поверхности печати. Если все сделано правильно, линии слоя растают, а нежелательные пробелы в отпечатке заполнятся. В конечном итоге получается идеально гладкая деталь.

При работе важно сохранять постоянное расстояние от источника нагрева и двигаться плавными непрерывными движениями. Если у вас нет большого опыта использования строительного фена, попробуйте уменьшить температуру, чтобы не повредить изделие.

Растворители

Традиционный способ разглаживания ацетоном не работает с PETG, но существует ряд других химикатов, способных растворять и разглаживать этот материал.

ВАЖНО!  Многие химические вещества, которые представлены ниже, опасны и могут быть куплены только со специальным разрешением. Растворители должны использоваться только опытными пользователями с надлежащей защитой.

Этилацетат - одна из наиболее распространенных химических альтернатив ацетону, однако он работает не со всеми видами PETG. Доказано, что дихлорметан, метилэтилкетон (МЭК), толуол и циклогексанон также растворяют PETG, но все они чрезвычайно опасны и должны использоваться только экспертами.

Самый популярный метод нанесения - это сглаживание паром. В этом методе отпечаток подвергается прямому воздействию паров химического вещества. Также можете поместить салфетки или бумажные полотенца, пропитанные химическим веществом, вокруг модели, чтобы добиться аналогичных результатов. Однако наносить растворитель кистью или непосредственно погружать отпечаток в растворитель не рекомендуется, так как модель может быть серьезно повреждена.

Процесс постобработки с помощью растворителей может быть автоматизирован. Специальное оборудование, например Zortrax Apoller и Polymaker Polysher делают постобработку простой и быстрой.

Склеивание и окрашивание

Разумеется, пластик PETG может подвергаться склеиванию и окрашиванию. Для склеивания PETG подойдет суперклей, эпоксидная смола, силиконовые и полиуретановые клеи, а также горячий клей (используется с пистолетом).

Основное правило при склеивании деталей из PETG, да и из других пластиков - поверхность должна быть чистой. Также следует зашлифовать склеиваемые поверхности для лучшей адгезии.

Окрашивать PETG можно разными красками - аэрозольными или акриловыми. Но следует внимательно изучить состав красок в баллончиках, так как в них могут содержаться растворители, не совместимые с PETG.

Перед покраской необходимо зашкурить всю поверхность, покрыть изделие грунтовкой, дождаться ее полного высыхания, а затем приступать к работе. Красить PETG можно прямо из баллона или использовать кисть для росписи.

Как хранить PETG

PETG очень гигроскопичен, поэтому, если его не использовать, он впитает влагу из воздуха. Это приводит ко всевозможным проблемам, которые в большинстве случаев заканчиваются неудачной печатью, поэтому храните PETG в сухом месте. Попробуйте использовать контейнер или закрывающиеся зип-пакеты.

PETG и пищевые продукты

PETG считается безопасным материалом для пищевых продуктов. Тем не менее, всегда лучше перестраховаться, чем сожалеть, поэтому обязательно ознакомьтесь с информацией, предоставленной производителем филамента. Обратите внимание, что, хотя материал может быть безопасным для пищевых продуктов, даже на самом гладком отпечатке будут небольшие трещинки, в которых могут поселиться микробы и размножаться бактерии. В зависимости от предполагаемого использования следует покрыть изделия (пищевой) эпоксидной смолой или герметиком.