Обзоры

Материалы поддержки в 3D-печати

Теги:

Материалы поддержки являются вторым по важности расходным компонентом для 3D-принтеров после сырья для печати. Они служат своеобразным остовом, опорными конструкциями для трехмерных объектов со сложной детализацией, полостями, нависающими элементами и т.д. Особенно важны вспомогательные материалы при послойном создании изделий, когда в том или ином месте предусмотрен промежуток между слоями.

 

screenshot-2_32_orig.jpgНаглядный пример распределения поддержек на этапе моделирования объекта для 3D-печати

 

Количество и расположение поддержек автоматически рассчитывает программное обеспечение 3D-принтера, а вот тип материала во многом зависит от технологии печати.

 

Виды поддержек в 3D-печати

1. Легкоплавкая

В эту категорию входят материалы с невысокой температурой плавления (от 60 до 100˚C), которые вытекают из изделия при нагревании феном или в специальной печи. Обычно это гелеобразные или восковые вещества. Важно следить, чтобы в процессе разогрева материала поддержки не началась деформация самой модели.

 

воск.jpgИзделия, напечатанные с помощью восковой поддержки

Из плюсов:

  • полное удаление из объекта;
  • возможность повторного использования материала;
  • точность нанесения;
  • позволяет создавать многокомпонентные модели, в том числе с шарнирными соединениями.

Минусом является невозможность использования при печати изделия материалами с низкой температурой плавления.

Применяется в 3D-принтерах, работающих по технологии FDM, SLA, PolyJet.

 

2. Порошкообразная

Используется при создании трехмерных объектов методом порошковой печати (DMLS, SLS). В этой ситуации порошок служит одновременно формирующим и поддерживающим материалом. Суть метода в том, что в общей порошковой массе по заданному чертежу создаются контуры модели, а оставшиеся частицы материала служат каркасом. По окончании процесса изделие вынимается из порошка, остатки которого могут быть использованы для печати следующих моделей. Порошкообразный тип поддержки помогает печатать изделия любой степени сложности и полостности. По окончании процесса печати, излишки порошка просто вычищаются кистью или выдуваются.

 

порошок.jpgПорошковая поддержка удаляется из изделия легко и без дополнительной обработки

3. Вымываемая или растворимая

Пластиковый или гелеобразный материал, который растворяется в химическом растворе или обычной воде. В эту категорию входят:

  • PVA
  • HydroFill
  • HIPS.

 

расвор.jpgМодель с водорастворимой поддержкой до и после промывания

 

Очень удобный тип поддержки для 3D-печати сложных изделий с большим количеством внутренних пустот. Время удаления составляет от 30 минут до 2 часов под потоком теплой воды или в емкости с химраствором. При этом толщина слоя вымываемого материала не имеет значения – он растворяется полностью из всех щелей и пор, не требуя после себя постобработки.

4. Удаляемая механическим путем

Самый бюджетный и наименее удобный вариант создания поддержки при печати трехмерных объектов. Используется обычно в 3D-принтерах домашнего типа или в дешевых настольных моделях, работающих по принципу послойного моделирования изделий пластиком (чаще всего это ABS и PLA-нити). В качестве материала поддержки обычно используется тот же, из которого создается модель, только более разбавленный, чтобы снизить расход сырья. По окончании работы поддерживающий каркас удаляется вручную, а места слома зачищаются и шлифуются.

 

photo19.jpgМеханическое удаление остатков поддержки 3D-печати - это длительный и кропотливый процесс, требующий времени, аккуратности и постобработки

 

Дополнительные манипуляции по устранению поддержек увеличивают общее время на производство объекта и повышают вероятность повреждения изделия. В особо сложных моделях, с большим количеством пустот, каркас вообще невозможно удалить, и он так и остается внутри изделия, снижая качество работы и увеличивая количество расходных материалов.