Постобработка фотополимерной печати: мойка, засветка, поддержки и усадка смолы

Что происходит с деталью после печати

После печати деталь состоит из полимера, который заполимеризован лишь частично. Formlabs называет это зелёным состоянием (green): на поверхности остаётся жидкая смола, а в объёме есть непрореагировавшие группы. Мойка снимает жидкую плёнку, засветка завершает реакцию. Пока этого не сделано, деталь липкая, мягкая и токсичнее готовой: Prusa пишет, что засветка устраняет липкость, снижает токсичность смолы и улучшает механические свойства.

Размеры тоже меняются, поэтому постобработка влияет на посадку, а не только на внешний вид. О выборе принтера и самих смол читайте в статьях про LCD, DLP и SLA и про фотополимерную печать для мастерской.

Порядок работ

На обычную деталь уходит около 40 минут активной и пассивной работы, на партию из десятков миниатюр больше за счёт срезания поддержек.

Мойка: чем и как долго

Что важно знать про мойку.

Изопропанол насыщается смолой. Prusa отмечает, что смола окрашивает спирт, особенно при первой мойке, и пигмент может испачкать следующие детали. Фильтр убирает пигмент, но не возвращает спирту способность растворять смолу: он только чистит цвет. Поэтому спирт меняют не по цвету, а по числу промытых деталей и качеству мойки: если после засветки на поверхности остаётся липкость или белый налёт, спирт пора менять. Практика мастерских: две ванны, в первой смывают основную смолу, во второй ополаскивают.

Время не растягивают. Prusa не рекомендует держать деталь в изопропаноле дольше 10 минут: на поверхности могут появиться мелкие трещины, причём иногда через сутки и позже. По паспорту Formlabs Grey V5, образец в изопропаноле за 24 часа набирает 0,3% массы, то есть спирт проникает в полимер, хотя и немного.

Водосмываемые смолы содержат гидрофильные группы, и остатки смываются водой. Anycubic заявляет для них вязкость 190–230 мПа·с и усадку 2,2–5,5% (Water-Wash Resin 2.0). Вода не горит, но и отходы после мытья нужно утилизировать так же, как смолу (см. ниже).

Ультразвук. В исследовании, описанном в обзоре 2024 года, детали мыли 5 минут в ультразвуковой ванне. Ультразвук помогает вымыть смолу из отверстий и мелких щелей, но не заменяет контроль времени: хрупкие тонкие элементы он может повредить.

Поддержки: когда и как снимать

Поддержки срезают после мойки и до засветки. Причина в свойствах материала: у Grey V5 в зелёном состоянии модуль упругости 2200 МПа, после засветки при 60 °C 2675 МПа, а ударная вязкость падает с 36 до 32 Дж/м. По практике мастерских, пока смола мягче, поддержки режутся кусачками без сколов, а после засветки их приходится скусывать с усилием и они чаще оставляют зубцы.

Практика срезания:

• кусачки с тонкими губками ставьте вплотную к детали и режьте в сторону поддержки, а не вдоль рельефа;
• оставшиеся точки контакта зачищают ножом или наждачкой после засветки;
• поддержки на видимых гранях ставят минимально: Prusa отдельно описывает дефект «плохая поверхность над поддержками», когда на детали остаются следы опор.

Поддержки нужны и для успеха печати. Prusa называет типичную причину отрыва детали на печати: тяжёлая сплошная деталь на слабых поддержках. Решение: увеличить число или толщину опор, проверить экспозицию, полую деталь делать с дренажными отверстиями. Без них внутри остаётся непрореагировавшая смола, и деталь присасывается ко дну ванны.

Засветка: длина волны, время, температура

Смолы для LCD, DLP и большинства лазерных принтеров отверждаются на 405 нм: Prusa рекомендует брать только смолу, совместимую с 405 нм, а Formlabs в характеристиках Form 4 указывает ту же длину волны. Дальше нужно придерживаться паспорта смолы, потому что режимы сильно различаются.

Источник: паспорт Formlabs Grey Resin V5, подготовлен 20.03.2024.

По таблице видно, что происходит при засветке: прочность и жёсткость растут, пластичность и ударная вязкость падают. Недосвеченная деталь мягче и вязче, пересвеченная жёстче и хрупче. Тот же эффект у Tough 2000: теплостойкость HDT при 0,45 МПа поднимается с 48 °C (сырая) до 54 °C (7 минут при комнатной температуре) и до 59 °C (7 минут при 70 °C).

Для небольшой модели Anycubic указывает 3 минуты при интенсивности 25 000–30 000 мкВт/см² и температуре 18–30 °C. Prusa в станции CW1 по умолчанию ставит 3 минуты сушки и 3 минуты засветки и советует повторить цикл, если деталь липкая.

Что учесть:

• деталь экспонируют равномерно, переворачивают и не ставят в центр поворотного стола;
• при переворачивании время на каждую грань делится: куб, который светили 6 минут с одним переворотом, получил по 3 минуты на верхнюю и нижнюю грани (пример Prusa);
• температура ускоряет реакцию: Formlabs рекомендует 60–80 °C для некоторых смол, а для Tough 2000 70 °C за 7 минут;
• High Temp-смолы требуют долгих режимов в печи (в паспорте Formlabs 80 °C 120 минут и 160 °C 180 минут).

Не все смолы нужно досвечивать: Formlabs пишет про Castable Wax Resin, что печатные модели достаточно прочны без постотверждения, а смола содержит 20% воска для чистого выжигания.

Жёлтый цвет

Засветка желтит деталь. Prusa пишет, что при минимальном времени 3 минуты (для их смол) цвет остаётся ближе к жидкой смоле, а после 60 минут деталь остаётся желтоватой даже после выдержки. Желтизна частично обратима: деталь постепенно светлеет за несколько суток при комнатной температуре, а прогрев при 60 °C ускоряет это до нескольких часов (у Prusa пример с двумя часами). Не нагревайте выше 60 °C смолы, которым это не разрешено: деталь деформируется.

Усадка: сколько и как компенсировать

При полимеризации молекулы мономера сближаются, и объём падает. Что известно из источников:

Эти значения не противоречат друг другу, потому что измеряют разное. Объёмная усадка 4–5% для линейных размеров означает меньше: если ужимание одинаково по осям, линейная усадка равна 1−(1−v)^(1/3). Для 2,2% это около 0,74%, для 4% около 1,35%, для 5,5% около 1,87%. Эти числа сходятся с измеренным в статье 2026 года значением около 1% на SLA-деталях. Верхняя граница 5–20% из обзора относится к объёму акрилатных смол в целом, в том числе исследовательских: у образцов LCD-смол в работе 2026 года усадка составляла 7–10%.

От чего зависит реальное ужимание:

• от смолы (паспорт Anycubic показывает разброс от 2,2% до 5,5% в одной линейке);
• от размера: обзор 2024 года пишет, что крупные детали могут усаживаться меньше, потому что дольше печатаются и полнее полимеризуются до засветки;
• от ориентации: в Z-направлении усадка в исследованиях была ниже;
• от недосвета: недоотверждённая деталь усаживается после, во время постобработки.

Formlabs честно оговаривается в характеристиках Form 4: реальный размер детали может быть чуть меньше объёма построения из-за небольшой усадки при печати. Допуск ±0,15–0,3% в той же спецификации даётся для режима производителя и смолы Grey V5, и применять его к чужой смоле на другом принтере нельзя.

Как компенсировать

Пример. Куб 20 мм после засветки дал 19,80 мм по X и Y и 19,72 мм по Z. Усадка по X и Y: (20−19,80)/20 = 1,0%, по Z: (20−19,72)/20 = 1,4%. Масштаб: по X и Y 20/19,80 = 1,0101, то есть 101,01%; по Z 20/19,72 = 1,0142, то есть 101,42%. Для деталей с посадками проверяйте результат по таблице допусков и посадок: компенсация убирает систематическую ошибку, но не случайный разброс.

Липкость, шлифовка и покраска

Липкая поверхность. Причины: недосвет, спирт, который не высох, или забитая смолой мойка. Prusa предлагает повторить цикл сушки и засветки, пока деталь не станет сухой. Если не помогает, смените спирт.

Шлифовка. Делайте после засветки. Начинают с мелкой шкурки и идут к ещё более мелкой, шлифовку ведут мокрой, чтобы не пылить смолой. Конкретные номера зависят от детали, а шероховатость после обработки можно оценить по справочнику Ra и Rz. Поверхность над поддержками шлифуют первой: след опоры виден даже после покраски.

Покраска. Деталь для покраски должна быть сухой, обезжиренной и полностью отверждённой, иначе краска не схватится. Для миниатюр под продажу покраска и доработка составляют основную долю ручного времени, это разобрано на странице про настольные фигурки.

Безопасность и отходы

Стандартная смола раздражает кожу и вызывает аллергию. В паспорте безопасности Anycubic Water-Wash Resin 2.0 от 25.02.2025 указаны фразы опасности H315 (раздражение кожи), H317 (аллергическая реакция кожи), H319 (раздражение глаз) и вред водной среде при долгом воздействии (H411, H412). Требования:

• химически стойкие перчатки по EN 374: паспорт не называет материал; в мастерских обычно берут нитриловые, но смолу, попавшую на перчатку, смывают сразу и перчатку меняют;
• защита глаз и одежды, проветривание помещения, респиратор при недостаточной вентиляции;
• попавшую на кожу смолу смыть водой с мылом (рекомендация Prusa), при зуде обратиться к врачу;
• не смотреть в работающий УФ-светодиод и не печатать со снятой крышкой.

Утилизация

Жидкая смола и бутылки: Prusa требует относиться к ним как к опасной химии, паспорт Anycubic указывает утилизацию как опасных отходов. В бытовой мусор жидкость не выбрасывают.

Для отработанной воды с водосмываемой смолой Anycubic пишет прямо: в канализацию не сливать, дать отстояться, выставить на солнечный свет, чтобы смола в баке полностью отвердела, а затем утилизировать как твёрдый пластиковый отход. Отверждённая смола, по тому же паспорту, считается пластиком. Тот же принцип логичен для спирта с остатками смолы и для салфеток с каплями: дать им отвердеть на свету или в УФ-камере до утилизации и только после этого выбросить. Prusa отдельно предупреждает, что капли смолы твердеют даже при дневном свете.

Типичные дефекты

Трещины после засветки чаще связаны с хрупкостью и напряжениями, чем с самой лампой. Обзор 2024 года объясняет: хрупкость часто следствие усадки и пластической деформации, которые создают остаточные напряжения, и частично её снимает правильная засветка.