ABS-пластик – один из наиболее популярных материалов для 3D-печати.
Во-первых, потому что это расходный материал для печати на бытовых 3D-принтерах, которые доступны для личного приобретения.
Во-вторых, потому что ABS-пластик сочетает в себе несколько важных технических характеристик, таких как прочность, жесткость, термостойкость и водонепроницаемость.
В-третьих, и, пожалуй, в-главных, ABS-пластик наиболее бюджетный материал для 3Д-печати.
Однако желая сэкономить, не стоит забывать, что FDM-печать, которая лежит в основе работы большинства домашних 3Д-принтеров, имеет ограничения, поэтому не все модели подходят для печати из ABS-пластика.
Перечислим коротко несколько основных требований, которыми должны обладать модели для печати из ABS-пластика:
- Простая геометрия, минимальное количество «нависающих» элементов.
- Размеры цельной модели не более 20х20х20 см – более габаритные модели нужно резать и печатать по частям.
- Толщины стенок не менее 1 мм.
- Модель не содержит ошибок.
- Необъединенные элементы модели сохранены в отдельные файлы в STL-формате. Несколько моделей в одном файле не допускается.
Теперь рассмотрим подробнее каждый из обозначенных выше пунктов.
- Суть FDM-технологии заключается в послойном (начиная с нижнего слоя) наплавлении расплавленной пластиковой нити.
Расплавленному пластику требуется время для затвердевания, поэтому каждому следующему слою необходима опора – на первых слоях такой опорой служит рабочая поверхность принтера, а дальше, по мере построения модели, в качестве поддерживающей конструкции выступают предыдущие слои. ABS-принтер не может печатать висящие в воздухе объекты - пластик не успевает застыть и просто оплавляется, не сохраняя форму. Поэтому при печати под всеми «нависающими» элементами выстраиваются поддерживающие структуры. Чтобы было понятнее, что такое поддержки и как они выстраиваются, разберем пример ниже.
Есть вот такая модель мамонта:
Сразу очевидно, что в модели есть «висящие в воздухе» элементы – бивни, хобот, туловище. Вот таким образом выстраиваются поддержки при загрузке модели в ПО для принтера и подготовке задания для печати.
Очистить напечатанную деталь от поддержек не всегда удается аккуратно, поскольку иногда поддержки выстраиваются в труднодоступных «закрытых» местах, к которым сложно подобраться, не повредив само изделие. Если поддерживающие конструкции выстраиваются вокруг тонких элементов, то при очистке такие элементы могут оторваться вместе с поддержками.
Кроме того, после очистки от поддержек может остаться неровная, шероховатая поверхность с торчащими пластиковыми нитями. Например, на изображении ниже слева расположена деталь с неочищенными поддержками, справа показана поверхность такой же детали после удаления поддержек.
Для ABS-печати хорошо подходят модели, которые в камере принтера можно расположить так, чтобы было как можно меньше «нависающих» элементов. Например, составные части корпусов с простой геометрией.
Модели с тонкими элементами и сложной геометрией рекомендуется печатать по технологиям, не нуждающимся в построении поддержек для механического удаления. Например, SLS-печать из полиамида не требует дополнительных поддерживающих конструкций, поскольку все нависающие элементы во время печати опираются на не спечённый лазером нейлоновый порошок, который используется в качестве расходного материала. На изображении ниже слева представлена модель, напечатанная из полиамида, справа – та же модель, напечатанная из ABS-пластика с поддержками, которые в данном случае очистить довольно сложно, не сломав тонкие детали.
С построением поддержек и ограничением на геометрию моделей для печати из ABS-пластика более-менее понятно, теперь рассмотрим, какие еще есть ограничения для печати на бытовых принтерах.
- Рабочая камера бытового принтера имеет габариты 20х20х20 см, поэтому 3D-модели, у которых хотя бы по одной стороне есть большие размеры, нужно резать и печатать по частям, а затем склеивать. На изображении ниже модель, общая длина которой составляет 30 см – деталь была напечатана из двух частей и склеена.
При этом автору модели нужно продумать, как оптимально разделить модель, чтобы потом ее было удобно склеивать.
Если конструкция изделия не подходит для склейки и требуется изготовление цельного предмета, то опять же стоит рассматривать печать на промышленном 3D-принтере из полиамида, где камера принтера имеет габаритные ограничения 34х34х62см.
- Еще одно важное требование для печати из ABS-пластика – толщина стенок в модели должна составлять не менее 1 мм, иначе программное обеспечение принтера может просто «не увидеть» элементы тоньше и не пропечатать их. Стандартная толщина слоя для печати из ABS-пластика составляет 0.2 мм, чем больше слоев пластика сцеплены между собой, тем прочнее и качественнее получается изделие. Например, на изображении ниже показана модель, в которой отмечены толщины стенок в «опасных» для ABS-печати местах.
Вот как в ПО для принтера сформировалось задание на печать данной модели.
Видно, что программное обеспечение принтера «не увидело» стенок в тонких местах и подготовило задание для печати с отверстиями в поверхности модели.
Перед загрузкой моделей на сайт и оформлением заказа нужно убедиться, что файл с моделью не содержит ошибок. Читайте в наших уроках о требованиях к моделям для 3D-печати и наиболее распространенных ошибках 3D-моделирования.
Для профилактики перед загрузкой можно «полечить» файл в удобной и простой программе netfabb Basic. Особенно рекомендуем облачную версию программы, поскольку она не требует никаких дополнительных настроек, установки на компьютер и лучше справляется с исправлением ошибок в моделях разной сложности. В наших уроках есть краткий курс по исправлению ошибок в 3D-моделях с помощью netfabb Basic - информация об облачном сервисе в конце статьи.Кроме того, нужно помнить, что для 3D-печати все необъединенные между собой модели и элементы должны быть сохранены в отдельных файлах в STL-формате. Несколько моделей в одном файле недопустимы. Поскольку разные модели нужно по-разному поворачивать в камере принтера, должна быть возможность «покрутить» со всех сторон каждый файл и подобрать оптимальное расположение для того или иного объекта без привязки к остальным элементам модели.
Какие же модели подходят для печати из ABS-пластика?
ABS-пластик широко используется для 3D-печати корпусов, моделей с простой геометрией и достаточно толстыми стенками, которые не сломаются при удалении поддержек. Чтобы оценить, годится ли ваша модель для 3D-печати из ABS-пластика, подумайте, можно ли расположить деталь в камере принтера так, чтобы наибольшая площадь поверхности касалась рабочего стола принтера и как можно меньше объектов «висело в воздухе». Ниже несколько примеров изделий, которые подходят для печати на 3D-принтере из ABS-пластика.
Какие модели НЕ подходят для печати из ABS-пластика?
К таким моделям относятся модели с тонкими стенками (менее 1 мм), сложные геометрические формы, предметы, требующие высокой детализации, четкости мелких узоров, гладкой и ровной поверхности. Ниже несколько изображений изделий, которые категорически НЕ подходят для печати из ABS-пластика и которые были напечатаны из полиамида, фотополимера или по другим технологиям, не требующим построения жестких поддержек. С полным списком доступных для 3D-печати материалов, их характеристиками, ценами и технологическими ограничениями можно ознакомиться на нашем сайте в разделе «3D-печать».
