Soczewki, kryształy do mieczy świetlnych (ale nie tych prawdziwych), klosze lamp i wiele innych przydatnych przedmiotów możesz wydrukować z materiałów transparentnych. Potrzebne jest jednak trochę więcej, niż tylko wybranie odpowiedniego filamentu. Pokażemy Ci jak użyć naszej Original Prusa MK3S, MINI lub nawet SL1 do stworzenia niesamowitych wydruków przejrzystych. Zaczynajmy!

Klucz do dobrze wyglądającego wydruku z materiału przejrzystego? Właściwe ustawienia druku i odpowiednio dobrany materiał. Ze względu na to, że drukarki 3D FFF używają filamentów, a SL1 żywic, podzielimy ten poradnik na dwie sekcje. Najpierw przyjrzyjmy się możliwościom technologii FFF – użyjemy naszej Original Prusa i3 MK3S do wydrukowania przykładów.

Musisz pamiętać, że w wydruku zamykane są drobne bąbelki powietrza. Jeśli więc użyjesz materiału przejrzystego na standardowych ustawieniach, to rezultaty nie będą zadowalające, ponieważ bąbelki te spowodują rozpraszanie światła, co sprawi, że przedmiot będzie bardziej mleczny, niż przejrzysty. Aby poprawić jego właściwości optyczne, musimy pozbyć się tego efektu, czyli wydrukować tak gęstą strukturę, jak to możliwe.

Wszystko zaczyna się od cięcia. Najpierw musimy zaimportować wybrany model do PrusaSlicer i ustawić gęstość wypełnienia na 100 % ze wzorem linii równoległych. Następnie zmniejszmy wysokość warstwy – ustawiliśmy 0,05 mm, aby upewnić się, że wytłaczany plastik będzie dobrze skompresowany i będzie w stanie wypełnić wszystkie szczeliny. Zmienimy również współczynnik ekstruzji (Ustawienia filamentu – Filament – Współczynnik ekstruzji), nakładanie wypełnienia (Ustawienia druku – Zaawansowane – Nakładanie – Nakładanie wypełnienia na obrysy) oraz chłodzenie wydruku (Ustawienia filamentu – Chłodzenie – odznacz Wentylator zawsze włączony). Potnij model jak zwykle, z jednym z sugerowanych profili materiałowych (zobacz niżej).

Przejdźmy do drukowania. Bardzo pomaga właściwe utrzymanie i kalibracja drukarki – przejrzyj nasze poradniki na temat prawidłowego dbania o drukarkę, jeśli potrzebujesz dokonać jakichś regulacji. Szczególnie ważne jest bardzo dokładnie skalibrowanie pierwszej warstwy, ponieważ przy warstwie 0,05 mm nawet drobne nierówności mogą wpłynąć na jakość wydruku lub nawet zatkać dyszę. Zdecydowanie zalecamy sprawdzenie stanu samej dyszy – na zużytej lub nawet długo używanej będzie zbierał się osad z filamentu, który może powodować problemy podczas drukowania. Rozważ wymianę dyszy na nową – jest niedroga, a wymiana szybka i łatwa. Szczegóły znajdziesz w tym poradniku.

Jeśli chodzi o materiały, poniżej znajdziesz nasze ustawienia – jednak w Twoim przypadku niektóre z nich mogą wymagać drobnych poprawek.

Trzy etapy obróbki wydruku z drukarki 3D FFF (od lewej: surowy wydruk, po szlifowaniu, po polerowaniu)

ABS (Filament PM)

Podążając za poradnikiem przygotowanym przez Fenneclabs, na pierwszy ogień wzięliśmy ABS. Potwierdziliśmy, że dzięki swoim właściwościom jest na prawdę dobrym materiałem do wydruków transparentnych. Najlepsze rezultaty osiągnęliśmy zwiększając współczynnik ekstruzji do 105% (zmieniliśmy go podczas druku z menu drukarki) oraz zmieniając nakładanie wypełnienia na obrysy na 6 %. Takie ustawienia mają jednak pewną wadę – materiał będzie zbierał się na powierzchni wydruku. W porównaniu jednak do PETG, ABS lepiej znosi długotrwałe nagrzewanie podczas szlifowania, a nadmiar można łatwo odciąć np. skalpelem.

PETG (Filament PM)

Podobnie do ABS, PETG jest kolejną wartą rozważenia opcją do wydruków przejrzystych. Drukowanie tym materiałem powoduje jednak jego kumulację na dyszy, przypalanie i przyklejanie do wydruku. Dobre rezultaty otrzymaliśmy zwiększając przepływ filamentu do 112 % i ustawiając nakładanie wypełnienia na obrysy na 5%. Na prawdę dobre wypełnienie udało nam się uzyskać po zwolnieniu prędkości do 20 % (z menu, podczas drukowania) i zmniejszeniu temperatury o 5°C, aby zmniejszyć szansę przypalenia filamentu. Pozwala to całkowicie wyłączyć chłodzenie wydruku.

PLA Crystal Clear (Fillamentum)

Ostatnim przetestowanym filamentem był PLA Crystal Clear od Fillamentum. Mimo, że pozwolił osiągnąć całkiem ładne efekty, to okazało się, że było to najtrudniejsze w porównaniu do pozostałych materiałów. Ma tendencję do zatykania dyszy i nigdy nie będzie aż tak przejrzysty – wypełnienie zawsze jest mleczne i żółtawe. Musieliśmy zwiększyć przepływ do 110%, ustawić nakładanie wypełnienia na obrysy na 5% oraz wyłączyć chłodzenie wydruku.

Jak już wspomnieliśmy, materiał ten średnio nadaje się do wydruków przejrzystych. Znacznie lepiej wypada w modelach tylko prześwitujących. Poeksperymentuj z wypełnieniem, liczbą obrysów, wysokością warstwy i średnicą dyszy, aby osiągnąć odpowiednie rezultaty.

Żywice SLA

Przejrzyste przedmioty dużo łatwiej, niż z filamentów, stworzysz z żywic. Wymagają znacznie mniej eksperymentowania z ustawieniami – po prostu wybierz materiał w PrusaSlicer i potnij model jak zwykle. Drukarki 3D SLA wytwarzają całkowicie lite wydruki – nie ma wypełnienia, ani bąbelek, które mogłyby rozpraszać światło.

Przetestowaliśmy trzy rodzaje żywic z naszego sklepu online: Prusa Transparent Tough, Prusa Trans Red, Prusa Trans Green oraz 3DM Tough Clear. Wszystkie okazały się łatwe w użyciu i nie wymagały żadnych zmian w ustawieniach. Przy wszystkich wydrukach wymagających dalszej obróbki, ustaw wysokość warstwy na 0,025 mm. Pamiętaj również, aby dodać zaokrąglenia krawędzi podstawy modelu, w innym przypadku możesz mieć trudność z odklejeniem go od platformy po zakończeniu drukowania.

Wydruk SLA z żywicy 3DM transparent tough (odwrócony model czaszki pingwina królewskiego)

Wagon motorowy 810 z okienkami wydrukowanymi na SL1

Obróbka wydruku

Sam wydruk 3D nie wystarczy do otrzymania zadowalającego efektu. Modele z MK3S z ustawieniami opisanymi powyżej będą miały nadmiar materiału zebrany na powierzchni, podczas gdy wydruki żywiczne z SL1 będą miały nieznacznie widoczne warstwy. Zazwyczaj większość wydruków będzie mleczna, nie przejrzysta. Jak temu zaradzić?

Wymaga to dodatkowej pracy, więc zakasaj rękawy i przygotuj się na szlifowanie i polerowanie 🙂 Z wydruków z MK3S musisz odciąć nadmiar materiału np. skalpelem lub innym ostrym nożem i wyszlifować powierzchnię, w innym przypadku efekt będzie nierównomierny. Pamiętaj, że każda nierówność wydruku będzie później widoczna. Zacznij szlifowanie od grubego papieru ściernego (np. 400) i stopniowo przechodź do wyższych gradacji. Zalecamy szlifowanie na mokro – po prostu zanurz papier ścierny w wodzie i powtarzaj to w trakcie procesu, aby nie szlifować na sucho. Przeszliśmy aż do gradacji 1500, jednak rezultaty nadal nas nie zadowalały. Co dalej?

Nadajmy mu połysk! Mamy dwie opcje: Nanieść bezbarwny lakier błyszczący lub przejść trudniejszy i dokładniejszy proces, który wymaga kawałka materiału i pasty polerskiej. Pryśnięcie lakierem jest szybkim i prostym rozwiązaniem, które pozwoli uzyskać niezłe właściwości optyczne. Z drugiej strony lakier może być podatny na zadrapania i łatwo go zmatowić po dotknięciu. Tu pojawia się bardziej wymagająca metoda: polerowanie. Jego rezultatem będzie przedmiot bardziej odporny na rysy i odciski palców, ale wymaga trochę więcej czasu. Do wydruków z filamentów wystarczy Ci kawałek miękkiej włókniny (np. flaneli lub bawełny), a do żywicznych będzie potrzebna jeszcze pasta polerska.

Wygładzanie acetonem

Być może znana Ci jest metoda wygładzania oparami acetonu materiałów takich, jak ASA czy ABS. Mamy jednak uwagę: aceton jest w stanie wygładzić powierzchnię wydruku z ASA i ABS, a dichlorometan tych z PETG, ale jednak wypełnienie wydruku pozostanie nienaruszone. Fenneclabs osiągnął ten sam efekt.

Modele wygładzane acetonem

Zmiany temperatury i wilgotność filamentu

W świetle naszego ostatniego artykułu o wyżarzaniu wydruków, zaczęliśmy zastanawiać się, czy zmiana temperatury przedmiotu może mieć jakiś wpływ na przejrzystość jego wypełnienia. Okazało się to całkiem możliwe, jednak wymagane były bardzo wysokie temperatury, co powodowało również wypaczanie i utratę oryginalnego kształtu.

Innym interesującym zjawiskiem jest wpływ chłodzenia na zmianę przepuszczalności światła. ABS podczas drukowania zawsze jest mleczny/zamglony, jednak po wystudzeniu staje się przejrzysty. Mamy kolejne spostrzeżenie: jeśli do druku użyjesz starego PLA, który wchłonął wilgoć z powietrza, to wydruk po wystudzeniu stanie się mleczny, nawet jeśli podczas drukowania był transparentny. Ponowne podgrzanie nie przynosi w tym przypadku żadnego efektu.

Spróbuj!

Nauczenie się ustawienia drukarki pod druk modeli przejrzystych otworzy przed Tobą nowe możliwości. Możesz zacząć drukować klosze do lamp, soczewki rozpraszające i wiele innych. Jeśli wypolerujesz wydruk na prawdę dokładnie, to uzyskasz całkiem dobre właściwości optyczne. Drukowane soczewki mogą służyć do skupiania światła z diod LED, a na drukarce SLA możesz tworzyć okienka do makiet i modeli w skali, aby wyglądały bardziej realistycznie. Przykład znajdziesz w naszym artykule o makietach kolejowych. Możesz również zacząć od samego początku, przez stworzenie modelu w oprogramowaniu takim, jak Blender, aby osiągnąć niezwykłe rezultaty – jak ten odwrócony model czaszki pingwina królewskiego zatopiony w kostce (fotografia powyżej).

Podsumowując zalety i wady drukowania materiałami transparentnymi, druk SLA jest najbardziej atrakcyjną opcją. Zostając przy klasycznym druku 3D w technologii FFF również możesz uzyskać bardzo dobre efekty, jednak może to wymagać dodatkowego czasu na zmianę ustawień i wolniejszy druk oraz trochę więcej pracy przy końcowej obróbce. Nawet biorąc pod uwagę tę odrobinę dodatkowego wysiłku, prawdopodobnie zaskoczy Cię rezultat, który możesz uzyskać przy pomocy drukarki 3D!

Masz już doświadczenie z takimi wydrukami? Podziel się nimi z całą resztą! 🙂