for nogle mennesker, der er i 3D-udskrivning, er det noget af en hellig gral at oprette et projekt, der er helt klart. Som enhver, der har prøvet det, vil fortælle dig, er det ikke så simpelt som at bruge et klart filament. At opnå denne feat kræver meget specifikke printerindstillinger og efterbehandling, alt under hensyntagen til grundlæggende begreber optik.

hvordan opnår man et fuldt gennemsigtigt 3D-print? Spekulerer ikke mere, da vi har taget oplevelsen af mennesker, der har været i stand til at få succes med gennemsigtig 3D-udskrivning og er kommet med denne hurtige guide. Selve processen kommer ikke til at være hurtig – alt, hvad vi kan sige, er, at vi håber, at du har tålmodigheden.

Hvad skal der til for at noget skal være gennemsigtigt? En gennemgang af optik

lad os starte vores guide med en kort diskussion om optik ved at besvare dette spørgsmål – Hvad gør et objekt gennemsigtigt? Ved design af et objekt, som vi ønsker at være så klart eller gennemsigtigt som muligt, er der to fænomener, som vi forsøger at undgå: absorption og diffraktion af lys.

Absorption henviser til et objekts evne til at absorbere lys i stedet for at reflektere det eller lade det passere igennem. Dette sker, fordi elektronerne i et uigennemsigtigt materiale har energitilstande, der giver dem mulighed for at bevæge sig fra et bånd til et andet og derved absorbere energi fra lysets fotoner.

i gennemsigtige objekter er energiniveauerne arrangeret således, at de absorberer fotoner ved frekvensen af synligt lys. Det er dog muligt for dem at absorbere fotoner af infrarødt eller ultraviolet lys eller lys ved frekvenser, der ikke kan ses af det blotte menneskelige øje.

mens absorption typisk er et fænomen, der er en funktion af materialet, kan diffraktion styres ved behandling. Ved diffraktion forhindrer spredning af lysstråler eller interne refleksioner lys i at blive transmitteret gennem et objekt. Dette skyldes normalt urenheder i materialet eller ufuldkommenheder i materialets overflade.

materialer fremstillet af krystaller – såsom glas – udviser også gennemsigtighed, fordi grænserne mellem tilstødende krystaller er mindre end frekvensen af synligt lys. Dette opnås ved hurtig afkøling af glas under et højtryksmiljø, hvilket resulterer i dannelsen af meget små krystaller med meget små korngrænser.

vores vigtigste afhentning fra denne diskussion er, at der er to veje, som vi skal overveje, når 3D – udskrivning af et klart objekt-materialet og dets behandling. Lad os tackle hver enkelt separat.

brug en klar filament

den første komponent i Vores mission er materialet. Heldigvis er dette en ret ligetil sag. Klare filamenter er ikke længere ualmindelige. De fleste af de klare filamenter, du kan købe i dag, er lavet af PLA, men der er også flere muligheder lavet af PETG eller ABS.

selve materialet betyder ikke noget. Enhver af de tre filamentindstillinger, vi har nævnt ovenfor, kan bruges til at oprette næsten helt klare 3D-udskrifter. Husk dog, at ikke al plast er naturligt klar. ABS er især en naturligt gullig-hvid plast, der kræver tilsætningsstoffer for at opnå et klart udseende.

hvad du skal være mere kræsne om er kvaliteten af klare filamenter mellem forskellige mærker. For det første vil du have et filament, der faktisk ser klart ud. Afhængigt af mærket og hvordan filamentet blev lavet, kan nogle klare filamenter vise sig at være lidt gennemskinnelige eller have en mindre gul nuance. Vær også forsigtig med glødetråd med luftbobler, da disse let kan forårsage kraftig lysdiffraktion og gøre det umuligt at opnå et helt klart udseende.

Vælg hvilken akse du skal være gennemsigtig

før du fortsætter med at udskrive en model, ville det være klogt at beslutte, hvilke akser du har brug for, at objektet skal være gennemsigtigt. Skal du se igennem det fra siden (H-og y-akserne) eller fra toppen (h-aksen)? At opnå gennemsigtighed i å-aksen er meget enklere og bestemt mere kompliceret i h-aksen og y-aksen. Desværre er sidstnævnte oftere tilfældet. For faste genstande kan gennemsigtighed i alle tre akser endda være målet.

Udskriv med store lag

når vi indstiller udskrivningsparametre, skal vi huske på, at vi forsøger at reducere diffraktion og intern refleksion. Dette betyder at give lysstrålerne bredere stier til at transmittere igennem med minimale urenheder, der kan få lysstrålerne til at hoppe i uforudsigelige retninger.

den første måde at opnå denne effekt på er at udskrive med tykke lag. Laghøjder indstillet til op til 90% af dysediameteren anbefales. Begrundelsen bag dette er, at tykkere og mere sfæriske lag reducerer intern refleksion ved at tilvejebringe lysstrålerne tykkere segmenter af materiale, hvor de kan passere uhindret.

tynde lag er ikke nødvendigvis et problem, så længe du kan få dem til at “smelte sammen” og lave en mere solid plastblok. Imidlertid kan laggrænser, der ikke er fuldstændigt smeltede, fungere som urenheder i den indre overflade af det færdige tryk, hvilket forårsager diffraktion og brydning. Udskrivning med tykke lag tvinger også materialet tættere sammen end normalt, hvilket gør dem mindre tilbøjelige til at danne forskellige laggrænser.

Udskriv langsomt og varmt

du vil have, at hvert lag smelter næsten fuldstændigt sammen med det forrige lag, så det anbefales at udskrive ved den højest mulige temperatur. Dette betyder at indstille din udskrivningstemperatur til den højeste værdi af det anbefalede temperaturområde for det filament, du bruger. I nogle tilfælde kan du endda drage fordel af at gå over det anbefalede interval med et par grader. Igen er ideen at skabe en enkelt, solid blok af materiale i stedet for en med klart afgrænsede lag.

en anden strategi er at udskrive langsomt – cirka 30% langsommere end den normale udskrivningshastighed for dit filament. Dette hjælper med nøjagtighed og sikrer, at lagene lægges nøjagtigt, hvor de skal være for at opnå fuldstændig sammensmeltning. Inkluderingen af luftbobler er også noget, du prøver at undgå ved at udskrive langsomt. Selvfølgelig er nøjagtig bevægelse af skrivehovedet afhængig af korrekt kalibrering, så sørg for, at du foretager en dysekalibrering og homing af skrivehovedet, inden du starter med udskrivningsprocessen.

Udskriv med 100% udfyldning

når du ser et objekt i aksen, hvor du vil have det gennemsigtigt, kan ethvert skift i materialet forårsage interne refleksioner eller brydning. For faste genstande betyder det, at enhver udfyldning mindre end 100% simpelthen ikke vil gøre. Lyset bøjes gentagne gange, når der skiftes fra plast til luft, hvilket resulterer i et færdigt tryk, der absolut ikke er gennemsigtigt.

glat og poleret som om der ikke er nogen i morgen

en ulempe ved udskrivning med tykke lag er, at det resulterer i udskrifter med meget ru udvendige overflader. En ujævn overflade vil medføre refleksion af lys i forskellige retninger, hvilket skaber et næsten uigennemsigtigt udseende. Heldigvis er dette et problem, der kan løses med korrekt udjævning og polering teknikker.

Hvis du arbejder med ABS, er du heldig, da du simpelthen kan gøre den sædvanlige acetonedampmetode. Ved at udsætte et ABS-tryk for et bad med acetonedampe kan et meget tyndt lag ABS opløses selektivt for at skabe en perfekt glat finish. I de fleste tilfælde er dette nok til at opnå et perfekt gennemsigtigt look med ABS.

efterbehandling af et PLA-print vil tage meget mere tid og kræfter. Udjævning PLA er afhængig af gammeldags slibning, men du bliver nødt til at gøre dette i en så raffineret grad for at opnå gennemsigtighed. Dette betyder at bruge flere typer sandpapir, fra lavkorn til højkorn. Ifølge nogle eksperter skal du muligvis gå så højt som 4000-grus for at opnå et helt klart PLA-print. Ved den kornkvalitet føles sandpapir næsten som pap.

PETG er et filamentmateriale, der er prædisponeret for at skabe udskrifter med klare og glatte overflader. Det har også fremragende lagadhæsion, så du bør ikke have problemer med intern refleksion, når du udskriver med PETG. Det er ikke opløseligt for acetone, og det glatter heller ikke så pænt som PLA, men PETG er den slags filament, der ikke behøver meget efterbehandling, hvis du kan ringe til de korrekte printerindstillinger.

Polymaker PolySmooth – et filament designet specielt til gennemsigtige udskrifter

da vi er på emnet klare eller gennemsigtige udskrifter, ville det være en uretfærdighed for ikke at nævne et af de bedste filamenter lavet netop til dette formål. Polysmooth-filamentet fra Polymaker udskriver lige så let som PLA, har fremragende lagadhæsion og har et bredt udskrivningstemperaturområde. Det kommer i en bred vifte af farver, hvoraf mange er designet til at være så klare og gennemsigtige som muligt.

der er ingen detaljer om præcis, hvilken type materiale Polysmooth – filamentet er lavet af-det er nok en handelshemmelighed. Hvad vi kan fortælle er, at det er et af de nemmeste filamenter at bruge, hvis du vil oprette gennemsigtige objekter.

Polysmooth kan have samme brugervenlighed som PLA, men det har en stor fordel – Polysmooth er opløseligt i isopropylalkohol eller ethanol. Dette giver mulighed for udjævning via et dampbad. Polymaker har udnyttet denne fordel ved at sælge Polysher, et specielt designet poleringskammer, der leveres med et lille reservoir, hvor du kan placere alkoholen.

i stedet for at opvarme alkoholen forstøves den i kammeret eller sprøjtes i en meget fin tåge. Denne alkohol aerosol opløser et meget tyndt lag af Polysmooth materiale, hvilket skaber en perfekt glat finish med minimal indsats.

Polysmooth-filamentet er meget dyrere sammenlignet med standard PLA eller ABS. Polysher poleringskammeret vil sætte dig tilbage en anden $300, hvilket gør hele denne opsætning ret dyr. Der er dog ingen tvivl om, hvor godt kombinationen fungerer, hvis du vil komme med helt klare 3D-udskrifter.

Endelige tanker

oprettelse af ægte gennemsigtighed i 3D-udskrivning er noget, der er blevet forsøgt flere gange gennem årene. I dag er teknologien og teknikkerne, der er nødvendige for at komme med klare 3D-udskrifter, veletablerede. Det betyder ikke, at det bliver nemt. Hvis dette er din første gang, du prøver det, kan du forvente en masse forsøg og fejl, før du kan få resultater, som du er tilfreds med.

der er bare et par ting at huske – Udskriv varmt, langsomt og stort, og sørg for at få et gennemsigtigt filament af høj kvalitet. Polysmooth-filamentet fra en Polymaker giver en god genvej med lav indsats, men du kan også opnå gode resultater med andre gennemsigtige filamenter lavet med ABS, PLA, PETG eller PC.