joillekin 3D-tulostusta harrastaville täysin selkeän projektin luominen on jonkinlainen Graalin malja. Kuten kaikki, jotka ovat yrittäneet sitä kertoa teille, se ei ole niin yksinkertaista kuin käyttämällä kirkasta hehkulankaa. Tämän saavutuksen saavuttaminen edellyttää hyvin tarkkoja tulostinasetuksia ja jälkikäsittelyä, joissa kaikissa otetaan huomioon Optiikan peruskäsitteet.

miten saadaan aikaan täysin läpinäkyvä 3D-printti? Ei ihme enää, sillä olemme ottaneet kokemusta ihmisiltä, jotka ovat onnistuneet läpinäkyvällä 3D-tulostuksella ja keksineet tämän pikaoppaan. Itse prosessi ei tule olemaan nopea-voimme vain sanoa, että toivomme, että sinulla on kärsivällisyyttä.

mitä vaaditaan, että jokin on läpinäkyvää? Katsaus optiikkaan

aloitetaan oppaamme lyhyellä keskustelulla optiikasta vastaamalla tähän kysymykseen-mikä tekee kohteesta läpinäkyvän? Kun suunnittelemme kohdetta, jonka haluamme olevan mahdollisimman selkeä tai läpinäkyvä, yritämme välttää kahta ilmiötä: valon absorptiota ja diffraktiota.

absorptiolla tarkoitetaan kappaleen kykyä absorboida valoa sen sijaan, että se heijastaisi sitä tai päästäisi sen läpi. Tämä johtuu siitä, että läpinäkymättömän materiaalin elektroneilla on energiatiloja, joiden avulla ne voivat liikkua kaistalta toiselle ja siten absorboida energiaa valon fotoneista.

läpinäkyvissä kappaleissa energiatasot on järjestetty siten, että ne absorboivat fotoneja näkyvän valon taajuudella. Ne voivat kuitenkin absorboida infrapuna-tai ultraviolettivalon fotoneja tai valoa taajuuksilla, joita paljas ihmissilmä ei voi nähdä.

absorptio on tyypillisesti materiaalin funktiona esiintyvä ilmiö, mutta diffraktiota voidaan kontrolloida käsittelemällä. Diffraktiossa valonsäteiden sironta tai sisäiset heijastukset estävät valon pääsyn kohteen läpi. Tämä johtuu yleensä materiaalin epäpuhtauksista tai materiaalin pinnan epätäydellisyyksistä.

kiteistä valmistetut materiaalit – kuten lasi – ovat myös läpinäkyviä, koska vierekkäisten kiteiden väliset rajat ovat pienemmät kuin näkyvän valon taajuus. Tämä saavutetaan lasin nopealla jäähdytyksellä korkeapaineisessa ympäristössä, jolloin muodostuu hyvin pieniä kiteitä, joilla on hyvin pienet raerajat.

meidän keskeinen takeaway tästä keskustelusta on, että on olemassa kaksi tietä, jotka meidän täytyy harkita, kun 3d tulostaa selkeä objekti – materiaali, ja sen käsittely. Käsitellään jokainen erikseen.

käytä kirkasta hehkulamppua

tehtävämme ensimmäinen komponentti on materiaali. Onneksi tämä on aika suoraviivainen asia. Kirkkaat rihmastot eivät ole enää harvinaisia. Suurin osa kirkkaista filamenteista, joita voit ostaa tänään, on valmistettu PLA: sta, mutta on myös useita vaihtoehtoja, jotka on valmistettu PETG: stä tai ABS: stä.

itse materiaalilla ei ole väliä. Mitä tahansa yllä luetelluista kolmesta hehkulamppuvaihtoehdosta voidaan käyttää lähes täysin selkeiden 3D-tulosteiden luomiseen. Muista kuitenkin, että kaikki muovit eivät ole luonnostaan selkeitä. Erityisesti ABS on luonnostaan kellertävän valkoinen muovi, joka vaatii lisäaineita selkeän ulkonäön saavuttamiseksi.

tarkkanäköisempää on kirkasfilamenttien laatu eri merkkien välillä. Ensinnäkin haluat hehkulangan, joka todella näyttää kirkkaalta. Merkistä ja hehkulangan valmistustavasta riippuen jotkin kirkkaat filamentit saattavat osoittautua hieman läpikuultaviksi tai niissä voi olla vähäinen keltainen sävy. Varo myös ilmakuplia sisältäviä hehkulamppuja, sillä ne voivat helposti aiheuttaa raskasta valon diffraktiota ja tehdä täysin selkeän ulkonäön saavuttamisen mahdottomaksi.

Valitse, minkä akselin täytyy olla läpinäkyvä

ennen kuin jatkat mallin tulostamista, olisi järkevää päättää, minkä akselin tarvitset objektin olevan läpinäkyvä. Aiotko katsoa sen läpi sivulta (x-ja y-akselit) vai ylhäältä (z-akseli)? Avoimuuden saavuttaminen z-akselilla on paljon yksinkertaisempaa ja huomattavasti monimutkaisempaa x-akselilla ja y-akselilla. Valitettavasti jälkimmäisestä on kyse useammin. Kiinteissä kohteissa kaikkien kolmen akselin läpinäkyvyys voisi jopa olla tavoitteena.

tulosta isoilla kerroksilla

tulostusparametreja asetettaessa on pidettävä mielessä, että pyrimme vähentämään diffraktiota ja sisäistä heijastusta. Tämä tarkoittaa sitä, että valonsäteille annetaan leveämmät kulkureitit, joiden läpi kulkee mahdollisimman vähän epäpuhtauksia, jotka voivat aiheuttaa valonsäteiden pomppimisen arvaamattomiin suuntiin.

ensimmäinen tapa saavuttaa tämä vaikutus on tulostaa paksuilla kerroksilla. Kerroksen korkeudeksi suositellaan enintään 90% suuttimen halkaisijasta. Perusteluna on, että paksummat ja pallomaisemmat kerrokset vähentävät sisäistä heijastusta tarjoamalla valonsäteille paksumpia materiaalijakoja, joiden läpi ne voivat kulkea esteettä.

ohuet kerrokset eivät välttämättä ole ongelma, kunhan saat ne ”sulamaan” toisiinsa ja tekemään kiinteämmän muovilohkon. Täysin fuusioimattomat kerrosrajoitukset voivat kuitenkin toimia lopputekstin sisäpinnan epäpuhtauksina, mikä aiheuttaa diffraktiota ja taittumista. Paksuilla kerroksilla painaminen myös pakottaa materiaalin normaalia lähemmäksi toisiaan, jolloin ne eivät todennäköisesti muodosta erillisiä kerrosrajoja.

tulosta hidas ja kuuma

haluat jokaisen kerroksen sulavan lähes kokonaan edelliseen kerrokseen, joten on suositeltavaa tulostaa mahdollisimman korkeassa lämpötilassa. Tämä tarkoittaa tulostuslämpötilan asettamista käytettävän hehkulangan suositellun lämpötila-alueen korkeimmalle arvolle. Joissakin tapauksissa, saatat jopa hyötyä menee yli suositeltu alue muutamalla asteella. Jälleen ideana on luoda yksi, kiinteä materiaalilohko sen sijaan, että siinä olisi selkeästi rajattuja kerroksia.

toinen strategia on tulostaa hitaasti – noin 30% hitaammin kuin hehkulangan normaali tulostusnopeus. Tämä auttaa tarkkuutta, varmistaa, että kerrokset on säädetty tarkalleen, missä ne on oltava täydellisen sulakkeen saavuttamiseksi. Ilmakuplien sisällyttämistä yritetään välttää myös tulostamalla hitaasti. Painopään tarkka liike perustuu tietenkin asianmukaiseen kalibrointiin, joten varmista, että teet suuttimen kalibroinnin ja tulostuspään kotiutuksen ennen tulostusprosessin aloittamista.

tulosta 100% täydennysrakenteella

kun tarkastellaan kohdetta akselilla, jossa halutaan sen olevan läpinäkyvä, mikä tahansa muutos materiaalissa voi aiheuttaa sisäisiä heijastuksia tai taittumista. Kiinteiden esineiden, tämä tarkoittaa, että kaikki täydennysrakentamisen alle 100% yksinkertaisesti ei tee. Valo taipuu toistuvasti siirryttäessä muovista ilmaan, jolloin tuloksena on valmis jälki, joka ei ole missään nimessä läpinäkyvä.

sileä ja kiillotettu, kuten there ’ s no tomorrow

paksuilla kerroksilla painamisen huonona puolena on se, että tuloksena on tulosteita, joiden ulkopinnat ovat hyvin karkeita. Epätasainen pinta aiheuttaa valon heijastumista eri suuntiin, luoden lähes läpinäkymättömän ilmeen. Onneksi tämä on ongelma, joka voidaan ratkaista asianmukaisilla tasoitus-ja kiillotustekniikoilla.

Jos työskentelet ABS: n kanssa, sinulla on onnea, sillä voit tehdä tavallisen asetonihöyrymenetelmän. Altistamalla ABS-tulosteen asetonihöyrykylpyyn, erittäin ohut ABS-kerros voidaan liuottaa selektiivisesti täydellisen sileän lopputuloksen aikaansaamiseksi. Useimmissa tapauksissa tämä riittää saavuttamaan täysin läpinäkyvän ilmeen ABS: llä.

Pla-tulosteen viimeistely vie paljon enemmän aikaa ja vaivaa. Silottava PLA perustuu vanhanaikaiseen hiontaan, mutta sinun on tehtävä tämä niin hienostuneessa määrin läpinäkyvyyden saavuttamiseksi. Tämä tarkoittaa, että käytetään useita hiekkapaperia, low-grit ja high-grit. Joidenkin asiantuntijoiden mukaan sinun täytyy ehkä mennä jopa 4000-grit saadaksesi täysin selkeän PLA-jäljen. Tuossa soralaadussa hiekkapaperi tuntuu melkein pahvilta.

PETG on filamenttimateriaali, joka esipinnoitetaan luomaan tulosteita, joilla on selkeät ja sileät pinnat. Sillä on myös erinomainen kerros tarttuvuus, joten sinulla ei pitäisi olla ongelmia sisäisen heijastuksen kanssa, kun tulostat PETG: llä. Se ei liukene asetoniin eikä sileä yhtä hyvin kuin PLA, mutta PETG on sellainen hehkulanka, jonka ei pitäisi tarvita paljon jälkikäsittelyä, jos voit valita oikeat tulostinasetukset.

Polymaker PolySmooth – a filamentti, joka on suunniteltu erityisesti läpinäkyviä tulosteita varten

koska kyseessä ovat selkeät tai läpinäkyvät tulosteet, olisi epäoikeudenmukaista olla mainitsematta yhtä parhaista juuri tähän tarkoitukseen valmistetuista filamenteista. Polysmooth filament Polymaker tulostaa yhtä helposti kuin PLA, on erinomainen kerros tarttuvuus, ja on laaja tulostus lämpötila-alue. Se tulee laaja valikoima värejä, joista monet on suunniteltu olemaan mahdollisimman selkeitä ja läpinäkyviä.

ei ole tarkempaa tietoa siitä, millaisesta materiaalista Polysmooth – hehkulanka on valmistettu-se lienee liikesalaisuus. Voimme kertoa, että se on yksi helpoimmista filamenteista käyttää, jos haluat luoda läpinäkyviä esineitä.

Polysmooth voi olla yhtä helppokäyttöinen kuin PLA, mutta sillä on yksi merkittävä etu – Polysmooth liukenee isopropyylialkoholiin tai etanoliin. Tämä esittää mahdollisuuden tasoittaa kautta höyrysauna. Polymaker on hyödyntänyt tätä etua myymällä Polysher, erityisesti suunniteltu kiillotuskammio, joka tulee pieni säiliö, johon voit sijoittaa alkoholia.

sen sijaan, että alkoholi kuumenisi, se sumutetaan kammiossa tai suihkutetaan erittäin hienossa sumussa. Tämä alkoholi-aerosoli liuottaa erittäin ohuen kerroksen Polysmooth-materiaalia, mikä luo täydellisen sileän lopputuloksen vähällä vaivalla.

Polysmooth filament on huomattavasti kalliimpi kuin tavallinen PLA tai ABS. Polysherin kiillotuskammio maksaa sinulle toiset 300 dollaria, mikä tekee koko asennuksesta melko hintavan. Ei ole kuitenkaan epäilystäkään siitä, kuinka hyvin yhdistelmä toimii, jos haluaa keksiä täysin selkeitä 3D-tulosteita.

lopulliset ajatukset

todellisen läpinäkyvyyden luominen 3D-tulostukseen on asia, jota on yritetty vuosien varrella useasti. Nykyään selkeiden 3D-tulosteiden keksimiseen tarvittava tekniikka ja tekniikka on vakiintunut. Tämä ei tarkoita, että se tulee olemaan helppoa. Jos tämä on ensimmäinen kerta yrittää sitä, niin voit odottaa paljon yrityksen ja erehdyksen ennen kuin voit saada tuloksia, että olet tyytyväinen.

on vain muutama asia, jotka kannattaa muistaa: tulosta kuuma, hidas ja iso, ja varmista, että saat laadukkaan läpinäkyvän hehkulangan. Polymakerin Polysmooth-filamentti tarjoaa hyvän pienen ponnistuksen pikakuvakkeen, mutta voit saavuttaa hyviä tuloksia myös muilla ABS -, PLA -, PETG-tai PC-filamenteilla tehdyillä läpinäkyvillä filamenteilla.