pentru unii oameni care sunt în imprimare 3D, crearea unui proiect care este complet clar este ceva de un Graal Sfânt. După cum vă va spune Oricine a încercat, nu este la fel de simplu ca utilizarea unui filament clar. Realizarea acestui lucru necesită setări foarte specifice ale imprimantei și post-procesare, toate ținând cont de conceptele de bază ale opticii.

cum se realizează o imprimare 3D complet transparentă? Nu mă mai întreb, deoarece am luat experiența oamenilor care au reușit să reușească cu imprimarea 3D transparentă și au venit cu acest ghid rapid. Procesul în sine nu va fi rapid – tot ce putem spune este că sperăm că aveți răbdare.

ce este nevoie pentru ca ceva să fie transparent? O revizuire a opticii

să începem ghidul nostru cu o scurtă discuție despre optică răspunzând la această întrebare – ce face un obiect transparent? În proiectarea unui obiect pe care dorim să fie cât mai clar sau transparent posibil, există două fenomene pe care încercăm să le evităm: absorbția și difracția luminii.

absorbția se referă la capacitatea unui obiect de a absorbi lumina în loc să o reflecte sau să o lase să treacă. Acest lucru se întâmplă deoarece electronii unui material opac au stări de energie care le permit să se deplaseze de la o bandă la alta, absorbind astfel energia din fotonii luminii.

în obiectele transparente, nivelurile de energie sunt aranjate astfel încât să absoarbă fotonii la frecvența luminii vizibile. Cu toate acestea, este posibil ca ei să absoarbă fotoni de lumină infraroșie sau ultravioletă sau lumină la frecvențe care nu pot fi văzute cu ochiul liber.în timp ce absorbția este de obicei un fenomen care este o funcție a materialului, difracția poate fi controlată prin procesare. În difracție, împrăștierea razelor de lumină sau a reflexiilor interne împiedică transmiterea luminii printr-un obiect. Acest lucru se datorează de obicei impurităților din material sau imperfecțiunilor de pe suprafața materialului.

materialele din cristale – cum ar fi sticla – prezintă, de asemenea, transparență, deoarece limitele dintre cristalele adiacente sunt mai mici decât frecvența luminii vizibile. Acest lucru se realizează prin răcirea rapidă a sticlei sub un mediu de înaltă presiune, rezultând formarea de cristale foarte mici, cu limite de cereale foarte mici.

cheia noastră de la această discuție este că există două căi pe care trebuie să le luăm în considerare atunci când tipărim 3D un obiect clar – materialul și prelucrarea acestuia. Să abordăm fiecare separat.

utilizați un filament clar

prima componentă a misiunii noastre este materialul. Din fericire, aceasta este o chestiune destul de simplă. Filamentele clare nu mai sunt neobișnuite. Majoritatea filamentelor clare pe care le puteți cumpăra astăzi sunt fabricate din PLA, dar există și mai multe opțiuni realizate din PETG sau ABS.

materialul în sine nu contează. Oricare dintre cele trei opțiuni de filament pe care le-am enumerat mai sus poate fi utilizată pentru a crea imprimări 3D aproape perfect clare. Cu toate acestea, rețineți că nu toate materialele plastice sunt clare în mod natural. ABS, în special, este un plastic natural alb-gălbui care necesită aditivi pentru a obține un aspect clar.

ceea ce trebuie să discerneți mai mult este calitatea filamentelor clare între diferite mărci. În primul rând, veți dori un filament care de fapt pare clar. În funcție de marcă și de modul în care a fost realizat filamentul, unele filamente clare se pot dovedi ușor translucide sau au o nuanță galbenă minoră. De asemenea, aveți grijă de filament cu bule de aer, deoarece acestea pot provoca cu ușurință difracție puternică a luminii și pot face imposibilă obținerea unui aspect perfect clar.

alegeți ce axă trebuie să fie transparentă

înainte de a continua imprimarea unui model, ar fi prudent să decideți pe ce axe aveți nevoie ca obiectul să fie transparent. Ai de gând să te uiți prin ea din lateral (axele x și y) sau din partea de sus (axa z)? Realizarea transparenței în axa z este mult mai simplă și decisiv mai complicată în axa x și axa Y. Din păcate, acesta din urmă este mai des cazul. Pentru obiectele solide, transparența în toate cele trei axe ar putea fi chiar obiectivul.

imprimare cu straturi mari

la setarea parametrilor de imprimare, trebuie să ținem cont de faptul că încercăm să reducem difracția și reflexia internă. Aceasta înseamnă a oferi razelor de lumină căi mai largi pentru a transmite cu impurități minime care pot determina razele de lumină să sară în direcții imprevizibile.

prima modalitate de a obține acest efect este imprimarea cu straturi groase. Se recomandă înălțimile stratului stabilite până la 90% din diametrul duzei. Rațiunea din spatele acestui lucru este că straturile mai groase și mai sferice reduc reflexia internă oferind razele de lumină segmente mai groase de material prin care pot trece nestingherite.

straturile subțiri nu sunt neapărat o problemă, atâta timp cât le puteți face să se „fuzioneze” între ele și să facă un bloc mai solid de plastic. Cu toate acestea, limitele stratului care nu sunt complet topite pot acționa ca impurități în suprafața interioară a imprimării finite, provocând astfel difracție și refracție. Imprimarea cu straturi groase forțează, de asemenea, materialul mai aproape decât în mod normal, ceea ce le face mai puțin susceptibile de a forma limite distincte ale stratului.

imprimare lentă și fierbinte

veți dori ca fiecare strat să fuzioneze aproape complet cu stratul anterior, deci este recomandat să imprimați la cea mai înaltă temperatură posibilă. Aceasta înseamnă setarea temperaturii de imprimare la cea mai mare valoare a intervalului de temperatură recomandat al filamentului pe care îl utilizați. În unele cazuri, s-ar putea chiar să beneficiați de depășirea intervalului recomandat cu câteva grade. Din nou, ideea este de a crea un singur bloc solid de material în loc de unul cu straturi clar delimitate.

o altă strategie este să imprimați lent – cu aproximativ 30% mai lent decât viteza normală de imprimare pentru filamentul dvs. Acest lucru ajută la precizie, asigurându-se că straturile sunt așezate exact acolo unde trebuie să fie pentru a obține o fuziune completă. Includerea bulelor de aer este, de asemenea, ceva ce încercați să evitați prin imprimarea lentă. Desigur, mișcarea precisă a capului de imprimare se bazează pe calibrarea corectă, deci asigurați-vă că efectuați o calibrare a duzei și o localizare a capului de imprimare înainte de a începe procesul de imprimare.

imprimare cu umplere 100%

când vizualizați un obiect în axa în care doriți să fie transparent, orice schimbare a materialului poate provoca reflexii interne sau refracție. Pentru obiecte solide, aceasta înseamnă că orice umplere mai mică de 100% pur și simplu nu va face. Lumina se va îndoi în mod repetat atunci când trece de la plastic la aer, rezultând o imprimare finită care nu este absolut transparentă.

neted și lustruit ca și cum nu ar exista mâine

un dezavantaj al imprimării cu straturi groase este că rezultă imprimări cu suprafețe exterioare foarte aspre. O suprafață neuniformă va determina reflectarea luminii în direcții diferite, creând un aspect aproape opac. Din fericire, aceasta este o problemă care poate fi rezolvată cu tehnici adecvate de netezire și lustruire.

dacă lucrați cu ABS, atunci aveți noroc, deoarece puteți face pur și simplu metoda obișnuită de vapori de acetonă. Prin supunerea unei imprimări ABS la o baie de vapori de acetonă, un strat foarte subțire de ABS poate fi dizolvat selectiv pentru a crea un finisaj perfect neted. În majoritatea cazurilor, acest lucru este suficient pentru a obține un aspect perfect transparent cu ABS.

finalizarea unei imprimări PLA va necesita mult mai mult timp și efort. Netezirea PLA se bazează pe șlefuirea de modă veche, dar va trebui să faceți acest lucru într-un grad atât de rafinat pentru a obține transparență. Aceasta înseamnă utilizarea mai multor tipuri de șmirghel, de la granulație mică la granulație mare. Potrivit unor experți, va trebui să meargă la fel de mare ca 4000-grit pentru a realiza o imprimare PLA perfect clar. La acel grad de granulație, șmirghelul se simte aproape ca un carton.PETG este un material cu filament care este pre-dispus pentru a crea imprimeuri cu suprafețe clare și netede. De asemenea, are o aderență excelentă a stratului, deci nu ar trebui să aveți probleme cu reflexia internă atunci când imprimați cu PETG. Nu este solubil în acetonă și nici nu este neted la fel de frumos ca PLA, dar PETG este genul de filament care nu ar trebui să aibă nevoie de multă post-procesare dacă puteți apela la setările corecte ale imprimantei.

Polymaker PolySmooth – un filament conceput special pentru printuri transparente

Din moment ce suntem pe tema printuri clare sau transparente, ar fi o nedreptate să nu mai vorbim de una dintre cele mai bune filamente făcute tocmai în acest scop. Filamentul Polismooth de la Polymaker imprimă la fel de ușor ca PLA, are o aderență excelentă a stratului și are o gamă largă de temperaturi de imprimare. Vine într-o gamă largă de culori, dintre care multe sunt concepute pentru a fi cât mai clare și transparente posibil.

nu există detalii despre exact ce tip de material este făcut din filamentul Polismooth – este probabil un secret comercial. Ceea ce putem spune este că este unul dintre cele mai ușoare filamente de utilizat dacă doriți să creați obiecte transparente.Polysmooth poate avea aceeași ușurință de utilizare ca PLA, dar are un avantaj major – Polysmooth este solubil în alcool izopropilic sau etanol. Aceasta prezintă posibilitatea de netezire printr-o baie de vapori. Polymaker a profitat de acest avantaj prin vânzarea Polisherului, o cameră de lustruire special concepută, care vine cu un mic rezervor unde puteți plasa alcoolul.

în loc să încălzească alcoolul, acesta este nebulizat în cameră sau pulverizat într-o ceață foarte fină. Acest aerosol de alcool dizolvă un strat foarte subțire din materialul Polismooth, creând un finisaj perfect neted, cu un efort minim.

filamentul Polismooth este mult mai scump în comparație cu PLA sau ABS standard. Camera de lustruire Polysher vă va întoarce încă 300 de dolari, ceea ce face ca întreaga configurație să fie destul de scumpă. Cu toate acestea, nu există nicio întrebare despre cât de bine funcționează combinația dacă doriți să veniți cu imprimări 3D perfect clare.

Gânduri finale

crearea unei transparențe adevărate în imprimarea 3D este ceva care a fost încercat de mai multe ori de-a lungul anilor. În zilele noastre, tehnologia și tehnicile necesare pentru a veni cu printuri 3D clare au fost bine stabilite. Asta nu înseamnă că va fi ușor. Dacă aceasta este prima dată când încercați, atunci vă puteți aștepta la o mulțime de încercări și erori înainte de a obține rezultate cu care sunteți mulțumit.

există doar câteva lucruri de reținut – imprimați fierbinte, lent și mare și asigurați-vă că obțineți un filament transparent de înaltă calitate. Filamentul Polismooth de la un Polimaker oferă o scurtătură bună cu efort redus, dar puteți obține rezultate bune și cu alte filamente transparente realizate cu ABS, PLA, PETG sau PC.