Способы обработки пластика petg

3D-печать: как печатать пластиком PETG

Пластики PETG (ПЭТ-джи или ПЭТГ — полиэтилентерефталат-гликоль) — это прочные полимеры, пригодные для изготовления различных вещей, в том числе посуды, соприкасающейся с пищевыми продуктами не горячее 75 °C. PETG-филаменты доступны в различных расцветках. Ими сравнительно просто печатать на 3D-принтере.

Читайте статью, чтобы узнать о возможностях и способах применения PETG.

Содержание

О пластике PETG

PETG — это сополимер (полиэтилентерефталат-гликоль) — термопластик, который широко используется в быту. Из PETG производят, например, пищевые контейнеры и спортивные фляги.

PETG образуется в процессе модификации цепи полимера PET (полиэтилентерефталата) молекулами этиленгликоля. Такое изменение состава и структуры придает материалу большую жесткость.

История

PET, предшественник PETG, разрабатывался параллельно в нескольких странах в 1930-1940 годах. В Британии патент на полиэтилентерефталат был получен в 1941 году. Специалисты текстильной компании Calico Printers’ Association John Rex Whinfield, James Tennant Dickson создали материал, из которого получались синтетические волокна.

В СССР полиэтилентерефталат был получен в 1949 году. Материал получил название «лавсан» в честь Лаборатории Института Высокомолекулярных Соединений Академии наук СССР, где он был создан. Впоследствии разные корпорации разработали собственные названия для полимера, но в последние десятилетия общепринята химическая аббревиатура PET, как и в случае с сополимерами, образованными на основе полиэтилентерефталата. Поэтому PETG, строго говоря, является частным случаем PET, его разновидностью, но принято разделять эти материалы, т.к. свойства PETG и “чистого” PET различаются.

Характеристики

PETG-пластик — прозрачный бесцветный материал, диэлектрик; отличается высокой прочностью и высокой температурой плавления. Характерная особенность PETG — устойчивость ко многим химическим реагентам. Материал стоек к ультрафиолетовому излучению. Обладает не самой лучшей устойчивостью к истиранию. Поверхность напечатанного из PETG на 3D-принтере изделия может быть такой же гладкой, как у пластиковой бутылки, но для этого потребуется дополнительная обработка.

Основные характеристики полимера:

Плотность: 1,26 г/см³;

Устойчив к разбавленным кислотам и растворам щелочей при комнатной температуре;

Температура плавления: 240 °C;

Температура стеклования: 85 °C;

Стойкость к нагреву: до 75 °C.

Для PETG характерны долговечность и ударопрочность, которые превосходят PET. PETG демонстрирует хорошую химическую стойкость как к кислотным, так и к щелочным веществам. Он также отличную блокирует влагу, что позволяет использовать его для создания емкостей для воды или других напитков.

Что касается простоты работы с ним при 3D-печати, отличная адгезия PETG-пластика обеспечивает минимальную вероятность деформации и расслоения. Филамент PETG обладает комбинацией лучших свойств PLA и ABS: он прочный и термостойкий, но при этом с ним легко работать.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

Сравнительно простая печать;

Устойчивость к высоким температурам;

Возможность использования цветного филамента;

Устойчивость к воде;

Возможность использования для пищевых контейнеров.

Недостатки:

В процессе печати на изделии остается большое количество нитей (“паутина”, “спагеттификация”, “стрингинг”).

Меры предосторожности

Существенное достоинство PETG-филамента — отсутствие неприятного запаха в процессе печати, обусловленного выделением химических веществ. Несмотря на это, рекомендуется печатать материалом в хорошо проветриваемом помещении, не забывая про респиратор.

Использование PETG в 3D-печати

Дизайнеры и инженеры могут печатать функциональные прототипы контейнеров для жидкостей, корпуса для электрического оборудования и т. д. Наиболее очевидное применение PETG — дизайн и прототипирование упаковки потребительских товаров, которая впоследствии будет изготавливаться серийно из PET или других полимеров.

Химическая стойкость PETG, вместе с механической стойкостью — важное преимущество при создании прочных нестандартных деталей, таких как производственные инструменты и вспомогательные средства, компоненты для тестирования или роботизированных аппаратов. Из PETG можно печатать защелкивающиеся соединения и подвижные петли, защитные кожухи или детали машин, создаваемые по индивидуальному заказу.

Особенности 3D-печати PETG

Хранение филамента

PETG гигроскопичен, а значит, он будет активно впитывать влагу из воздуха. По этой причине пластик следует хранить в прохладном сухом месте и сушить перед печатью, если он слишком долго подвергался воздействию влажного воздуха. Когда сухость нити PETG неизвестна, для надежности филамент следует просушить в специальной сушильной камере, например — Wanhao Boxman-2.

Нагрев платформы

Использовать PETG для 3D-печати можно на принтерах с открытой и закрытой рабочей камерой. Печатный стол следует нагреть до температуры 75—90 °C. Для адгезии первого слоя стол необходимо покрыть слоем клея или “печатного сока” — растворителя с растворенным в нем пластиком. Температура экструдера составляет 230—250 °C. Ретракт следует установить на 25 мм/с.

Скорость и параметры печати

Рекомендуемая скорость для 3D-печати PETG составляет от 60 до 100 мм/с. Если печатать на более высокой скорости, это может отрицательно сказаться на результате. Для изменения качества готового изделия, можно установить печать на скорость от 30 до 60 мм/сек.

Охлаждение при печати

3D-печать PETG-пластиком требует охлаждения: на уровне 20% для первого слоя и до 100% скорости кулера на дальнейшем объеме детали.

Обработка детали из PETG

Термическая обработка

Поскольку полимер плавится при высоких температурах, края готового изделия можно обрабатывать горелкой или промышленным феном, чтобы убрать шероховатости. Если в процессе печати осталось много тонких нитей (результат стрингинга), их можно удалить так же.

Механическая обработка

Физические свойства напечатанных из PETG изделий позволяют проводить различную механическую обработку готовых поверхностей. Можно сверлить отверстия в корпусе или полировать поверхность деталей. Для полировки используются полировальные круги или обычная наждачная бумага. В примере на видео показано, как в процессе полировки меняется внешний вид сувенира, напечатанного из PETG-филамента с добавлением меди.

Покраска

Красить готовые изделия, напечатанные из PETG, достаточно сложно. Единственным очевидным способом является использование аэрозольной краски или краскопульта.

Склеивание

Детали из PETG надежно соединяются суперклеем (цианакрилатом). В качестве альтернативы можно использовать растворитель.

Популярные 3D-принтеры, которые печатают PETG

Creality Ender-3

Температура платформы: 60 °C;

Температура экструдера: 240 °C;

Высота слоя: 0,2 мм;

Скорость печати: 50 мм/с.

Для печати PETG на принтере Creality Ender-3 использовались настройки, рекомендованные производителем филамента. Пример печати PETG на Ender 3 показал, что материал создает качественное изделие даже при сравнительно большой толщине печатного слоя.

Anycubic Chiron 3D

Температура платформы: 75 °C;

Температура экструдера: 235 °C;

Высота слоя: 0,2 мм;

Скорость печати: 45 мм/с.

В этом сравнительном тесте использовано два принтера: Creality Ender-3 и Anycubic Chiron 3D. Для 3D-принтера Anycubic, который имеет большую печатную камеру, было выбрано несколько трехмерных моделей, в том числе — большая полигональная ваза из прозрачного филамента. Результат печати — отличный, даже без механической обработки поверхности.

Anet A8 plus

Температура платформы: 80 °C;

Температура экструдера: 235 °C;

Высота слоя: 0,2 мм;

Скорость печати: 55 мм/с.

На принтере Anet A8 plus была напечатана небольшая модель сложной формы с большим количеством поддержек. На видео показано, как сложно удалить поддержку: помимо работы кусачками, необходима значительная шлифовка точек соединения поддержек и детали.

Проблемы при печати PETG-пластиком

Две основных ошибки, которые могут возникнуть при печати PETG-пластиком — это стрингинг и образование наплывов.

Чтобы предотвратить стрингинг (образование лишних нитей), следует:

Увеличить дистанцию и скорость ретракции.

Увеличить холостую скорость перемещения экструдера — на 10 мм/с, возможно достичь отметки 200 мм/с.

Снизить температуру экструдера: понижать от стандартной, с шагом по 10 °C, пока количество нитей не станет минимальным или полностью исчезнет.

Чтобы избежать образования наплывов на границе печатного слоя, также следует откорректировать настройки ретракта в сторону увеличения значений.

Примеры напечатанных из PETG изделий

Итого

Пластики PETG обладают многочисленными преимуществами, которые позволяют считать их удобным материалом для 3D-печати. Изделия из PETG прочны и устойчивы ко многим агрессивным средам. Филаменты доступны в десятках расцветок, прозрачных и непрозрачных, в том числе “металлик”. В процессе печати PETG отсутствует неприятный запах. Готовое изделие удобно шлифовать и полировать, чтобы создать нарядный внешний вид.

Купите пластики PETG в Top 3D Shop — получите оригинальные качественные материалы по разумной цене.

Источник

PETG: обзор материала, настройки 3D-печати и советы по устранению проблем

Полиэтилентерефталатгликоль (PETG, ПЭТГ) — износостойкий термопласт из класса полиэфиров, характеризуемый очень высокой прочностью и широким температурном диапазоном применения (от -40°С до +70°С). Буква G в названии означает, что материал был модифицирован гликолем для предотвращения кристаллизации и сохранения прозрачности при охлаждении.

Общие характеристики материала REC Relax на основе PETG

• Плотность: 1,30 г/см^3
• Температура эксплуатации: от -40°С до +70°С
• Температура размягчения:

Механические характеристики

• Ударная вязкость по Шарпи: 4,17 кДж/м^2
• Прочность при растяжении вдоль слоев: 36,5 МПа
• Модуль упругости при растяжении вдоль слоев: 1,12 ГПа
• Прочность на изгиб: 76,1 МПа
• Модуль упругости на изгиб: 2,06 ГПа
• Максимальная нагрузка на изгиб: 120 Н
• Прочность при растяжении поперек слоев: 33,6 МПа
• Модуль упругости при растяжении поперек слоев: 1,73 ГПа
• Максимальная нагрузка на растяжение: 1485 Н
• Прочность на сжатие: 51,7 МПа
• Модуль упругости на сжатие: 1,81 ГПа
• Максимальная нагрузка на сжатие: 6386 Н
• Коэффициент удлинения: 2,41%
• Предел текучести при растяжении и при температуре 23°С: 53 МПа
• Прочность при изгибе 2,8 мм/мин. 23°C: 76,07 МПа
• Твердость по Шору (шкала D): 76

Основные преимущества PETG (REC Relax):

• Высокая жесткость и твердость;
• Стойкость к разбавленным кислотам и щелочам, растворам солей, мылу, маслам, спиртам, алифатическим углеводородам;
• Хорошо стерилизуется спиртами;
• Легко перерабатывается;
• Стойкость к внешним неблагоприятным климатическим факторам;
• Отсутствие запахов при 3D-печати;
• Высокая межслойная адгезия, низкая усадка, высокая адгезия к платформе, облегчающие 3D-печать

Проще говоря, преимуществ материала больше, чем недостатков, и изготовление изделий из PETG при правильно подобранных настройках 3D-печати не доставит трудностей. Поэтому наш материал получил название Relax.

Обладая лучшей ударной вязкостью, чем акрил, и более низкой стоимостью, чем поликарбонат, PETG пользуется популярностью в различных отраслях и зачастую служит выбором для производства сложных изделий.

Сферы применения включают производство как прототипов, так и конечных изделий: корпусов приборов, защитных кожухов, емкостей различного назначения, деталей механизмов, детских игрушек, функциональных изделий для размещения на улице и многого другого.

Температура размягчения PETG составляет 80°С градусов — ниже, чем у ABS-пластика (105°С), но выше, чем у PLA-пластика (55°С). В большинстве климатических зон это позволяет использовать изделия из PETG вне помещений без деформаций от солнечного нагрева.

Настройки 3D-печати PETG (REC Relax)

• Температура экструзии. Стандартная температура для 3D-печати PETG от разных производителей варьируется в диапазоне 215-245°C. Не превышайте температуру печати 250°C, так как это может привести к повреждению PTFE-трубки. Также стоит избегать превышения допустимой температуры по причине возможного подтекания пластика из сопла и образованию паутины или нитей (так называемых «соплей») на изделии.
• Температура стола. Стандартная температура стола составляет 60-65°C. Мнения как производителей, так и пользователей разнятся: некоторые рекомендуют ставить 20°C, другие — 90°C. Наша рекомендация: для хорошей адгезии достаточно стандартной температуры стола 60-65°C.
• Ретракт. PETG не любит высокие скорости по причине его мягкости, поэтому на большинстве 3D-принтеров с боуденовской системой подачи филамента (с отдельной установкой хотэнда и проталкивающего механизма, соединенных длинной трубкой) скорость ретракта желательно выставлять на уровне 25 мм/с, а длину ретракта — в диапазоне 6-7 мм. При использовании экструдеров с директ-подачей филамента (с хотэндом и проталкивающим механизмом в одной сборке) допускается ретракт в диапазоне 3-4 мм.
• Охлаждение. В большинстве случаев охлаждение печатаемых изделий не требуется, но если на вашей модели большое количество нависающих элементов, желательно включить обдув.
• Скорость. PETG достаточно чувствителен к настройкам скорости. При слишком быстрой укладке материал не будет успевать плавиться, что может привести к пропуску шагов экструдера и даже пропуску слоев. Повышение температуры экструзии в этом случае мало чем поможет. Слишком медленный режим наоборот может привести к возникновению «соплей» и деформации деталей. Для сопла 0,4 мм. мы рекомендуем выставлять скорость 3D-печати PETG на уровне 50-55 мм/с, а при построении первого слоя и внешних контуров не превышать 25 мм/с.
• Адгезия к столу. PETG очень прочно держится на стекле и иных материалах без дополнительных средств адгезии. Более того, ввиду избыточной адгезии при отделении напечатанных моделей возможен отрыв кусочков стекла.

Во избежание сколов рекомендуется наносить на стекло клей или скотч, а также выставлять правильный зазор между стеклом и соплом. Если для ABS и PLA зазор между стеклом и соплом требуется минимальный, то по многим рекомендациям для PETG необходимо немного увеличить зазор.

Постобработка PETG

Материал неплохо поддается механической обработке, например шлифованию или сверлению. Для сглаживания поверхностей, придания глянца или склеивания отдельных частей можно использовать дихлорэтан или дихлорметан. Не забывайте, что эти растворители весьма токсичны и летучи, а потому требуют соблюдения техники безопасности. Покраске PETG поддается с трудом, но при желании материал можно обработать грунтовкой, а затем покрасить.

Хранение PETG (REC Relax )

PETG достаточно гигроскопичен, и его хранение зависит от климатических условий вашего региона. Если вы используете пластик в условиях влажного климата, то при неправильном хранении материал может впитывать влагу из воздуха. Чтобы избежать чрезмерного набора влаги, материал следует хранить в прохладном сухом месте. Точка росы для безопасного хранения PETG пластика должна быть ниже нуля. Самый простой и при этом весьма эффективный способ — это хранение филамента в герметичных пакетах с силикагелем. Наши катушки поставляются в вакуумной упаковке, но после вскрытия катушку можно поместить в обычный или вакуумный Zip-пакет подходящего размера с пакетиком влагопоглотителя внутри, предварительно выжав или откачав из пакета побольше воздуха. Также для хранения можно использовать жесткие герметичные боксы или просто плотно закрывающиеся контейнеры с силикагелем. Статью про хранение пластика можно прочитать здесь.

Сушка PETG ( REC Relax )

Лучший вариант — не давать филаменту набирать влагу вообще, но на практике это почти нереализуемо. Значит, перед 3D-печатью желательно подстраховаться и просушить пластик.

Как понять, что пластик отсырел? 3D-печать может сопровождаться характерными щелчками лопающихся пузырьков, укладка может быть неравномерной, на поверхностях изделий могут появляться всевозможные дефекты. Все это, как правило, сопровождается снижением межслойной адгезии, а нередко и изменением механических свойств самого материала, например прочности. Чем больше в пластике влаги, тем больше он теряет прочность при 3D-печати, а если влаги очень много, то это становится уже видно невооруженным глазом (пропуски, пузырьки и так далее), при этом прочность падает уже разительно.

PETG можно высушить несколькими способами. Самые популярные — это сушка в электрическом духовом шкафу, фруктосушилке, специализированной сушилке для филамента, в закрытой камере 3D-принтера. Многие пользователи даже сушат пластики на батареях отопления. Профессиональные студии 3D-печати и крупные производства обычно используют специализированные cушильные шкафы.

Мы рекомендуем использовать для просушки филамента специализированные сушилки пластика для 3D-печати или же фруктосушилки, как более дешевый вариант. Сами катушки под брендом REC сделаны из ударопрочного поликарбоната, выдерживающего продолжительное нагревание до 130°C.

Наши испытания PETG ( REC Relax )

Мы очень ответственно относимся к производству филаментов и проводим множество испытаний для проверки качества производимых материалов. Результаты испытаний доступны по ссылкам ниже.

Испытание:

*Все испытания проводились на 3D-печатных образцах с толщиной слоя 0,2 мм.

Безопасность PETG

Все материалы для 3D-печати, производимые нашей компанией, имеют сертификаты безопасности. С сертификатом безопасности на REC Relax (PETG) можно ознакомиться по этой ссылке.

Источник