Říká se, že 3D tisk je jednoduchý. Stačí sledovat, jak první vrstva úspěšně klesá a tiskárna se postará o zbytek. To se snadněji řekne, než udělá, vezmeme-li v úvahu, jak většina začátečníků opustila koníček poté, co selhal v tomto zdánlivě jednoduchém úkolu.
Řešení problémů s přilnavostí první vrstvy sahají od aplikací lepících tyčinek a laků na vlasy až po AI triky a sondy pro automatické vyrovnávání lůžka. Žádný z nich však nebude fungovat bez správného povrchu pro 3D tisk. Je zcela možné použít nesprávný stavební povrch pro vámi zvolené vlákno, takže zde je návod, jak vybrat ten správný.
Jak vybrat povrchy pro 3D tisk
Než se naučíme, jak vybrat ten správný 3D tiskový povrch pro vaše potřeby, pojďme se hned na začátku zabývat některými předpoklady. Žádný stavební povrch nepomůže adhezi tisku, pokud postel vaší 3D tiskárny není rovná. Vyrovnání lože a kalibrace první vrstvy jsou klíčem k úspěšným 3D tiskům. Zjištění toho by mělo být vaším prvním krokem. Náš komplexní základ pro 3D tisk má to pokryto.
Stavební povrchy kompatibilní s FDM 3D tiskem přicházejí v závratných variantách. Některé konstrukční povrchy dobře fungují s mnoha běžnými filamenty, zatímco jiné byly vyvinuty speciálně pro určité těžko potiskovatelné materiály FDM. Správná volba závisí na řadě faktorů, jako je adhezní síla, snadné odstranění, maximální přípustná teplota lože a konečná úprava spodní vrstvy.
Tato příručka rozebere přirozené silné a slabé stránky populárních i neznámých (ale užitečné) 3D tiskové povrchy a vysvětlete, co znamená výběr toho správného pro váš konkrétní 3D tisk potřeby.
1. Plavené sklo
Skleněné tabule vytvářejí téměř dokonalý povrch pro 3D tisk. Jsou ze své podstaty ploché a levné, díky čemuž jsou ideální pro levné 3D tiskárny s pokřiveným lůžkem. Silná skleněná tabule ruší jakékoli zvlnění povrchu i těch nejbeznadějněji pokřivených postelí. Díky nízkému koeficientu tepelné roztažnosti je sklo navíc odolné vůči deformaci. Je výrazně levnější a snazší dosáhnout perfektních výsledků první vrstvy s tímto stavebním povrchem.
Ačkoli sklo trvá déle, než se zahřeje na teplotu tisku, díky tomu je také odolnější vůči teplotním výkyvům – což je přednost, která zlepšuje konzistenci tisku podél osy Z. Materiál také snadno odolá teplotě lože 120 °C (zhruba 250 °F), kterou zaručuje ABS vlákno. Jeho vlastní hladkost také dodává 3D tiskům atraktivní lesklou spodní povrchovou úpravu.
V čem je tedy háček? Síla přilnavosti je jednou z oblastí, kde sklo neodpovídá svým vrstevníkům. Je to naprosto v pořádku pro vlákno PLA vhodné pro začátečníky, ale má potíže s přilnavostí k ABS, ASA, nylonu a dalším specializovaným inženýrským materiálům. To však lze napravit pomocí adhezivních prostředků, jako je PVA lepidlo, lak na vlasy, ABS kaše a kapton/polyimidová páska. Na druhé straně hladký a nereaktivní charakter skla usnadňuje čištění těchto adhezních prostředků.
Největší nedostatek skla však pramení z jeho neschopnosti se ohýbat. To ztěžuje uvolnění tisků, jakmile jsou hotové. Ve skutečnosti materiály jako PETG a TPU tak dobře přilnou ke sklu, že při odstraňování často ubírají kusy z povrchu konstrukce. Přes všechny své výhody je sklo absolutně nejhorší, pokud jde o snadné odstranění tisku.
2. Karborundové sklo
Karborundové sklo se dodává s některými variantami 3D tiskárna Creality Ender-3 vhodná pro upgrade. Tento stavební povrch je zase považován za vylepšení oproti běžným tabulím plaveného skla. Předpona karborundum se týká tenkého povlaku karbidu křemíku – chemické sloučeniny napodobující krystalickou strukturu diamantu a zároveň zahrnuje jeho tvrdost.
Na tvrdosti samotného materiálu moc nezáleží, protože běžné sklo je pro potřeby 3D tisku dost tvrdé. Avšak naplnění hladkého povrchu skla hrubou texturou je samotným bodem karborundového povlaku. To řeší největší nedostatek skla jako stavebního povrchového materiálu – snadné odstranění tisku.
Texturovaný povrch také zvyšuje celkovou plochu kontaktu. To zlepšuje přilnavost a zároveň umožňuje, aby se tisk po vychladnutí materiálu sám uvolnil. Karborundové sklo má všechny výhody běžného skleněného stavebního povrchu, ale se zlepšenou přilnavostí a snadnějším odstraněním tisku.
3. Pružinový ocelový plech a páska
Nejste skutečným nadšencem 3D tisku, dokud si nevyděláte pár jizev při odstraňování otisků ze skleněné postele. Seškrabávání tvrdohlavě přichycených otisků z tuhého stavebního povrchu je potenciálně nebezpečná záležitost. Přechod na flexibilní konstrukční povrch je nejlepší způsob, jak zabránit tomu, abyste si nechtěně nepomazali 3D tiskárnu do krve. A plechy z pružinové oceli jsou pro tento účel vynikající.
Tento flexibilní stavební povrch se skládá ze dvou částí: plechu z pružinové oceli a magnetické nálepky. Ten jde na vršek skutečného lůžka 3D tiskárny a připevňuje k němu plech z pružinové oceli. Toto uspořádání umožňuje zvednout prostěradlo z postele. Uvolnění otisků je pak jednoduchou záležitostí mírného ohnutí listu. To také umožňuje používat více pružinových prostěradel s jedním lůžkem, což je dar z nebes pro produktivitu.
Na druhé straně je tenký plech z pružinové oceli dobrým vodičem tepla. Nízká tepelná hmotnost železného plechu zlepšuje přenos tepla z vyhřívaného lože do tisku. Díky tomu je však také citlivý na teplotní výkyvy. Proto je důležité provést kalibrační rutinu PID, aby bylo zajištěno přesné řízení teploty lože. Pokud tak neučiníte, povede to ke zvýšení Z-bandingu na výtiscích.
Pokud jde o kompatibilitu vláken, ta závisí na skutečném materiálu spárovaném s plechem z pružinové oceli. I když můžete tisknout přímo na list pomocí adhezních pomůcek, jako je lepicí tyčinka a lak na vlasy, obvykle se spáruje buď s kaptonovou/polyimidovou páskou (foto výše) nebo modrou malířskou páskou. První z nich dobře přilne k materiálům, jako je ABS, ASA a nylon, zatímco druhý je vhodnější pro PLA, PETG a TPU.
Zatímco kaptonová páska je odolnější, modrá malířská páska (foto níže) vyžaduje pravidelnou výměnu, protože její lepicí vlastnosti časem slábnou. Malířská páska je také náchylnější k poškrábání a rýhování z trysky. Na druhou stranu je páska Kapton jedním z mála stavebních povrchů, které jsou kompatibilní s polykarbonátovým vláknem.
4. PEI (polyetherimid)
PEI, neboli polyetherimid, je jantarově zbarvený termoplast, který úzce souvisí s velmi vyhledávaným technickým plastem PEEK. Stejně jako jeho dražší příbuzný má PEI extrémně vysokou teplotu skelného přechodu. Díky tomu je skvělý pro vyhřívaná lůžka a vysokoteplotní vlákna, jako je ABS.
PEI je známo, že extrémně dobře přilne k většině běžných 3D tiskových filamentů, jako jsou PLA, PETG, ABS, ASA a TPU. Ve skutečnosti zejména PETG a TPU riskují trvalé přilnutí k PEI stavebním povrchům, pokud je první vrstva položena příliš blízko. V tomto případě se doporučuje použít lak na vlasy nebo lepidlo jako separační prostředek. Obzvláště potisky ABS a ASA se extrémně dobře vážou na PEI bez potřeby jakýchkoli adhezních pomůcek.
PEI se téměř vždy používá ve spojení s plechy z pružinové oceli – buď jako tenký lepicí film, nebo jako ještě tenčí práškový nátěr. Lepicí fólie jsou levnější na výrobu, ale vystavují se riziku delaminace, zejména pokud jsou vystaveny silným deformačním silám spojeným s velkými výtisky ABS a ASA. Tento formát PEI je přesto oblíbený, protože je levným a snadným prostředkem k dosažení hladkého povrchu.
Více informací o tom, jak jsou ABS a ASA lepší než PLA a kdy je použít, najdete v našem článku Vysvětlovač PLA vs ABS. Pokud používáte PLA, přečtěte si naše tipy pro jak opravit PLA, že se nelepí na postel.
Pružinové ocelové plechy s tenkou práškovou vrstvou PEI jsou nejodolnějším způsobem realizace PEI jako stavebního povrchu. Extrémně tenký povlak nelze delaminovat, takže je ideální pro použití s filamenty, které se rády deformují. I když je prakticky nemožné dosáhnout hladkého povrchu pomocí práškově lakovaného PEI, texturovaný povrch dále zlepšuje přilnavost a zároveň umožňuje, aby se hotové výtisky po ochlazení samovolně uvolnily.
5. Garolit
Garolit, také známý jako G10, je obchodní název pro fenolické pryskyřice vyztužené skleněnými vlákny. Materiál je velmi podobný substrátu PCB a je často používán zaměnitelně podnikatelskými nadšenci 3D tisku. G10 je také pohodlně extrémně všestranný a levný.
Garolitové stavební povrchy mohou být vyrobeny buď flexibilní nebo tuhé změnou tloušťky plechu. Vyztužení skelnými vlákny mu dodává dostatečnou tuhost a strukturální integritu, aby bylo možné jej použít bez potřeby podkladu z pružinové oceli. Stejně jako PEI má i Garolite vysokou teplotu skelného přechodu, díky čemuž je kompatibilní s vyhřívanými postelemi.
Ale na rozdíl od PEI jsou listy Garolite vynikající pro 3D tisk s nylonovými vlákny. Je to také jeden z mála stavebních povrchů, které dobře fungují s PETG bez rizika trvalého spojení. TPU se však musí tisknout nezahřáté na listy G10, aby se usnadnilo vyjmutí. Materiál také krásně funguje s vlákny PLA, ABS a ASA. Garolit je levnější než PEI a zároveň je univerzálnější.
Snadné 3D tiskové povrchy
Mezi těmito pěti stavebními povrchy a znalostí toho, jak se spárují s různými 3D tiskovými vlákny, jste nyní v pozici, kdy můžete učinit informovanou volbu. Pro univerzální tisk doporučujeme použít plech z pružinové oceli potažený PEI a zakoupit specializované stavební povrchy pro tisk technických plastů, jako je nylon a polykarbonát.
