Мы знаем, что среди вас есть не только любители всевозможных практических аспектов 3D-печати, но и пытливые умы, которым интересна внутренняя кухня процесса с Большими Графиками и Кучей Данных. Если вы относитесь к этой категории читателей, то приглашаем в совместное путешествие в страну испытаний пластика на разрыв вместе с Bestfilament и нашим лучшим помощником в этой истории - испытательной машиной на разрыв Instron 3345.
Испытания проходили на базе международной лаборатории "Композиционные материалы и покрытия" Томского Политехнического университета.
А вот и сама испытательная машина.
Рис. 1. Испытательная машина на разрыв Instron 3345
В забеге участвуют образцы из ABS, PETG, SBS (Watson), BFlex. Габариты каждого образца: 110x10x2 мм. Внутреннее заполнение деталей 70%.
Рис. 2. Полимерные образцы после испытаний
Само по себе испытание образца проходит максимально незатейливо. Образец фиксируется с двух сторон таким образом, чтобы база для растяжения составляла 20 мм, ну а дальше, как говорят в комедийном сериале, «ключ повернул, напор пошел». Скорость испытания всех образцов 50 мм/мин.
Рис. 3. Фото испытаний образца из материала Watson BF
====quote====
Результаты испытаний
=============
Абсолютные величины результатов испытаний мало что скажут обычному пользователю, поэтому будем проводить исследование в сравнении образцов между собой. В качестве отправной точки для разговора выбираем ABS от BF.
Рис. 4. Фото испытания образца из материала ABS BF
В ходе исследования нас будут интересовать следующие параметры.
Максимальная нагрузка - максимальное значение нагрузки, которую требовалось приложить в ходе испытания для растяжения образца. Единица измерения: ньютоны.
Нагрузка при разрыве - значение величины нагрузки в момент разрыва образца. Единица измерения: ньютоны.
Максимальное удлинение при растяжении - разница между длиной образца в момент разрыва и длиной образца до испытаний. Напомним, что длина базы образца, подвергающегося испытанию составляет 20 мм. Единица измерения: милиметры.
Модуль Юнга - физическая величина, характеризующая свойства материала сопротивляться растяжению. Иначе говоря напряжение, которое необходимо приложить для удлинения образца на единицу длины. Единица измерения: Па.
Предел текучести - механическая характеристика материала, характеризующая напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. По сути это нагрузка, при которой в образце происходят необратимые пластические деформации.
Максимальное напряжение при растяжении.
Ниже приведен протокол испытания образца из материала ABS BF.
Рис. 5. Протокол испытаний образца, изготовленного из материала ABS BF
На рисунке изображены графики зависимости напряжения при растяжении к удлинению. Первая точка графика характеризует предел текучести образца, вторая максимальную нагрузку а третья напряжение при разрыве.
Среднее удлинение образцов составило 2,49 мм, что составляет 12,45 %.
Испытания характеризуют ABS пластик как достаточно жесткий, прочный, слабо поддающий удлинению материал.
Далее испытания подверглись образцы, изготовленные из материала PETG BF. PETG характеризуется хорошей спекаемостью слоев и высокими прочностными характеристиками. Проверим так ли это, и насколько PETG прочнее (или нет), чем ABS.
Ниже приведено видео испытаний образца из PETG.
Загрузка плеера
Ниже приведен протокол испытаний образцов, изготовленных из PETG BF.
Рис. 6. Протокол испытания образцов из материала PETG BF
Проведем сравнительный анализ ABS и PETG.
Максимальная нагрузка на разрыв составила 0.77 кН, что примерно на 20% выше, чем у АБС.
Однако, образцы из PETG удлиняются примерно на 20-30% больше, а предел текучести и нагрузка при разрыве соответственно ниже. Это характеризует PETG как более пластичный, чем АБС на разрыв материал. Собственно благодаря хорошей этой пластичности, PETG способен выдержать большие нагрузки на разрыв.
Внимательные читатели заметят аномальное значение для четвертого образца в графе «предел текучести» - наглядное отражением факта, что даже незначительный артефакт печати может ощутимо повлиять на физические свойства изделия.
Далее на очереди – некогда сверхсекретный и полный тайн Watson от BF (SBS полимер)
Рис. 7. Фото испытания образца из материала Watson (SBS)
Рис. 8. Протокол испытания образцов из материала Watson (SBS)
Как видим, прочностные характеристики SBS существенно уступают образцам выше.
Максимальная нагрузка на разрыв более чем в 3 раза меньше, чем у образцов из ABS.
Необратимые изменения в образцах происходят при значении напряжения порядка 4.5 МПа, что почти в 5 раз ниже значений аналогичного параметра из ABS.
Но при этом удлинение образца составляет более 100%.
Данные параметры характеризуют SBS-полимер как гораздо более пластичный и гибкий материал, чем ABS и PETG. Прочностные характеристики (при нагрузке на разрыв) не идут ни в какое сравнение ни с ABS ни тем более с PETG.
Таким образом применять SBS следует в случаях, когда требуется некоторая гибкость конечных изделий. Но при наличии различной механической нагрузки на конечное изделие SBS не сможет заменить конструктивные пластики, такие как ABS или PETG.
Последними испытанию подверглись образцы из гибкого материала BFlex
Загрузка плеера
Рис. 9. Прокол испытания образцов из гибкого материала BFlex
Данный материал показывает удивительные способности к удлинению. Если предыдущие образцы мы удлинялина 20-30%, гибкий Watson на 100%, то удлинение Bflex составило около 1500%!
Модуль Юнга и предел текучести существенно ниже, чем у образцов выше. Материал хорошо тянется при относительно небольших нагрузках. Однако достаточно быстро наступают необратимые пластичные деформации.
Наши испытания не претендуют на абсолютную истину. Как было отмечено выше, даже небольшие артефакты печати серьезно влияют на результат измерения. Кроме того есть случайные ошибки измерения и т.д. Для получения достоверных численных измерений требуется проведения сотни испытаний однотипных образцов из одного материала и усреднение этих показаний.
Мы взяли по 5 образцов каждого материала. Считаем, что для качественного сравнения материалов между собой этого вполне достаточно.
В будущем мы планируем провести аналогичные испытания образцов одного материала, отпечатанные при различных режимах печати: разная температура, разное заполнение, разное расположение слоев. Таким образом можно будет выявить степень влияния режимов печати на прочность конечных изделий.
Напоминаем, что если у вас есть какие-либо вопросы, то вы можете связаться с нами любым удобным образом.
Здравствуйте всем!
Производитель из Петербурга щедро предоставил около 500 г. пластика Nylon Bro d=1,75 для пробной печати.
Печать, правда была не пробной, а вполне себе коммерческой.
Довольно быстро, с учетом предыдущего опыта печати нейлоном другой марки, были подобраны оптимальные (для моего принтера) параметры:
t HotEnd=260 град. (близко к реальной);
t стола= 110 град (реальная около 100 град.);
Высота Слоя=0,25;
Ширина слоя=0,5(постоянная);
Обдув=0;
Рафт = 2 слоя в Slic3r с параметром "interface pattern spacing"=0.3;
Покрытие стола = лак для волос:
Печать в закрытом коробе из сотового поликарбоната.
Очень ВАЖНО! Пластик должен быть высушен!!! Если упаковка вскрывалась, уже через 1-2 дня при нахождении в открытом виде результаты печати из-за накопления воды и, вследствие этого, микровзрывов, неудовлетворительны. Проблема в моем случае решалась сушкой прямо в коробе принтера при печати на нем другим пластиком в течение нескольких часов, хотя все равно слегка взрывалось потом. Говорят, лучше сушить в духовке при 70 град. неск. часов. Усадка около 2 %. Края модели всегда чуть приподнимает, меньше поднимает, когда деталь не прямая, пришлось модифицировать модель, отчего, правда она стала удобнее на мой взгляд. На функцию детали деформация не влияет, а из-за дополнительно добавленных изгибов - незаметна. Межслойная адгезия при моих параметрах печати - хорошая, хотя, если острым ножом - получается расслоить, но не сказал бы, что легко. Поскольку основная нагрузка на деталь в продольном направлении, думаю, будет прочно. Заказчика результат удовлетворил, во всяком случае, в краткосрочном использовании; отдаленные результаты буду отслеживать.
Это клипсы для фиксации тента на лодках/катерах. Фиксация к профилю, он виден на фото:
Выводы, В ТОМ ЧИСЛЕ СУБЪЕКТИВНО СРАВНИТЕЛЬНЫЕ после испытаний на профиле (почти в рабочих условиях, но без тента, который в реале фиксируется к отверстию клипсы клепкой)
NylonBro от Print Product - Хороший продукт. Плюсы: 1. Хорошая межслойная адгезия - достаточная межслойная прочность и очень высокая - поперек слоев. 2.Хорошие фрикционные свойства - в данном случае важно, т.к. легкость защелкивания зависит от скольжения 3. Высокая стойкость к внешним немеханическим воздействиям (пока это, правда, на практике не проверено) Если сравнивать с ABS. Nylon Bro - более гибкий, сломать поперек слоев очень сложно. Nylon Bro не ломается совсем, он надламывается, что важно, функция частично сохраняется даже после излома.
Там где нужны высокие фрикционные свойства - Nylon Bro -хороший вариант. Такие же клипсы печатал из ABS другого производителя - субъективно намного большее усилие нужно для защелкивания и выщелкивания. Соответственно в долгосрочной перспективе должен быть меньше износ. Минусы:
1. Большая усадка, что приводит к деформациям детали, побороть это полностью не знаю как.
2. Меньше чем у др. межслойная адгезия, но на мой взгляд, достаточная.
Обещаю по отдаленным результатам сообщить. Подробнее...
Здравствуйте товарищи 3Dшники.
Хочу рассказать Вам о своём первом опыте печати данным пластиком
Это мой первый пост, первый тест, первый такой мягкий флекс, ну в общем... понятно. Так что тапками не швырять, кто не любит читать, смотрим фотки и к конец.
Итак, третьего мая звонок из транспортной, рваный голос автоответчика сообщает что посылка прибыла в пункт выдачи, при себе иметь паспорт, оплата не требуется. Я сначала не поверил ушам своим, так как при отслеживании посылки там указывалась оплата 350р. Мчусь в транспортную, девушка оформила выдачу, выдала накладную, а денег, сказала: "Не надо!" Друзья, я думал в наше время уже такого не бывает, мало того, что пластика подогнали попробовать, ещё и доставку оплатили. Это, я вам скажу, заслуживает уважение к производителю!
Хватаю пакет, бегу на парковку к машине по дороге разрывая упаковочную плёнку. Первым меня встречает конечно же красивый. стильный бумажный пакет от U3Print, достаю пробник из пакетика и первая мысль которая мне пришла в голову: "Меня подставили". Пруток капец мягкий, гибкий, сто раз в узел завязать можно. "Как я буду печатать таким, ведь у меня же полметровый... боуден?" - подумал я. Но деваться некуда. А ещё один момент, так как я не печатал таким флексом, то и идей, куда бы его применить, тоже не было.
Дома, дело уже к вечеру, надо попробовать, интересно же что за "зверь" такой ко мне приехал. Заряжаю экструдер и вот она, первая подстава, экструдер моего Тарантулы ни как не приспособлен к работе с такими мягкими пластиками.
Подающая шестерня проминает пруток и зубьями катается по подшипнику, так как регулировки прижима прутка на Пауке не предусмотрено. Из-за этого подача идёт рывками.
Ну что ж, пять секунд думаем, одну минуту открывается SolidWorks, три секунды накидываем модель, 40 минут печатаем такой вот симпатишненький регулятор прижима филамента для Паучка
Всё отрегулировал, шестерня не касается ролика. пруток сильно зубьями не проминается, прогнал чуток через нагретое сопло, всё Ок. Что будем печатать? Кубики, башенки и прочие тестики я не люблю, на мой взгляд они не показывают того, как реально поведёт себя пластик на криволинейной поверхности модели, за всё время с момента покупки принтера я напечатал один лишь кубик и тест нависающих углов, в основном для тестов я печатаю Марвинов, гекконов и т.д и рву их безжалостно проверяя на прочность, которые выжили раздаются друзьям.
Но всё таки что же напечатать такого полезного?
Из рекомендаций производителя: "Этот TPE с отличными механическими свойствами специально разработан для применения во внутреннем пространстве автомобиля как материал, используемый для изготовления различного рода кнопок, ручек, поверхностей, которые контактируют с рукой человека. Антискользящие маты, воздушные каналы, водные каналы, покрытие ручек отверток, ящиков для инструментов, лыжных палок итд".
Топаю в машину, смотрю на панель... меня всё устраивает, но... есть одна скользкая, жесткая крутилка климат контроля: "Попалась дорогуша, тебя и будем преображать!".
Снова обращаюсь к другу Солиду, моделю колпачок. Боевая подруга Кура 2.3 режет его нещадно и в печать.
Стол 80гр.
Сопло 220гр.
Слой 0.15мм
Скорость 30мм/сек
Без рафта, без брима, без поддержек. Так как крышка колпачка не плоская и с буквой, расположил её в верх.
Это была моя первая ошибка. Да-да, наивный хлопец, флекс да с боуденем, да без брима, да без поддержек, с пролётом 20мм Всё шло нармально пока не пошли мосты, на стенках наделало соплей и соплом сорвало деталь. Ну что ж, получил гусеницу на мини танк...
Загрузка плеера
Стенка была 2мм, межслойная адгезия на высоте, не смог разорвать ни вдоль, ни поперёк.
Ладно, дубль два
Стол 95гр. На столе клей-карандаш. Специально для этого теста купил БФ2, с ним брим даже не прилип.
Сопло 215гр. Производитель рекомендует 200, но у меня же боуден, чтобы лучше тёк, я подумал.
Слой 0.15мм
Скорость 20, внешний периметр 15
Брим 5мм. Поехали!
Ну и видос
Загрузка плеера
На следующий день водружаю сие произведение на неприятную крутилку и о чудо... теперь её хочется лапать всё время Всё отлично, но надо же вам ещё что-то показать?! Ага, надфиль без удобной ручки не надфиль. Мне понравилась модель, наша местная, но она для отвёртки... ха.... братан Солид под рукой всегда... будет для надфиля.
Параметры такие же как и из прошлой печати, брим 10мм. заполнение 60%.
И ещё забыл добавить: толщину прутка выставлял 1.7мм и подача 105% (не знаю как она у вас там называется Флов или не Флов, у меня в Куре подача)
Загрузка плеера
Ну и в завершение моего теста, совсем осмелев, решил запилить ещё одну детальку, она тоже местная, "Серп и Молот". Но как то сама по себе эта модель ни туда ни сюда, а я сделал брелок, хоть какая то польза будет Плюс этого материала для изготовления подобных брелоков в том, что если сделать его из ПЛА или СБС, он по любому или сломается в кармане джинцс или будет ляшку колоть, а из флекса всё Ок.
Загрузка плеера
И какой же я хочу сделать вывод?!
Флекс этот мне очень понравился, тактильные свойства на высоте, поверхность гладкая , приятная, не шершавая, рука на ней всё же скользит, так что при изготовлении ручек и накладок для инструмента нужно делать поверхность рельефной. Играясь с толщиной стенок и процентом заполнения можно получить как гибкую, так и достаточно упругую деталь. Не смотря на мягкость прутка поверхность готового изделия не такая мягкая, но и не дубовое как из ПЛА. Конечно ни кто и не говорил что будет как силиконовый имплант женской груди.
Есть и минусы для принтеров с боуденом. По приседал я с ним не мало, то не липнет - требователен к калибровке стола, то сопливит при перетяжке мостов и заполнении - требователен к скорости печати. Но даже с моим пол метровым... боуденом, я ни разу не намотал пруток на подающую шестерню. И за все приседания - он вознаграждает хорошим качеством детали.
Спасибо U3Print за предоставленный пробник и всем тем кто выдержал мои издевательства с буквами
Здравствуйте многоуважаемые 3D тудейцы.
Попал ко мне на тест пробник разновидность флекса от компании U3Print под названием TPE WONDER TOUCH.
Весьма любопытный пластик с весьма бюджетно ценой (в сравнении с конкурентами). мне было очень любопытно попробовать этот пластик. А точнее сравнить его с аналогами. Т.к. у меня имелась в наличии катушка FLEX от REC я решил сделать мини батл данных пластиков.
Я не большой любитель проведения каких либо сложных умопомрачительных тестов, кубиков и прочих малоинтересных для меня ненужных действий. Поэтому я решил так сказать с ходу в карьер. Попробовать напечатать тестовые модельки с пользой для дела и души. Настройки для печати я ставил рекомендованные производителями. Точнее я сгенерил один гкод модели и в начале печати я изменял только температуру сопла.
Настройки получились следующие:
- скорость печати 30 мм\с;
- температура стола 80 градусов;
- температура печати TPE 200 градусов, FLEX 230 градусов;
- обдув отключен;
- ретаркт отключен;
- сопло 0,8 толщина слоя 0,35;
- на столе смесь клея БФ2 и спирта.
Печатал я на принтере с боуден подачей. При чем боуден почти метровой длины!!!
Как я говорил модели должны принести пользу поэтому для модели я выбрал удлинители ножек для моей новой игрушки квадрокоптера MAVIC PRO.
Модель будет печататься с поддержками.
Итак пластики готовы? Начнем!
Первое впечатление от пластиков. Тактильно они очень похожи. Оба очень гибкие, можно вязать узлы.
В руках не определишь кто из них мягче а кто жесче. Однако при заправке боудена пластик от REC оказался ощутимо увереннее что ли.. TPE заряжать прям не по себе. В принципе то же самое подтвердилось и при печати. несколько раз TPE удавалось намотать то на подающую шестерню, то на прижимной ролик. При этом экструдер у меня доработан под флекс
и с FLEX от REC проблем не возникало ни разу.
Для TPE строго обязательным является правильная калибровка стола. Для любителей вмазывать первый слой в стол будет ожидать разочарование.
На то что пластик намотает влияет огромное количество факторов. Тонкий первый слой, засоры в сопле, заломы на прутке. Заломы получались после того как вытаскивал намотанный пластик и пытался отправить его на печать снова, принтер начинал успешно печатать, но вероятность очередного наматывания возрастала примерно в момент прохождения прутком термобарьера. Поэтому если намотало то обрезаем пластик до места залома и по новой... Справедливо для боудена, как с директом, не знаю.
При печати было много сомнений с прилипанием к столу. Если FLEX прилипал намертво, то TPE по ощущениям просто лежал на столе. Модель легко могло сорвать со стола при прохождении какого либо наплыва. Правильное расположение печати учитывающее изменение температурной усадки материала обязательно.
Но хватит слов. Посмотрим что получилось:
Найдете где кто?
Оставляйте ваши варианты в комментах. Судим по последней фотке.
На сопли и грубость моделей не смотрите. Печать велась с соответствующими настройками. Величина сопла и слоя печати дала свои плоды. Зато быстро! Поддержки со всех моделей отделялись с трудом. Часто оставляя ошметки на самих моделях. Межслойная адгезия шикарная!!!
К моему удивлению готовая модель выполненная из TPE оказалась менее гибкая чем из FLEXa. Не сказать что прям разительная разница но ощутимо.
Примерка на дроне:
Резюмируя свой обзор-сравнение хочу сказать следующее:
Пластик от U3PRINT более привередливый к печати. Более капризен при прилипании к столу, при чем очень ощутимо. По тактильным ощущениям готовых моделей TPE более пластикообразный что ли, тогда как FLEX более резиноподобный. Думается мне что TPE более адаптирован для печати элементов требуемых большей жесткости с приятными тактильными ощущениями типа рукояток инструментов, кнопок, переключателей и прочего подобного. Я бы не стал TPE применять при печати больших элементов.
Конечно TPE стоит дешевле конкурента почти на порядок. Но учитывая сколько с ним гипотетически может быть брака я бы скорее предпочел переплатить! ИМХО.
ps^ для сведения ( и не в обиду команде u3print) скажу что не являюсь поклонником пластика REC. Более того оказавшаяся у меня катушка FLEX это единственный пластик оn данного производителя. И он меня сегодня впечатлил больше! Подробнее...
Добрый день, сопечатники!
Довелось получить новые пробники TPE от компании U3Print. Ранее уже получал от них пробники карбононаполненного нейлона. Отличные шестерёнки для мясорубки получились. Что характерно - "оригинальная" шестерня, купленная на рынке не выдержала даже первого применения, а этим хоть бы что. Как новенькие.
Ну да ладно, перейдём к TPE. Для меня этот материал новый, так как раньше доводилось печатать только PLA, ABS и вышеупомянутым нейлоном. То есть довольно твёрдые материалы. Этот же, довольно мягкий, что требует определенных манипуляций с подачей и экструдером. Для начала решил напечатать простой кубик, сопло 0.5/200, стол 80, слой 0.2, кайма. Правда намудрил с количеством слоёв крышки и верх получился не очень.
Печатается довольно легко, от стола почти не отлипает, на ощупь приятный, напоминает софт тач покрытие. Эластичный, легко восстанавливает форму. Со стороны стола, там где гладкая поверхность стекла поверхность на ощупь похожа на силиконовую. Удивила спекаемость слоёв. Она великолепна!
Ну и тест на прочность.
https://goo.gl/photos/A8TBhMXhhNN2qRR97
Загрузка плеера
Попробовал напечатать демпферы на кнопки принтера, чтоб они не щёлкали так жутко при нажатии. Но, слои не клеились.
Связано это с тем, как я позже узнаю, что стол был неправильно откалиброван.
Прошло несколько дней, была необходимость печатать соплом 0,3мм. Поменял сопло, откалибровался. К этому времени я уже отказался я от мысли с печатью демпферов для кнопок и стал печатать температурный столбик. Но дело это скучное, и неинтересное. Я рассчитывал на то, что кто-то уже напишет к этому времени статью с подобными замерами и решил не вдаваться сильно в подробности. Скажу лишь, что производитель уже дал оптимальные параметры печати, а при отклонениях спекаемость и качество будет хуже, прочность ниже. В общем, как обычно.
Снизу на фото порван столбик, потому что стал делать тест забыв сделать фото.
https://goo.gl/photos/vi27hPJt2CTZJWaj6
Загрузка плеера
По причине того, что пластик довольно мягкий, случались неудобства. Нить заминалась.
Такая картина не редкость, случалась несколько раз.
Затем решил напечатать чехол для iPhone4s. Сперва либо не прилипали слои, либо заминалась нить. Психанул. Решил снять стол, помыть, заново откалибровать. После этого печать пошла как по маслу. Сопло 0,3мм очень капризно к точной калибровке. Либо слой не прилипает, либо нить заминается. А так как калибровка на глаз, то и результата добиваться пришлось долго.
В этот раз решил печатать без каймы. Чуда не случилось, деталь постепенно стала отклеиваться. Ну и ладно, ведь пластик всё равно кончился.
Итог: Пластик приятный на ощупь, стабильный, с бримом печатается на ура. Спекаемость слоёв на высоте. На самом деле, минусов я в нём не вижу. Отлично печатается даже с сополом 0,3мм При печати пластик имеет лёгкий, едва уловимый не едкий запах. Все косяки, что происходили во время печати были исключительно из-за неправильно откалиброванного стола.
PS. В первый раз, когда заказывал карбононаполненный нейлон, мне позвонил Филипп, представился сотрудником U3print и предложил встретиться, как раз он находился в Казани. При встрече пообщались с ним на тему пластиков, принтеров и 3d печати в целом. Он передал мне ещё пару мотков пробников. PETG и PLA. Всё собираюсь их использовать, да руки не доходят. Но заметил недавно в PETG одну особенность. Весь пруток в пузырьках. Скажите, кто имел опыт. Это нормально или брак такой? Дарёному коню, как говорится, в зубы не смотрят, но если есть какие-то особенности использования такого пластика, то было бы интересно узнать
PPS Прошу прощения за некоторую сумбурность повествования, печатал давно, а написать получилось только сейчас. Если какие-то моменты описал непонятно, не стесняйтесь писать в комментариях Подробнее...
Пруток капец мягкий, гибкий, сто раз в узел завязать можно. "Как я буду печатать таким, ведь у меня же полметровый... боуден?" - подумал я. Но деваться некуда. А ещё один момент, так как я не печатал таким флексом, то и идей, куда бы его применить, тоже не было.
