Filamentarno WAX Base: особенности материала и 3D печати

Filamentarno WAX Base: особенности материала и 3D печати

WAX Base – это филамент от известного производителя Filamentarno. Он используется для 3Д печати по одной из самых популярных и доступных технологий – FDM. При этом получаются изделия, которые в последующем будут использоваться с целью литья по выплавляемым моделям. В основе материала присутствует ювелирный воск и стабилизирующие добавки, которые наделяют пруток необходимыми характеристиками. В итоге из WAX Base можно получать модели, которые полностью совместимы со стандартными используемыми в производствах восковыми составами, могут склеиваться.

Производитель давно задумывался над созданием FDM-печатного материала, который позволял бы изготавливать выплавляемые модели. Аналогов такому филаменту не существовало, а поэтому требовалось проделать большую работу, ведь опыта в применении технологии не было, а запросы рынка были.

В результате получился весьма многообещающий филамент, который позволил увеличить максимальный размер восковок. Кроме того выросла и скорость печати при снижении затрат. Для сравнения берется фотополимерная восковая смола и стоимость фотополимерного принтера в целом.

WAX Base обладает и рядом характеристик, отличающих материал от стандартных пластиковых нитей. Записать их в явные недостатки, наверное, нельзя, но все же. Один из самых существенных факторов – особые требования, предъявляемые к 3Д принтеру.

Варианты 3Д принтеров

Материал обладает следующими характеристиками:

Из этого следует, что WAX Base нужно печатать на гораздо более низких температурах, чем большинством других филаментов. Материал размягчается при 45 градусах, а начинает плавиться при 95 градусах. Это позволяет использовать для сглаживания и корректировок моделей простые устройства, такие как строительный фен, горелка или паяльная станция. Производитель рекомендует для печати температурный диапазон в районе 110-130 градусов.

Вместе с тем следует отметить, что большинство представленных на рынке принтеров, и в особенности модели премиум-сегмента, не позволяют опускать температуру экструдера ниже, чем 190 градусов. В редких случаях нижняя величина температурного показателя составляет 170 градусов по Цельсию. В случае же с WAX Base эта температура избыточна и вызывает образование пробок.

У дешевых 3Д принтеров есть возможность внесения исправлений в аппаратную прошивку. Можно также снизить показатель температуры при помощи спецкоманд. Дорогостоящие 3Д принтеры под известными торговыми марками не позволяют вносить какие-либо изменения в аппаратную прошивку или использовать консольные пользовательские команды.

Таким образом, возникает большая проблема!

Производитель фламента рекомендует обходить эту проблему при помощи занесения в G-Code специальной команды: M302 S80. Ее используют в настройках слайсера в стартовом G-Code. Благодаря этой команде до 80 градусов удастся уменьшить нижнее ограничение температуры при печати.

У филамента есть и другие особенности. Он может легко порваться, отличается мягкостью и способностью плавиться даже при несильном повышении температуры, которые можно наблюдать на колд-энде. Поэтому нужен прямой привод экструдера. Использование удаленного протяжного механизма может привести к зажевыванию нити или нарушению подачи другим способом.

Есть и исключения…

По крайней мере, один бренд позаботился о низкотемпературной FDM-печати. Этим показателям соответствует линейка 3Д принтеров Designer Series X от известного бренда Picaso3D. Этот FDM-принтер позволяет печатать WAX Base, можно сказать, прямо «из коробки». Устройство имеет прямой привод, и именно это устройство использовалось для FDM-печати воском, чтобы опробовать материал.

Отметим, что кроме возможности установки низких температур печати, Designer Series X характеризуется особенностями, позволяющими эффективно работать с воском:

• Терморегуляция холодной зоны – есть специальный термодатчик, который позволяет контролировать температуру и снижать или увеличивать обороты кулера при необходимости.
• Активный продув рабочей зоны – при печати можно использовать несколько турбинных вентиляторов для быстрого охлаждения материала. Очень ценная функция при наличии у модели нависающих и скругленных деталей, к тому же это положительно отражается на качестве поверхности изделий.
• Строение приемного горла – нить не выгибается в ходе печати и заправки, к тому же благодаря регулировке температуры на холодном выходе в трубке подачи материала не образуются пробки.
• Датчики – многочасовая печать не будет испорчена, так как устройство оснащено датчиками, фиксирующими проблемы с нитью (обрыв, окончание), а также контроль верхнего слоя.

Подготовка принтера к печати WAX Base

Для уверенной работы с WAX Base рекомендуется использовать новый экструдерный блок и сопло из меди диаметром не более 0,4мм. В линейке устройств Designer Series X наиболее подходящим является сопло 0,5мм.

Есть еще ряд нюансов, которые следует учесть:

• Нужно снять резиновый чистик с печатающей головки. Он будет не очищать, а  только размазывать материал, а поэтому не будет полезен при работе.
• Первый слой печатается при подогреве стола до 85-90 градусов. Это гарантирует хорошую адгезию. В дальнейшем во избежание плавления модели температуру стола необходимо снизить до 0-30 градусов. Таким образом, для печати нужно использовать два разных профиля.
• Если есть нависающие элементы, то рекомендуется использовать обдув. Но важно не переборщить с этим, так как это может привести к плохой межслойной адгезии.
• Ретракт нужно выставить на 0 –  данный филамент, как и обычные эластомеры, не выносит его.
• Филамент заправляется поэтапно, в два шага: 1) выставление температуры на 190-200 градусов, что поможет убрать восковую пробку, 2) заправка на температурном режиме в 110-130 градусов по Цельсию.
• WAX Base отличается повышенной чувствительностью к экструзионной температуре. Если она слишком высока, то сопло будет забиваться. Если низка, то межслойная адгезия будет плохой. Оптимальный вариант для печати 1-го слоя 115 градусов по Цельсию, 120-125 градусов для печати остальных слоев.
• Пластиковая нить, которая в намотке на катушке, может периодически слипаться. Это нужно контролировать. Данная неприятность чревата проскальзыванием материала, ведь он может вытягиваться.
• Крайне важный момент – правильная установка высоты сопла над рабочим столом. При пережатии сопла будет образовываться пробка в районе экструдера. Ее можно убрать лишь путем перезаправки пластика, поэтому лучше отслеживать такие моменты.
• Важно заменить перед печатью либо хотэнд целиком, либо сопло на новое. Иначе результат может отличаться от ожидаемого.

Если внешняя стенка модели будет слишком тонкой, то она может растрескиваться. Учитывайте это при подготовке модели. Оптимальный вариант для ориентировки – это два диаметра сопла, то есть при сопле 0,5мм величина составляет 1,2мм.

Процент заполнения модели должен быть не меньше 15%. Если геометрия печатаемой модели позволяет это.

В остальном все как обычно.

Поддержки после печати удаляются очень просто. Можно использовать для сглаживания поверхности фен. Также для этой цели подойдет горелка.

Необходимо завести два профиля печати. Один для 1-го слоя. Второй, для всех последующих. Затем их отправляют на принтер и дожидаются результата печати.

Процесс и результаты печати

Перед печатью нужно промыть стеклянную поверхность. Далее нужно нанести адгезивный материал. Можно использовать для этой цели специальный спрей. Имеется и фирменный адгезив, который советует использовать производитель.

При загрузке профилей печати нужно позаботиться о паузе, которую нужно установить вручную. Она необходима для переключения профилей печати.

Если вы уже печатали воском на этом устройстве, то вам понадобится и третий профиль, чтобы загружать материал на высоких температурах. Это необходимо, чтобы устранить восковую пробку.

При повышенных температурах нельзя допускать остатка материала в сопле. Из-за этого появляются пробки.

В ходе эксперимента пришлось несколько раз столкнуться с явлением расслоения и отклеиванием модели от стола. Поэтому подбирались оптимальные параметры для печати.

При расслоении может показаться, что температура слишком низкая, и слои не спекаются. Но это не верно. Если повысить температуру, то получается не экструзия материала, а его вытекание из сопла, что нежелательно, ведь структура слоев нарушается, воск не остывает.

Мы провели соответствующий эксперимент, где температура была слишком высокой и ничего хорошего из этого не вышло.

Экспериментальным путем были выведены оптимальные настройки печати, на которых удалось успешно напечатать модели с углами наклона, поддержками, округлыми краями.

WAX Base можно печатать как фланцы, функциональные изделия, так и художественные модели, например фигурки персонажей.

Рекомендуем при работе выбирать стандартный или качественный профиль. При этом скорость будет либо медленной, либо средней. Это обеспечить правильность формирования материала и его своевременное остывание. Иначе вы столкнетесь с такими проблемами, как образование нитей или наплывов.

Вывод

Для печати материалом WAX Base использовался 3D-принтер Picaso 3D Designer X. На наш взгляд сочетание идеальное. У многих потребителей именно эта связка позволила получить лучшие результаты.

Материал может быть полезен при литейном производстве. Если вы решили открыть новый бизнес или модифицировать существующий, то смело можете брать для целей литья Picaso 3D Designer X и филамент WAX Base. Линейка устройств представлена разными вариантами, отличающимися размером рабочей области. Это позволяет сделать выбор, исходя из решаемых задач.