piątek, kwiecień 12, 2024
środa, 17 maj 2023 12:48

Czy istnieje różnica we właściwościach mechanicznych filamentów o różnych kolorach

żywice fotopolimerowe żywice fotopolimerowe mat.prasowe

Bardzo często dostajemy pytanie - czy jest różnica np. między kolorem naturalnym a czarnym w druku i w użytkowaniu wydrukowanych elementów?

 

Jeśli mówimy o filamentach, to różnica jest. Zakładając, że barwniki są odpowiednie dla danego polimeru, a producent walczy o jakość i nie skąpi materiałów, ta różnica nie będzie znacząca, około 5-7%, i często nie ma ona ogólnego wpływu na wydrukowany element. Ale jeśli masz w miarę dokładne wyliczenie części pod kątem tego, jak ma działać w gotowym projekcie (systemie), a 5-7% może przeszkadzać w tej pracy, to warto wejść w bardziej szczegółowy dobór koloru tworzywa, które wybrałeś do druku, albo wybrać inny slpastic, o większej wytrzymałości na przykład, albo tych właściwościach, które są potrzebne.

Najlepiej sprawdzą się oczywiście laminaty bez dodatku barwników, lub jak często wskazuje producent - w kolorze naturalnym. Na podstawie badań, które są ogólnie dostępne, na kolejnym miejscu plasują się laminaty barwione na czarno. Faktem jest, że czarne pigmenty powstają ze składników, wśród których znajduje się sadza. I to właśnie ten wypełniacz wzmacnia polimer. W zależności od struktury sadzy, takie barwniki mogą nawet poprawić właściwości wytrzymałościowe polimeru, ale nie należy podkreślać tej właściwości i brać jej pod uwagę, jeśli nie mamy jasnej odpowiedzi od producenta. A potem są jeszcze wszystkie inne kolory. Nie znaleźliśmy żadnych badań pokazujących zależność właściwości tworzywa od konkretnego koloru, ale badania wytrzymałościowe, które przeprowadziliśmy z filamentem Plexiwire, wykazały mniej więcej takie same wyniki dla wszystkich innych kolorów z naszej oferty.

Oto kilka dodatkowych myśli, którymi chcemy się podzielić przy wyborze koloru:

  • istnieją pewne dodatki, które mogą poważnie pogorszyć wydajność kolorowych tworzyw. Jeśli producent filamentu nie bada specjalnie interakcji dodatków z barwnikami w danym laminacie, należy w takiej linii wybrać filament w kolorze naturalnym lub czarnym.
  • Na właściwości kolorowych laminatów duży wpływ ma sam proces produkcji filamentu. Na przykład parametry wytłaczania tego samego laminatu, ale z dodatkiem różnych barwników, mogą być zupełnie inne. Może też dojść do sytuacji, w której sprzęt nie jest przystosowany do wysokiej jakości mieszania barwników z tworzywem. To ostatnie zjawisko jest bardzo rzadkie, ale w przypadku zastosowania skomplikowanych polimerów inżynieryjnych lub bardzo egzotycznych kolorów, właściwości gotowego elementu mogą się różnić od zwykłych 5-7%.
  • Ten sam kolor może być wytwarzany przy użyciu bardzo różnych pigmentów. Oznacza to, że ten sam kolorowy pigment ma różne właściwości u różnych producentów. Producent zazwyczaj nie ujawnia tej informacji, chociaż takie informacje można znaleźć w niektórych dokumentach technicznych, np. SDS. Nie jest dobrym pomysłem porównywanie zielonego ABS jednego producenta z zielonym ABS innego. Zawsze należy zacząć od podstawowych testów, takich jak wieża temperaturowa.

Jeśli nie masz jasnych wymagań co do gotowej części, wybór koloru zależy od Ciebie.

Kontynuujmy naszą rozmowę o wpływie barwników na właściwości polimerów. A dziś porozmawiamy o żywicach.

A największą różnicą w stosunku do filamentów jest to, że barwniki nie wpływają na właściwości mechaniczne drukowanych elementów. Dokładniej mówiąc, mają, ale wszystkie w ten sam sposób. I ten efekt można zbadać tylko teoretycznie. Faktem jest, że żywica (używajmy dalej określenia system) nie działa bez dodatku barwników. Stąd nie da się sprawdzić właściwości przed i po dodaniu, a dokładniej po jest to możliwe, ale nie ma z czym tego porównać. Owszem, są przezroczyste żywice fotopolimerowe, ale ten system jest rozwijany z innymi komponentami z dodatkiem szeregu substancji dodatkowych, które stabilizują ten system i sprawiają, że nadaje się on do druku.

I tak, czysto teoretycznie, barwniki dodawane do żywic wpływają na ostateczne właściwości części drukowanych z tych żywic. I znowu, tylko teoretycznie, one, te barwniki, pogarszają właściwości systemu jako całości. Ale skoro system nie działa bez dodatku barwników, to przyjmujemy to jako konieczność. Wszystkie testy, które pokazują nam rzeczywiste właściwości polimeru w tym przypadku są wykonane z gotowym systemem, więc można spokojnie brać dane techniczne (które zwykle podaje producent w dokumentacji technicznej żywicy, np. w dokumencie TDS) do obliczeń w swoich projektach.

Jedyne, na co może wpłynąć barwnik w gotowym systemie, to parametry druku. W rzeczywistości dla tej samej żywicy parametry mogą się różnić w zależności od koloru. Wynika to z różnej reaktywności barwników - niektóre są w stanie szybciej utwardzić się w ultrafiolecie, inne nieco dłużej. Jeśli chodzi o obróbkę końcową, to zalecenia producenta są zazwyczaj ogólne. W przypadku żywic fotopolimerowych dłuższy czas naświetlania powłoki po druku nie obniży w żaden sposób właściwości detalu, dlatego zalecenia te podajemy z rezerwą na wypadek, gdyby dla jakiegoś konkretnego koloru wymagany był nieco dłuższy czas naświetlania powłoki.

Nie zapomnijcie też dobrze wstrząsnąć żywicą przed drukiem. Chodzi o to, że cząstki barwnika mogą się osadzać z czasem i przed i w trakcie druku chcesz, aby te cząstki były rozłożone jak najbardziej równomiernie. W procesie druku robi się to poprzez podnoszenie i opuszczanie stołu, co powoduje mechaniczne mieszanie żywicy. Warto zadbać o to samemu przed drukiem.