3D spausdinimas dažniausiai siejamas su matiniais, nepermatomais plastiko objektais. Tačiau egzistuoja ir kita, labai įspūdinga šios technologijos pusė. Permatomi ir pusiau permatomi filamentai leidžia kurti objektus, primenančius stiklą, ledą ar kristalus, ir atveria visiškai naujas estetines bei funkcines galimybes. Bet ką iš tikrųjų reiškia šios sąvokos? Ir kodėl 3D spausdinti objektai retai būna visiškai skaidrūs, tokie kaip lango stiklas?
Ką reiškia „translucent“? Šviesos pralaidumo tipai
Norint suprasti šias medžiagas, pirmiausia verta išskirti tris pagrindinius šviesos pralaidumo tipus. Nepermatomas objektas šviesos visiškai nepraleidžia – matome tik jo paviršių. Skaidri medžiaga, kaip stiklas, leidžia šviesai praeiti tiesiai, todėl pro ją galime aiškiai matyti daiktus. Tuo tarpu pusiau skaidrus reiškia, kad šviesa pro medžiagą praeina, bet yra išsklaidoma. Matome švytėjimą ir formas, bet ne aiškius kontūrus. Tai panašu į matinį stiklą ar ploną popierių.
Dauguma 3D spausdinamų „permatomų“ filamentų iš tikrųjų yra būtent tokie, tai yra translucent, o ne visiškai skaidrūs. Pro juos matai šviesą ir siluetus, bet ne aiškų vaizdą už objekto. Ši savybė dažnai yra net pageidaujama, nes sukuria ypatingą vizualinį efektą.
Kodėl 3D spausdinti plastikai nėra visiškai skaidrūs?
Net jei pats plastikas yra chemiškai skaidrus, 3D spausdinimo procesas sukuria fizines kliūtis šviesai. Įsivaizduokite daugybę labai plonų sluoksnių, dedamų vienas ant kito. Tarp jų neišvengiamai atsiranda mikroskopinių tarpų ir oro kišenių. Šios struktūros veikia kaip mažyčiai veidrodžiai ir lęšiai. Šviesa atsitrenkia į šias kliūtis ir yra išsklaidoma įvairiomis kryptimis. Tai tas pats efektas kaip šerkšnas ant stiklo. Medžiaga vis dar praleidžia šviesą, bet nebepermatoma.
Kokie plastikai gali būti permatomi? Medžiagų palyginimas
Ne visi plastikai gali būti skaidrūs. Kai kurie dėl savo molekulinės struktūros yra natūraliai matiniai. Geriausiai šviesą praleidžia tie, kurie spausdinimo metu mažiau kristalizuojasi ir išlieka amorfiniai. Vertinant pagal skaidrumo potencialą, išsiskiria kelios medžiagos. PMMA, dar žinomas kaip akrilas, pasižymi labai dideliu skaidrumu, tačiau yra trapokas ir reikalauja aukštų temperatūrų. Polikarbonatas taip pat yra itin tvirtas ir skaidrus, bet spausdinti jį sudėtinga dėl aukštos temperatūros ir būtinybės džiovinti medžiagą.
Dažniausiai naudojamas permatomiems spausdinimams yra PETG. Jis siūlo geriausią balansą tarp skaidrumo, lengvo spausdinimo ir tvirtumo. Įprastas skaidrus PLA taip pat gali būti gražus, bet laikui bėgant gali kisti ir yra trapesnis. Netgi lankstus TPU gali būti permatomas, tačiau išgauti visiškai lygų paviršių su juo yra sunkiau.
Praktiškai, PETG ir polikarbonatas yra dažniausiai naudojami, priklausomai nuo to, ar svarbiau spausdinimo paprastumas, ar mechaninis atsparumas.
Kodėl PETG taip dažnai naudojamas translucent spausdinimui?
PETG yra itin populiarus dėl kelių savybių. Jis yra natūraliai labai skaidrus ir pasižymi mažu kristalizacijos laipsniu, vadinasi, išlaiko skaidrumą ir sustingęs. Spausdinimo metu jo sluoksniai gerai susilydo, sumažindami oro tarpų kiekį. Be to, jį spausdinti yra pakankamai lengva, nereikalaujant itin aukštos temperatūros kaip polikarbonato. Dėl šių savybių jis sukuria ypač gražų „stiklo“ efektą, ypač kai naudojamas kartu su LED apšvietimu.
Kaip išgauti maksimalų skaidrumą? Spausdinimo nustatymai
Jei norite tikrai gražaus „glass look“ efekto, reikia ne tik gero filamento, bet ir tinkamai sureguliuotų spausdinimo parametrų. Visi jie skirti vienam tikslui – sumažinti šviesos sklaidą medžiagos viduje.
Pirmiausia, spausdinkite karščiau. Aukštesnė temperatūra, artimesnė viršutinei gamintojo rekomenduojamai ribai, pagerina sluoksnių susilydymą ir sumažina oro tarpų kiekį tarp jų. Antra, rinkitės lėtesnį spausdinimo greitį. Lėtesnis greitis leidžia plastikui tolygiau tekėti ir geriau užpildyti tarpus.
Trečia, naudokite storesnius sluoksnius. Tai gali skambėti prieštaringai, bet storesni sluoksniai reiškia mažiau „sienelių“ tarp sluoksnių, pro kurias sklaidosi šviesa. Ploni sluoksniai sukuria daugiau šviesos lūžių. Ketvirta, užpildymas turi būti 100 procentų ir tolygus. Bet kokios tuštumos objekto viduje stipriai išsklaidys šviesą.
Galiausiai, nepamirškite apdirbimo po spausdinimo. Šlifavimas, pradedant šiurkščiu ir baigiant labai smulkiu grūdėtumu, o vėliau poliravimas arba skaidraus lako sluoksnis gali pašalinti mikro nelygumus ir padaryti objektą beveik stiklinį.
Kur naudojami translucent spausdiniai?
Dėl savo unikalių šviesos pralaidumo savybių, šie filamentai puikiai tinka tiek kūrybiškiems, tiek funkciniams projektams. Dažniausiai jie naudojami LED difuzoriams ir šviestuvų gaubtams, nes tolygiai paskirsto šviesą ir sukuria malonų švytėjimą. Jie taip pat idealiai tinka dekoratyvinėms vazoms ir figūrėlėms, imituojančioms stiklą ar ledą. Galima spausdinti ir skysčių talpas ar indus, optiniams eksperimentams skirtus modelius bei reklaminius elementus su foniniu apšvietimu, kurie atrodo ypač efektingai.
„Translucent“ filamentai leidžia spausdinti ne daiktus, o šviesą. Tai nėra tikras stiklas, tačiau jie suteikia magišką galimybę, kai šviesa keliauja per jūsų 3D atspausdintą objektą ir sukuria visiškai naują estetinę dimensiją. Nuo švelniai švytinčių logotipų iki ledo blokus primenančių skulptūrų, galimybės yra plačios. Tinkamai parinkus medžiagą ir sureguliavus spausdinimo parametrus, galima sukurti įspūdingų, funkcionalių ir akį traukiančių daiktų, kurie pritrauks dėmesį ir sukurs norimą atmosferą.
