Как отшлифовать и полировать отпечатки PLA для гладкой отделки

Линии слоёв — естественный процесс FDM-3D-печати с использованием PLA, хотя их видимость может меняться. Даже при высококачественные 3D-принтеры и при тонких настройках слоёв эти линии обычно остаются в некоторой степени видимыми — так работает технология, создавая объекты слой за слоем. В этом руководстве рассматриваются методы сглаживания этих линий с помощью шлифовки и полировки, когда требуется более изысканная отделка.

Преимущества гладкого покрытия PLA

Шлифовка и полировка НОАК печать занимает больше времени, но обеспечивает ряд существенных улучшений для ваших готовых проектов:

• Изысканный внешний вид - Шлифовка устраняет ступенчатые линии слоев, создавая гладкую поверхность, напоминающую коммерческие пластиковые изделия, а не явно напечатанные на 3D-принтере объекты.
• Лучшие результаты покраски - Гладкие поверхности позволяют краске равномерно распределяться, не скапливаясь в канавках, что обеспечивает более четкие линии, более равномерный цвет и меньшее количество требуемых слоев.
• Удобное управление - Глянцевые отпечатки ощущаются на коже гладкими, а не шершавыми и ребристыми — заметное улучшение для всего, к чему вы регулярно прикасаетесь.
• Профессиональное качество - Готовые отпечатки выглядят более профессионально в презентациях, портфолио или списках продаж, где воспринимаемое качество напрямую влияет на то, как оценивается ваша работа.
• Улучшенная посадка - В случае многокомпонентных отпечатков сглаженные точки соединения могут обеспечить более точную посадку и более плавное движение между взаимодействующими деталями.

Различные типы отпечатков в разной степени выигрывают от этих улучшений, что мы и рассмотрим далее.

Дизайнер: Эсатмен

Какие отпечатки из PLA блестят после шлифовки и полировки?

Не все 3D-отпечатки требуют одинаковой финишной обработки. Вот типы отпечатков, которые больше всего выиграют от шлифовки:

Выставочные модели и фигурки

Фигурки персонажей, скульптуры и детализированные модели значительно выигрывают от сглаживания. Шлифовка удаляет отвлекающие элементы. линии слоев которые прерывают визуальный поток изгибов и органических форм, позволяя четко выделить реальные детали дизайна.

Реквизит и доспехи для косплея

Чтобы шлемы, маски и копии оружия выглядели аутентично, им нужна гладкая поверхность. Правильно отшлифованный реквизит создаёт идеальную основу для реалистичной покраски и состаривания, превращая очевидные отпечатки в убедительные копии.

Корпуса и кейсы на заказ

Корпуса для электроники, проектные коробки и корпуса устройств выглядят гораздо профессиональнее после сглаживания. Разница заметна сразу: прототип превращается в нечто, напоминающее готовый продукт.

Декоративные предметы

Вазы, кашпо и декоративные элементы, украшающие ваш дом, заслуживают дополнительного штриха. Гладкие поверхности превращают эти предметы из очевидных 3D-принтов в готовые предметы декора, которые гости могут принять за покупные.

Прототипы для презентации

При демонстрации концепций клиентам или заинтересованным сторонам качество поверхности существенно влияет на восприятие. Сглаженные презентационные прототипы помогают зрителям сосредоточиться на дизайне, а не на методе производства.

Отделка PLA-печати: чего вы реально можете достичь

Прежде чем начать, полезно понять, каких результатов вы можете реально ожидать от своих усилий:

Уровень 1: Уменьшение количества линий слоя (базовая шлифовка)

Использование наждачной бумаги средней зернистости значительно сглаживает неровности между слоями, делая поверхность более гладкой и матовой. Изображение по-прежнему визуально похоже на 3D-печать, но значительно улучшилось как внешне, так и на ощупь.

Уровень 2: Гладкая матовая/сатиновая отделка (тонкая шлифовка)

Переход к более мелкозернистой шлифовке с мокрым шлифованием удаляет большинство видимых линий, оставляя однородную, матовую или слегка сатинированную поверхность. Этот уровень создаёт отличную основу под покраску и выглядит значительно более изысканно.

Уровень 3: Полуглянцевая/глянцевая отделка (тонкая шлифовка + полировка)

После очень тонкой шлифовки (зернистость 1500+) полироль для пластика придаёт заметный блеск. Этот уровень требует больше терпения, но даёт результаты, напоминающие коммерческие продукты.

Уровень 4: Высокий глянец/почти зеркало (интенсивное воздействие)

Достичь по-настоящему высокого блеска на PLA-пластике непросто, но возможно благодаря тщательной шлифовке с использованием абразивов вплоть до очень высокой зернистости (3000–7000+) и многоэтапной полировки, часто с использованием вращающегося инструмента и с особой осторожностью. Этот уровень требует значительных усилий — ориентируйтесь на свои ожидания.

Каждый уровень основывается на предыдущих шагах, поэтому вы можете решить, насколько далеко зайти в завершении, исходя из цели проекта и имеющегося у вас времени.

Необходимые меры предосторожности при шлифовке PLA

Перед началом любого проекта по шлифовке PLA-пластика необходимо принять надлежащие меры безопасности. Вот что вам нужно для защиты:

Защита органов дыхания

Мелкие частицы пластика, образующиеся во время шлифовки, могут проникать глубоко в лёгкие при вдыхании. Всегда надевайте маску класса N95 или лучше при выполнении этой работы. Не заменяйте её простой хирургической маской, так как она не обеспечит адекватной защиты от микроскопической пыли PLA, которая со временем может вызвать раздражение дыхательных путей.

Безопасность глаз

Ваши глаза остаются уязвимыми для летящих частиц на протяжении всего процесса шлифования. Защитные очки необходимы для предотвращения травм и раздражения от пыли и мелких частиц. Эта защита становится ещё важнее при использовании электроинструментов.

Правильная вентиляция

Накопление пыли на рабочем месте представляет угрозу как для здоровья, так и для безопасности. Выберите хорошо проветриваемое помещение, желательно рядом с открытыми окнами с вентилятором, направляющим воздух наружу. При регулярных проектах рассмотрите возможность приобретения простой системы пылеудаления, чтобы поддерживать чистоту. Следует избегать закрытых помещений без циркуляции воздуха.

Температурная осведомленность

В отличие от других пластиков, PLA начинает размягчаться при относительно низких температурах (около 170–180 °C). Трение при агрессивной шлифовке может привести к образованию достаточного количества тепла, чтобы деформировать отпечаток, особенно на тонких или детализированных участках. Чтобы предотвратить это, поддерживайте небольшое давление, делайте перерывы для охлаждения и используйте воду во время шлифовки для регулирования температуры. Блестящие или липкие участки на отпечатке указывают на чрезмерное нагревание.

Необходимые инструменты для сглаживания отпечатков из PLA

Успех печати из PLA-пластика во многом зависит от наличия подходящих инструментов. Вот что вам понадобится перед началом работы:

Базовое шлифовальное оборудование

Ассортимент наждачной бумаги: Основой любого финишного проекта является хороший выбор наждачной бумаги. Для PLA вам понадобится:

• Крупная зернистость (150-220) для измельчения начального слоя
• Средняя зернистость (320-400) для сглаживания
• Мелкая зернистость (600-800) для измельчения
• Ультратонкие зерна (1000-2000+) для подготовки к полировке

Приобретайте специально предназначенную для влажной/сухой шлифовки наждачную бумагу, так как с большинством видов зернистости вам придется использовать воду.

Водоснабжение: Держите под рукой небольшую ёмкость с чистой водой или пульверизатор для влажной шлифовки. Это уменьшает количество пыли, предотвращает засорение и помогает отводить тепло во время шлифования.

Шлифовальный брусок или губка: Они обеспечивают равномерное давление и предотвращают усталость пальцев.Гибкие шлифовальные губки особенно хорошо подходят для изогнутых поверхностей, в то время как жесткие блоки помогают поддерживать ровные участки.

Чистые салфетки: Держите под рукой несколько штук для удаления шлама во время влажной шлифовки и для просушивания отпечатка между этапами.

Полировальные материалы (для глянцевой отделки)

Полировальная паста для пластика: Если вам нужен глянцевый блеск, вам понадобится специальный полироль для пластика. Хорошие варианты:

• Трехступенчатая полировальная система Novus
• Полироль для автомобильного пластика PlastX
• Полироль для пластика Flitz

Салфетки из микрофибры: Используйте отдельные салфетки для нанесения состава и полировки, чтобы предотвратить перекрёстное загрязнение. Мягкие волокна не поцарапают тщательно отшлифованную поверхность.

Вращающийся инструмент и аксессуары (опционально): Для более крупных проектов или максимального блеска рассмотрите Dremel или аналогичный инструмент со следующими характеристиками:

• Мягкие полировальные круги (войлочные или тканевые)
• Полировальные пасты, предназначенные для вращающегося использования
• Низкоскоростные настройки для предотвращения перегрева

Помните, что при работе с электроинструментами на PLA-пластике следует проявлять крайнюю осторожность, чтобы избежать его расплавления.

Вспомогательные средства для подготовки

Прецизионный нож: Острый канцелярский нож поможет удалить следы от подложки, поля и другие дефекты печати перед началом шлифовки.

Грунтовка-наполнитель (необязательно): Для отпечатков с глубокими линиями слоёв или небольшими дефектами шлифуемая грунтовка-наполнитель может значительно сэкономить время шлифовки. Этот распыляемый продукт заполняет мелкие неровности и создаёт более однородную исходную поверхность.

Большинство этих принадлежностей можно найти в хозяйственных магазинах, автомагазинах или магазинах товаров для хобби. Качество имеет значение, особенно для наждачной бумаги и полировальных паст, поэтому избегайте самых дешёвых вариантов для достижения наилучших результатов.

Процесс шлифования: стирание слоев

Теперь перейдем к основному методу сглаживания отпечатков из PLA. Мокрая шлифовка крайне важна при работе с PLA: она уменьшает количество пыли, предотвращает засорение и помогает отводить тепло, предотвращая плавление отпечатков.

Шаг 1: Первоначальное выравнивание (крупная зернистость)

Начните с наждачной бумаги зернистостью 150–220, чтобы устранить самые заметные линии слоёв. Следите за тем, чтобы и отпечаток, и наждачная бумага оставались влажными на протяжении всего процесса. По возможности используйте шлифовальный брусок для равномерного давления на плоские поверхности. Шлифуйте с лёгким нажимом — слишком сильное нажатие не ускорит процесс и может повредить отпечаток.

Работайте в разных направлениях, а не по линиям слоёв, и часто промывайте отпечаток, чтобы удалить остатки пластика. Регулярно проверяйте ход процесса — на этом этапе вам нужно просто сбить самые высокие неровности и создать более ровную поверхность для следующих шагов.

Шаг 2: Первичное сглаживание (средняя зернистость)

Для шлифовки поверхности используйте наждачную бумагу зернистостью 400–600. Держите поверхность влажной и используйте круговые или разнонаправленные движения, чтобы не оставить заметных царапин. Надавливайте равномерно по всей поверхности.

Регулярно протирайте поверхность, чтобы контролировать процесс. Обратите внимание на любые оставшиеся глубокие линии, требующие особого внимания. К концу этого этапа большинство очевидных линий слоёв должны исчезнуть, сменившись более тонкой и однородной текстурой.

Шаг 3: Шлифовка поверхности (мелкая зернистость)

Переходите к более мелкой зернистости (800–1500+) в зависимости от желаемого результата. Тщательно промывайте отпечаток между сменой зернистости — это предотвратит появление царапин на всё более гладкой поверхности от более крупных частиц.

Каждая новая зернистость удаляет царапины, оставленные предыдущей. Для матовой поверхности обычно достаточно зернистости 800–1000. Для более глянцевой поверхности используйте зернистость 1500 или выше. Уделите больше времени шлифовке изогнутых поверхностей и деталей, чтобы сохранить их форму при шлифовке.

Шаг 4: Финальная уборка

После шлифовки тщательно промойте отпечаток мягким мылом и водой. Тщательно промойте, чтобы удалить остатки мыла и шлифовки. Дайте полностью высохнуть (лучше всего оставить на ночь), прежде чем полировать или считать работу завершённой.

После высыхания осмотрите поверхность на наличие пропусков или неровностей. На этом этапе отпечаток должен быть гладким и однородным, без видимых линий слоёв. Если вас устраивает матовость, всё готово. Для более глянцевого результата можно перейти к полировке.

Процесс полировки: придание блеска

Если вас устраивает матовый результат, можно остановиться на шлифовке. Для достижения глянцевого вида следующим шагом станет полировка.

Предпосылки для полировки

Перед полировкой отпечаток необходимо отшлифовать до зернистости не менее 1500. Любые царапины, оставшиеся после предыдущей шлифовки, будут более заметны после полировки. Перед началом работы убедитесь, что отпечаток чистый и сухой.

Техника ручной полировки

Ручная полировка — самый безопасный подход для PLA:

Нанесите небольшое количество полировальной пасты для пластика на мягкую ткань. Микрофибра хорошо подойдёт для этой цели. Втирайте пасту в отпечаток круговыми движениями со средним нажимом.

Через минуту-другую отполируйте поверхность чистой тканью. Это удалит излишки средства и придаст блеск. Возможно, вам придётся повторить процедуру несколько раз, чтобы добиться желаемого блеска.

Если вы используете многоступенчатую систему полировки, например, Novus, следуйте инструкциям на упаковке. Если ваш отпечаток уже хорошо отшлифован, зачастую можно начать с самой тонкой полировки.

Полировка вращающимся инструментом

Dremel или аналогичный инструмент может ускорить процесс, но будьте очень осторожны с PLA:

Используйте самую низкую возможную скорость. Высокие скорости создают тепло, которое может быстро… расплавить PLA. Используйте мягкий полировальный круг из войлока или ткани.

Нанесите небольшое количество полироли на круг (не на отпечаток). Постоянно вращайте инструмент, слегка надавливая. Никогда не задерживайтесь на одном месте дольше одной-двух секунд.

Внимательно следите за температурой. Если отпечаток кажется тёплым или начинает блестеть иначе, чем отполированные участки, немедленно остановите процесс и дайте ему остыть, прежде чем продолжить.

Для более детальных отпечатков используйте ручную полировку, чтобы не повредить мелкие детали.

Приложив немного терпения, ваша распечатка из PLA может приобрести красивый блеск, который сделает ее более похожей на профессиональный продукт, чем на 3D-печать.

Придайте вашим отпечаткам ту отделку, которой они заслуживают!

Шлифовка и полировка PLA-моделей требует усилий, но результат того стоит. Используя правильные методы и базовые инструменты, вы сможете превратить обычные модели в объекты профессионального уровня. Этот процесс удаляет видимые линии слоёв, создаёт более качественные поверхности для покраски, улучшает тактильные ощущения от моделей и повышает общее качество. Не забудьте начать с правильного защитного снаряжения, использовать мокрую шлифовку и постепенно переходить к выбору наждачной бумаги. Независимо от того, получите ли вы чистую матовую поверхность или глянцевую, ваши модели PLA будут выглядеть значительно лучше.