Чи є різниця між натуральним та чорним кольорами?

Часто задають нам питання – чи є різниця між натуральним та чорним кольорами в друку та використанні надрукованих деталей?

Якщо мова йде про філаменти, то різниця існує. Так, при умові, що фарби підібрані саме для обраного полімеру, а виробник фарб бореться за якість та не економить на матеріалах, ця різниця буде незначною, близько 5-7%, і часто це не суттєво впливає на надрукований виріб. Проте, якщо у вас є достатньо точні розрахунки деталі щодо її роботи в готовому проекті (системі) і 5-7% можуть завадити цій роботі, то варто більш детально підійти до вибору кольору для пластику, який ви обрали для друку, або ж підібрати інший пластик з більшим запасом міцності, наприклад, або з тими властивостями, які потрібні.

Найкраще, звичайно, будуть працювати пластики без додавання фарб, або, як часто вказує виробник – природний колір. Згідно з дослідженнями, які є у відкритому доступі, наступними є пластики чорного кольору. Справа в тому, що чорні пігменти виготовляються з компонентів, до складу яких входить сажа. Вона є тим наповнювачем, який зміцнює полімер. Залежно від структури сажі, такі фарби навіть можуть поліпшити властивості полімера з точки зору міцності, але не варто робити на цьому акцент та враховувати цю властивість, якщо у вас немає чіткої відповіді від виробника. А далі йдуть всі інші кольори. Ми не знайшли дослідження, які показують залежності характеристик пластика від конкретного кольору, проте дослідження на міцність, які ми проводили з нашим філаментом, показали приблизно однакові результати для всіх інших кольорів у нашому асортименті.

Ось ще деякі думки, якими ми хочемо поділитися при виборі кольору:

• є деякі добавки, які можуть суттєво погіршити характеристики кольорових пластиків. Якщо виробник філаментів не проводить спеціальні дослідження щодо взаємодії добавок з фарбами для конкретного пластику, то варто вибирати або природний, або чорний колір філаменту з такого асортименту.
• на властивості кольорових пластиків сильно впливає процес виробництва самого філаменту. Наприклад, параметри екструзії для одного й того ж пластика, але з додаванням різних фарб можуть досить відрізнятися. Також може бути ситуація, коли обладнання взагалі не підходить для якісного змішування фарб з пластиком. Останнє явище дуже рідко, але якщо ви користуєтеся якими-то складними інженерними полімерами або дуже екзотичними кольорами, то властивості готової деталі можуть відрізнятися від звичних 5-7%.
• один і той же колір може бути отриманий за допомогою принципово різних за своєю природою пігментів. Це до того, що однаковий колір філаменту за властивостями може бути різним у різних виробників. Зазвичай виробник не розголошує цю інформацію, хоча в деяких технічних документах, наприклад, SDS, таку інформацію можна знайти. Не варто порівнювати зелений АБС одного виробника з зеленим АБС іншого виробника. Все ж треба починати з базових тестів – наприклад, температурної башти.

Ну, а якщо у вас немає чітких вимог до готової деталі, то вибір кольору – це особиста ваша вподобання.

Продовжимо наш розмову про те, як впливають фарби на властивості полімера. Сьогодні поговоримо про смоли.

Найбільша різниця з філаментами полягає в тому, що фарби не впливають на механічні властивості надрукованих деталей. Точніше вони впливають, але однаково для всіх. І досліджувати цей вплив можна лише теоретично. Справа в тому, що смола (будемо використовувати термін “система” далі) не працює без додавання фарб. Звідси і неможливо перевірити властивості до додавання та після, точніше після, як раз і можна, але порівняти не з чим. Так, існують прозорі фотополімерні смоли, але ця система розробляється з іншими компонентами з додаванням ряду добавок, які стабілізують цю систему і роблять її придатною для друку.

Отож, чисто теоретично, фарби, які додаються у смоли, дійсно впливають на кінцеві властивості надрукованих з цих смол деталей. І, знову ж таки, чисто теоретично, вони, ці фарби, погіршують властивості системи взагалі. Але так як без додавання фарб система не працює, ми приймаємо це як обов’язкову умову. Всі тести, які показують нам реальні властивості полімера в даному випадку проводяться вже з готовою системою, тому можна сміло брати технічні дані (які виробник зазвичай надає в технічній документації до смоли, наприклад у документі TDS) для розрахунків у свої проекти.

Є лише одне, на що може вплинути фарбник у готовій системі – це параметри друку. Справді, для однієї і тієї ж смоли параметри можуть відрізнятися залежно від кольору. Це пов’язано з різною реактивністю фарбників – деякі здатні швидше затвердівати в ультрафіолеті, деякі трохи довше. Що стосується постобробки – то тут зазвичай рекомендації виробника надаються загальні. У випадку з фотополімерними смолами, більший час додаткового освітлення після друку не погіршить властивості деталі, тому ці рекомендації зазвичай даються з запасом на випадок, якщо для якогось окремого кольору потрібно трохи більше часу для додаткового освітлення.

І не забувайте добре перемішувати смолу перед друкуванням. Справа в тому, що частинки фарбника так чи інакше можуть осідати з часом, а перед друкуванням і, головне, під час друкування, потрібно, щоб розподіл цих частинок був максимально рівномірним. У процесі друку за це відповідає підйом та опускання столу, що приводить до механічного перемішування смоли. А до друку позаботитися про це варто самим.