Фотополимерная смола 3D Systems Figure 4 Tough Clear

3D Systems Figure 4 Tough Clear - прозрачная фотополимерная смола для принтеров Figure 4, которая не желтеет и не мутнеет со временем. Прозрачная фотополимерная смола такого класса нужна, когда через деталь надо видеть работу узла: потоки газа или жидкости, внутренние элементы сборки. Figure 4 Tough Clear даёт прочность при растяжении 52 МПа, удлинение при разрыве 12,3 % и вязкость жидкой смолы всего 46 сПз. Пропускание света высокое, а после дополнительной обработки деталь можно довести до полной прозрачности.

Для чего нужна прозрачность: прототипы с видимыми внутренними каналами, детали освещения и световоды, крышки, корпуса и отражатели. Кроме визуализации Figure 4 Tough Clear рассчитана и на конечные изделия: ручки, кривошипы и рычаги, кронштейны и защёлки, мелкие пластиковые детали больших партий для упаковки и потребительских товаров. Производитель отмечает, что прототипы из Figure 4 Tough Clear служат дольше, потому что механические свойства и прозрачность стабильны, а значит, перепечатывать приходится реже.

Цифры из паспорта Figure 4 Tough Clear: модуль упругости при растяжении 2300 МПа, модуль изгиба 2200 МПа, ударная вязкость по Изоду с надрезом 19 Дж/м, твёрдость по Шору 81D. Тепловой прогиб 49 °C при 0,455 МПа и 44 °C при 1,82 МПа, водопоглощение за сутки 0,57 %, плотность отверждённого материала 1,2 г/см³. Горючесть - UL94 HB. Тепловой прогиб невысок, поэтому для горячих сред смотрите Figure 4 HI TEMP 300-AMB.

Ориентация детали на платформе влияет на вязкость. Для Figure 4 Tough Clear прочность при растяжении по ZY, XZ, XY и Z45 одинакова в пределах 49 - 52 МПа, а удлинение при разрыве изменяется от 12,3 % в положении ZY до 6 % в положении Z45. Нагруженные места стоит ориентировать вдоль слоёв ZY. Образцы тестировали на устойчивость к автомобильным жидкостям и химии, а старение проверяли по ASTM D4329 для помещения и в ускоренных циклах на улице.

Совместимые принтеры для Figure 4 Tough Clear: Figure 4 Standalone, Figure 4 Modular и Figure 4 Production. Другие модели принтеров - в разделе Фотополимерные 3D-принтеры, остальные смолы - в разделе Фотополимерные смолы для 3D-принтера. Стандартная толщина слоя Figure 4 Tough Clear равна 30 мкм, вертикальная скорость 17 мм/ч в стандартном и 22,5 мм/ч в черновом режиме. Тонкий слой нужен для читаемости внутренних деталей.

Постобработка Figure 4 Tough Clear описана подробнее, чем у непрозрачных марок. Детали помещают в ёмкость с TPM и озвучивают ультразвуком не больше 3 минут на минимальной частоте (или выдерживают на воздухе не менее 60 минут), затем промывают водой из пульверизатора и изопропанолом. Отходы воды и TPM нельзя сливать в раковину. При необходимости используют мягкую кисть и сжатый воздух низкого давления. Сушка - 25 минут при 35 °C, УФ-отверждение 60 минут в LC-3DPrint Box, Figure 4 UV Cure Unit 350 или PostCure 1050.

Выбор марки. Если важна прозрачность, берут Figure 4 Tough Clear. Если важны гибкость и вязкость при непрозрачности, смотрите Figure 4 Tough 65C Black. Для просвечивающих деталей, работающих при высоких температурах, подойдёт Figure 4 HI TEMP 300-AMB, а для биосовместимых полупрозрачных - Figure 4 MED-AMB 10. Figure 4 Tough Clear не заявлена огнестойкой, класс - UL94 HB.

Как читать цифры. Вязкость 46 сПз у Figure 4 Tough Clear очень низкая, смола легко стекает с детали при мойке и не оставляет мутных потёков. Толщина слоя 30 мкм делает ступеньки на поверхности малозаметными, что для прозрачных деталей важнее, чем скорость. Нужно учитывать, что прозрачность зависит от обработки: сама деталь после печати и УФ-отверждения светопроницаема, а полную прозрачность даёт дополнительное покрытие. Водопоглощение 0,57 % и тепловой прогиб 49 °C ограничивают применение в горячих и влажных условиях, а для комнатных температур запаса достаточно.

Прозрачные детали из Figure 4 Tough Clear удобны, когда сборка скрыта внутри корпуса и её нужно показать заказчику или проверить поток. На изделиях с кабелями, трубками и подсветкой видно, как устроено соединение. Для мелких серий корпусов с индикацией, световодов и отражателей марка заменяет литьё из прозрачного пластика, не требуя пресс-формы.

Паспорт Figure 4 Tough Clear содержит данные ускоренного старения. Образцы испытывали в помещении по ASTM D4329 в пересчёте на 5 и 8 лет и на улице по ASTM G154 в пересчёте на 6 и 12 месяцев. Прочность при растяжении после этих испытаний оставалась в пределах от 94 до 111 % исходного значения. Отдельно приведены результаты погружения образцов на 30 минут и на 7 суток в растворы карбоната натрия 20 %, гипохлорита натрия, серной кислоты 30 % и гидроксида натрия 10 % и в дистиллированную воду.

Цифры паспорта Figure 4 Tough Clear. Прозрачная смола имеет вязкость 46 сПз при 25 °C и плотность 1,11 г/см³, отверждённый материал 1,2 г/см³. Слой по умолчанию 30 мкм, скорость 17 мм/ч в стандартном и 22,5 мм/ч в черновом режиме. Прочность при растяжении 52 МПа, модуль 2300 МПа, удлинение при разрыве 12,3 % по ASTM, ударная вязкость по Изоду 19 Дж/м с надрезом и 460 Дж/м без надреза.

Тепловой прогиб 49 °C при 0,455 МПа и 44 °C при 1,82 МПа, коэффициент потерь 0,033. Паспорт Figure 4 Tough Clear называет применения: мелкие пластиковые детали для серийного выпуска, рукоятки, кривошипы, ручки и рычаги под нагрузкой, кронштейны, защёлки и крепёж, крышки светильников, корпуса, отражатели и световоды, товары повседневного спроса и упаковка. Образцы печатали вертикально, но свойства мало зависят от ориентации.

За Figure 4 Tough Clear отвечает 3D Systems, и о компании полезно знать следующее. Первую 3D-печатную деталь сооснователь компании Чарльз Халл создал 9 марта 1983 года, а SLA-1 стал первым коммерческим 3D-принтером. Принтеры собирают в Rock Hill и Colorado Springs (США) и в Riom (Франция), а материалы производят в Rock Hill, Marly (Швейцария) и Soesterberg (Нидерланды). Технологии компании шли по десятилетиям: SLA в 1980-х, ColorJet и MultiJet Printing в 1990-х, DMP по металлу в 2010-х. Остальные марки производителя собраны на странице бренда 3D Systems. Описание материала у производителя - на 3dsystems.com. Если останутся вопросы, наши специалисты помогут.