Покрытие для моделей из 3D принтера
если ПВА липнет к печатным де
Есть мнение, что именно что - липнет, а не приклеивается. ПВА к пластикам вообще плоховато пристаёт.
Обычный липнет, впрочем как и полиуретановый лак, а экспресс клеится (очень хорошо липнет). Однако, он не просто на водной основе, там введён достаточно химозный по запаху пластификатор.
ПВА Д3 на разные пластики наносил, в том числе печатные. на первый взгляд - держится, по факту - клеевое соединение чисто декоративное, если вдруг нагрузка предполагается. Правда, обшивку из стелка возможно удержит.
Подходящее покрытие найдено
Провел тестирование наполнения монтажной полиуретановой пеной модели изнутри.
Использовал пока однокомпонентную пену. Заливал фюзеляж P-51D целиком. Также для эксперимента перенес серву РВ в носовую часть и добавил РН с сервой так же в носовой части (для центровки)
Перед заливкой пеной вложил тяги РН и РВ смазанные машинным маслом (бытовым), которым обычно принтер смазываю. После засыхания пены, тяги с некоторым усилием вышли. Лучше смазывать чем-то типа густой силиконовой смазки, масло распределяется неравномерно и местами пена прилипает.
Сервы РН и РВ поместил в напечатанные кожухи, которые приклеил к стенкам (уже после заливки и выборки пены до пластика в местах крепления). Дополнительно приклеил пару ушей для удержания тяг.
При полном заполнении пеной добавляется порядка 100г, что много.
Заполненная целиком конструкция имеет хорошую прочность “как мячик”. При ударах оболочка трескается, но форма и прочность сохраняются.
Дальше выбрал пену руками в отсеке под батарею, мотор, регулятор, приемник. Оставшаяся пена в хвосте дает заведомо заднюю центровку, которую невозможно будет исправить. Пришлось выбрать в хвосте, оставив только некоторое количество вдоль стенок. Вообще везде где выбирал - оставлял вдоль стенок около 5мм спресованного руками.
Облегченная конструкция обладает сильно меньшей прочностью + уменьшает внутренний объем. Ещё это очень хороший теплоизолятор. Вырезал штатное выходное отверстие на P-51D чтобы фюзеляж протягивался. Было опасение за регулятор, он получился как “в шубе”.
Конечно, провел лётные испытания и краш-тест в виде морковки с ножа примерно под 45 градусов с ударом крылом. Крыло кстати без заполнения, только краска и обычный лак.
Итого:
- Пена имеет не очень хорошую адгезию к PLA. При ударах пена может отставать от пластика, позволяя ему разрушаться в месте удара
- Использование в фюзеляже требует выборки лишнего, что сказывается на прочности, усиливая эффект от пункта №1
- Много ручной работы. Сложность выборки пены выше чем сложность нанесения покрытия из балона
- По сути, получается покрытие, только внутри
- Пена хорошо сохнет в закрытом объеме, нужно только перед заливкой хорошо смочить водой из пульверизатора (пене нужна вода для “высыхания”)
Резюме:
Использовать можно только в закрытых деталях, где не требуется последующее внедрение чего-либо, например должно хорошо работать в крыле (не проверял). Но, ПУ пена достаточно тяжелая.
Сложность и “грязность” применения пены сильно выше чем защитных покрытий в аэрозолях, при этом в случае применения в качестве покрытия, не имеет видимого преимущества по прочности по сравнению с яхтным лаком в балоне, нанесённым в 3-5 слоев с двух сторон.
По совокупности факторов применение пены не имеет практической ценности, по моему мнению.
(фото сейчас загружу)
а что если пластик толще напечатать? увеличив вес на теже 100гр.
Во-первых, 100г - это слишком много.
Во-вторых, самая уязвимая часть - это фюзеляж за фонарем, а там нельзя сильно увеличивать массу потому что и так серьезные проблемы с центровкой.
а может и пусть она там останется самой уязвимой? так сказать “запрограмированое” место разрушения, там и чинить попроще чем в носу.
Андрей!
Спасибо за очень ценный эксперимент. С негативными выводами по пене не стоит спешить. Это как “tuning” дешёвого автомобиля. Просто лишний раз доказывает, что волюнтаризм в науке и технологиях неуместен. Вы сделали попытку усилить оболочку не нуждающуюся по её конструкции в усилении ячеистым заполнителем. Нужен специальный дизайн, чтобы использовать связи пены с несущей оболочкой в тех местах, где это необходимо. Что также важно, что Вы попробовали использовать двухкомпонентный PU. Естественно без учёта важной характеристики этих материалов_ размер пор и газозаполнение. Например, та самая строительная пена характеризуется высоким коэффициентом газозаполнения. То есть соотношение обьём газа / стенка у этого материала очень положительный. То есть пор больше чем стенок. Поэтому такой заполнитель получается очень лёгким. Я думаю, что мы с Вами на модели Ла-5 добьёмся необходимого компромисса между достигаемой прочностью, весом и конструкцией. Работаем.
Мне кажется, надо внедрить 3 детальки из 3-4мм фанеры, чтобы мотор не выламывало при посадках. Это мотошпангоут (сплошной), шпангоут навески крыла (почти весь облегченный) и продольная деталь по контуру носа самолета (плавно переходящая из сплошной в облегченную). Что-то мне подсказывает, что этого будет достаточно. Весу добавит примерно 50 грамм в нос.
Фюзеляж за фонарем я бы вообще сделал “ломающимся” для сохранения крыльев. Для этого надо изобрести 2 переходные детали (правая и левая), под которыми разместить деревянные лонжероны, из бальзы например. Полетные нагрузки они держать будут, но если какой-то удар, сломаются. В общем так сделать, чтобы можно было их оперативно подклеивать или менять и устанавливать декоративные крышки обратно.
Это не двухкомпонентная, это однокомпонентная пена, которая отверждается влагой. Тоесть не сохнет, а реагирует с влагой в воздухе и затвердевает. Жидкая часть пены очень летучая и хорошо испаряется через саму пену даже в закрытых пространствах.
Другое дело, что на баллоне написано что она очень вредная на этапе применения, чуть ли не мгновенная смерть при вдыхании паров))) впервые видел столько предупреждений указаний по использованию противогазов и прочей “серьезной” защиты. Даже не стал заливать на балконе, делал это в хорошо проветриваемом помещении, правда без защиты, вроде живой 😉 но постоянно использовать не очень хочется)
На двухкомпонентной такой жести не написано, там просто перчатки.
мне нравиться идея Константина, но раз уж модель из принтера, то я бы эти усиления сделал напечатанными, то есть дорисовал в чертеже.
мне нравиться идея Константина, но раз уж модель из принтера, то я бы эти усиления сделал напечатанными, то есть дорисовал в чертеже.
Это в очередной раз неправильный вывод. Все напечатанные изотропные усиления стенки, кроме тех, которые напечатаны отдельно на столе (плоская печать) и приклеены, будут просто тупо повторять те же слои и кроме веса ничего к прочности добавлять не будут. Нужны композитные пакеты. Когда анизотропная балка (уголь, бальса, сосна, фанера) или ребро ассоциируется в клеевом соединении с печатной деталью. Или замыкает сборку из нескольких. Ужа на многих моделях применяю вот такой приём: рейка-балка из бальсы проходит через весь фюзеляж (квадратные отверстия в шпангоутах) соединяя мотораму с хвостовой бобышкой. Сейчас, на очереди (в модели Ла-5), включение палубы и хвостового форштевня под балку из депрона. В программе SW легко построить выкройки. Такие опять же “ячеистые” элементы конструкции будут разгружать оболочку и усиливать балку при малом весе, габаритах и простой технологии изготовления. Всё таки аддитив не догма, а только одна из современных полупромышленных технологий, позволяющая освободить моделизм от рутины.
…включение палубы и хвостового форштевня под балку из депрона. В программе SW легко построить выкройки. Такие опять же “ячеистые” элементы конструкции будут разгружать оболочку и усиливать балку при малом весе, габаритах и простой технологии изготовления.
Это не покрытие, но раз уж речь зашла о пене и её формах применения, то небольшой отчёт о попытке включения вспененного конструкционного материала (depron 3, 5 mm) в гибридный техпроцесс. На фотках хвостовая часть напечатанного фюза модели Ла-5 1:15 с верхним и нижним гаргротами, хвостовым сегментом и каркасом стаба. Материал PLA+. По осевой линии фюза проходит балка из бальсы 8х8 мм, скреплённая клеем с несколькими шпангоутами и палубой в носовой части. По нижнему г.г. между балкой и г.г. вклеивается форштевень из 5 мм depron. UHU POR даёт эластичную связь с деталью из ячеистого (мелкопористого) материал, которая должна абсорбировать нагрузки на слоистую оболочку и дополнительно подкреплять балку. Возможна установка палубных панелек из депрона между балкой и стенками г.г. Таким образом будет сформирована пространственная нагруженная система, вес которой практически не выходит из резервных отклонений. Наверное все умеют работать с депроном (вашей “потолочкой”) и знают, что простые операции раскроя с ними занимают немного времени, требуют простейших навыков и инструмента. В основном это кутер и шарошка. Tакже на фото виден экспериментальный дизайн стаба, когда его каркас (трапеция в сечении) напечатан на столе принтера, а ячейки заполнены панелями из 3 мм депрона на клею UHU. В случае необходимости покраски депрон пропитывается PU лаком на водной основе. В изготовлении в той же технике киль, РН и РВ.
Сколько весит фюзеляж вместе с палкой?
Сколько весит фюзеляж вместе с палкой?
Вес “палки” (балка-boom) ок. 2 г. Фюз в этом состоянии (без части оперения и фонаря) -110 г. Но это макетный экземпляр. Сейчас в редакции вариант с включением элементов разгрузки из депрона, которые снизят вес за счёт уменьшения площади печатных палубных сегментов. Крыло также имеет варианты формовки из PU состава и панельной конструкции из депрона. Задача - добиться веса планера ок. 180 г.
Продолжаю исследования по применению покрытий и в частности PU пены.
Антигравий выглядит достаточно интересно в первую очередь потому что отлично липнет к пластику, остаётся мягким и немного тягучим, типа резины. Потом хорошо шкурится до зеркала, получается типа грунтовки. Нанес на крыло в 3 слоя. Прибавка веса составила 15% (было 330г, стало 384). Но идея не заливать в много слоев, а использовать один слой вместо грунтовки, дальше покраска и яхтный лак.
Для пены нашлось применение по назначению - монтаж стоек шасси. Отлично фиксирует шасси в “пустом” крыле. Крайне важно перед вливанием пены хорошо пролить полость крыла водой чтобы прям капли были!!! В процессе вливания тоже лучшее периодически смачивать пену из пульверизатора.
Иначе пена не схватится.
Лётные испытания описанного выше планирую провести в предстоящие выходные.
На фото крыло с шасси, но фюзеляж без заднего колеса, тот фюзеляж “сохнет”
Так выглядит собранный макет фюза модели Ла 5 1:15. Здесь опробована палуба и вставки в оперение из депрона 3 мм. На оперении испытаны покрытия различными составами (по депрону - PU на водной основе, после - эмалью). Уже разработан облегченный вариант конструкции для инженерной модели. В нем убран лишний материал (PLA) на палубе, увеличена площадь люков под фонарь и на фонаре соответственно, а также сделаны попытки печати сегментов в один периметр. Если не для всего фюза, то для хвостовой его части эта техника может подойти. Снижая вес. А пока вес макета в его актуальном виде - 158 г. Есть желание довести его до 100 - 120 г.
Ощущение что фонарь печатался так, как он стоит на фото)
Ощущение что фонарь печатался так, как он стоит на фото)
Да, молодец, Андрей, что подметил. Попробовал печатать на основании сегментов (без подпорок) и получилось плохо: своды у двух с. не пропечатались. Надо печатать вертикально. Как всегда и делал.
Так выглядит…
(Info for Hard Rock) Один из вариантов гибридного крыла для этой экспериментальной модели: структура выполнена из печатных сегментов, как плоских (нервюры, лонжероны, крепление сервы в ЦП), так и объёмных (кромки, законцовки, элероны), а покрытие - депрон (ваша “потолочка”) 3 мм (жёлтый цвет на рис. 1). Печать обьёмных элементов (solid bodies) на плоских кромках в один периметр с infill 3-5%. Силовые лонжероны - уголь, сосна, бамбук. Конструкция консоли позволяет оставить её съёмной, на центроплане, что удобно для ремонта или замены на другой вариант (заполнитель-бесструктурное ядро из FOAM, зелёный цвет на рис. 2, или полнопечатная оболочка - PLA серый цвет на рис. 3).