Покрытие для моделей из 3D принтера
печатные самолёты “неубиваемыми”.
Нет такого понятия в авиастроении. Планер рассчитывается на нагрузки, которые соответствуют его главному назначению - летать. И приземляться. Также в рамках допустимых нагрузок. Про использование полиуретановых составов не на водной основе я уже писал. Проводил испытания на бумажных конструкциях. Фюзеляж Як-3 из бумажных сегментов (бумага 80 г/м2 + электрокартон 0.3 мм+обойный PVA клей), покрытый 3 слоями ПУ лака в аэрозольной упаковке (Rust Oleum) или 1 слоем двухкомпонентного ПУ состава (распыление пистолетом) становится по жёсткости экивалентным аналогу из PET. При гораздо меньшей трудоёмкости изготовления. Покрытие таким лаком печатных оболочек из PLA/ABS также увеличивает их механическую и эксплуатационную прочность, но в композит или литой пластик не превращает.
Набор веса около 3%. Не знаю качества продуктов в России, но скажу, что двухкомпонентный компаунд марки Poxipol 10 min - один из лучших материалов для шпаклёвки, ремонта и упрочнения печатных деталей. Рекомендован StratoSys. Кстати, SS имеет в открытом доступе большую библиотеку на все сопутствующие процессы и материалы. Подпишитесь и используйте. Всё давно придумано. Эпоксидные автошпаклёвки как и более лёгкие - акриловые имеют великолепную адгезию к пластикам. Использую акрил для внутренних малярных работ.
Один из техпроцессов, используемых для упрочнения печатных деталей для стрессовых нагрузок . это композитные покрытия и заполнители. То есть, оклейка поверхностей тканями (стекло и уголь) на основе эпокси или ПУ и инжекция внутрь структуры infil тех же компаундов, армированных волокнами или ровингом. Есть и более совершенные техники как, например, напыление упрочняющего состава, содержащего наночастицы, на поверхности печатных изделий. Во многом успех зависит от применения компаунда, соответствующего ТУ. Сейчас имею в работе крыло для hydrofoil (kitesurf). Для прототипа крыло-оболочка (очень сложный 3-х мерный профиль) печатается из PLA, заполняется композитом изнутри и оклеивается тканями сверху, Прекрасную адгезию к PLA в этом случае имеет компаунд эпокси известной марки Araldite.
Обязательным также является введение в конструкцию печатных деталей армирующих элементов из подходящих материалов. Например, в случе h.f. внутри крыла устанавливаются дюралевые лонжероны. Для авиамоделей можно применять бальсу, сосну, угле и стеклопластики. Кевларовые нити и проволока в нужных местах также увеличат прочность узла без лишнего веса. Печатный процесс не догма, а только один из возможных в современном конструировании.
Поксипол и его клоны
Не имеют адгезии к PLA. Не подходят ни для покрытия (да и дорого), ни как клей.
Да, ладно! Какой Poxipol тестили то? Мы у себя в моделке, пользуемся оригинальным прозрачным(т.е. без наполнителя), уже достаточно продолжительное время, в том числе и для заделки мелких пробоин или незначительных косячков печатных моделей из PLA пластика - никаких нареканий к оригинальному Poxipol не имеем! Адгезия к PLA пластику нормальная. За клоны выше упомянутого клея ничего не скажу, т.к. не пользуемся.
Итак:
Идея в том что самолёт нужно покрыть чем-то что будет распределять ударную нагрузку.
Наверное, уважаемый топик стартер, здесь Вы имели ввиду покрытие, которое значительно увеличит прочность модели в целом?! Думаю, что покрытия которое в разы увеличит прочность модели и при этом практически ничего не будет весить - пока еще не придумали! А полностью печатные модели и так имеют избыточный вес и если их еще покрывать, по методу описанному Вами выше (т.е. в 3-5 слоев), то любая модель “усиленная” таким образом, наберет дополнительного веса, не 3%, а все 10-15%!
На мой взгляд, любителям цельно печатных моделей, нужно двигаться в направлении поиска других пластиков. Хотя конечно на данный момент, чего типа “карбона” для 3D печати, пока не видно в широком доступе и по демократичным ценам. Но полагаю, такой пластик появится в обозримом будущем.
Сейчас же некоторые моделисты 3D печатники, из моих знакомых, достаточно много стали печатать PETG пластиком. Его прочность, конечно выше чем у упомянутого Вами PLA, но требует более четкой настройки печати и на более высоких температурах.
Еще, для любителей полностью печатных моделей, советую более тщательно выбирать места (т.е. площадки) для запусков своих моделей. Это тоже значительно снижает риск потери моделей.
Мне так же например очень симпатичны модели гидросамолетов, у которых конечно есть свои нюансы на взлете и посадке, но зато на воде нет препятствий которые зачастую встречаются в поле или на плохо подготовленных лужайках.
И последнее… печатные модели самолетов - это, однозначно, не для начинающих RC пилотов! В этом кроются, неудачи многих пилотов-3D печатников!
Умения “летать” на пенолете, типа Cessna-150 или Piper Cub - не достаточно, для того что бы сразу перейти на модели изготовленные по аддитивным технологиям! ИМХО - конечно.
Предлагаю оставить обсуждение площадок, навыков пилотирования, настройки принтера и т.п. за рамками темы. Реалии таковы, что печатный самолёт можно повредить даже при очень казалось бы мягкой посадке. При этом аналогичный самолёт из пены остался бы без повреждений.
Поксипол пробовал самый обычный прозрачный и ещё клон от момента.
Шпаклюет - да, но если поковырять, то неплохо так отщелкивается. Короче липнет пока не трогаешь. Может у нас разная технология нанесения или попался плохой, как то раз натыкался.
ПВА Экспресс кстати за сутки вообще наглухо прилип.
Шпаклюет - да, но если поковырять, то неплохо так отщелкивается. Короче липнет пока не трогаешь. Может у нас разная технология нанесения или попался плохой, как то раз натыкался.
А шкурить перед нанесением клея поверхность пробовали? У Poxipol, как и у множества других клеев, адгезия к прошкуренной поверхности выше.
Предлагаю оставить обсуждение площадок, навыков пилотирования, настройки принтера и т.п. за рамками темы.
А вот это зря. Останетесь тут один рассуждать… Люди всё-же на этом форуме не в казарме…
Вообще не понимаю, зачем вы отдельную ветку запустили. Можно было бы на паре страниц соседней темы всё обсудить, разжевать и пойти дальше…
А вот это зря. Останетесь тут один рассуждать… Люди всё-же на этом форуме не в казарме…
Вообще не понимаю, зачем вы отдельную ветку запустили. Можно было бы на паре страниц соседней темы всё обсудить, разжевать и пойти дальше…
Не хочется мешать всё в кучу. Тут вопрос конкретный: “Чем облить модель чтобы стала прочной?”
Это как если создать тему “чем покрасить авто чтобы камни сколы не оставляли”, а обсуждать качество сварки и конструкцию силовой рамы 😃
а как же самый интересный момент? что с весом ? сколько прибавляет 3-5 слоев, ощущается ли при полете перетяжеленность и без того не легких моделей из пластика?
Мне кажется, автор что-то недоговаривает или преувеличивает. Я сам лично видел напечатанные модели самолетов, нашими местными моделистами. Качество поверхности очень достойное - чуть шлифануть и можно красить. Кроме того, посадки в жесткие стебли выдерживают без выламывания кусков конструкций. Было мнение, что печать делалась из какого-то пластика подороже и качественнее, чем ABS или PLA. Вес конечно побольше, чем у пенолета, но вполне соизмерим с бальзовой конструкцией.
По поводу усиления. Усиление можно сделать только применяя некие материалы для этих целей, а не только голые связующие. Оклейте самолет стеклотканью 18 или 25г/кв.м и будет вам усиление.
а как же самый интересный момент? что с весом ? сколько прибавляет 3-5 слоев, ощущается ли при полете перетяжеленность и без того не легких моделей из пластика?
Потерял старые замеры по поводу полиуретанового лака, вроде бы выкладывал их в соседней теме, но нужно искать. Если без цифр, то покрытие полиуретановым лаком в 5 слоев + краска + 3 слоя лака не ощущаются в полёте от слова совсем. Не знаю откуда пошло мнение что “печатные самолёты не летают потому что тяжелые”, наверно как и “БМВ - ломучий отстой”, т.е. от тех, кто сам не пробовал или пробовал, но с заведомо неправильным или “мертвым” сетапом 😃
Новая тушка Спитфайра готова. Сейчас полный вес печатных деталей составляет 530г. Из них крыло 310г. Тушка склеена, но не вырезан люк над крылом.
Буду покрывать клеем “Момент Столяр Экспресс”. На тестовом крыле его крайне сложно отделить от пластика. Отламывается мелкими кусочками, которые ещё и хорошенько ковырять нужно.
По поводу усиления. Усиление можно сделать только применяя некие материалы для этих целей, а не только голые связующие. Оклейте самолет стеклотканью 18 или 25г/кв.м и будет вам усиление
Этот метод тоже хочу попробовать, если ещё ни кто не делал. Вопрос снова чем мазать? Эпоксидка не подходит.
Слышал что планеристы так же ПВА пропитывают.
С композитами не работал.
Стеклоткань клеится любым клеем. Единственный момент, желательно чтобы клей после высыхания был как можно тверже. Иначе толку от такого покрытия будет мало.
Интересно, если ПВА липнет к печатным деталям, жидкое стекло будет ли так же хорошо держаться за поверхность? В последнем случае, при положительном исходе, можно изготавливать модели не хуже композитных, которые делают в матрицах.
Подробней пожалуйста по технологии и что должно получиться?
Дык, это вы расскажите, как жидкое стекло держится на напечатанных деталях…
Я имею ввиду как это делать 😃
Просто покрыть сверху жидким стеклом?
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.