Tipps » Objekte nachbearbeiten zur optischen Aufwertung

Hallo

Ich versuche gerade meine Objekte aus dem 3D Drucker nachträglich etwas aifzuwerten. Optisch, natürlich.
Es geht in meinem konkreten Fall um Visitenkarten. Die sind zwar schon per se ganz hübsch und etwas spezieller weil sie ja aus dem 3D Drucker kommen. Dennoch fehlt ihnen der letzte Schliff. An der Oberfläche ist die typische 3D-Drucker Struktur zu erkennen.
Gibt es eine Möglichkeit die Oberfläche zu glätten? Vielleicht sogar mit Glanz oder Mattierung aufzuwerten?

Habe hier im Forum gute Tipps erhalten. Diese habe ich heute versucht umzusetzen. Mit folgendem Ergebnis:

Der Lösemittelansatz
Hierbei ist die Idee, die Objekte in einem Lösemittel oder dessen Dampfphase zu lagern. Gerade lange genug um die Oberfläche anzulösen aber ohne die Form oder Konstruktion des Objektes zu beeinflussen. Habe hierzu bis jetzt folgende Lösemittel ausprobiert. Habe die Versuche sowohl in der Flüssigphase als auch in der Dampfphase durchgeführt. Teilweise mit variablen Temperaturen:

Aceton
Ethylacetat (Essigsäure-Ester)
Trichlorethylen (Halogen-Kohlenwasserstoff HCW)
Butylacetat
Reinbenzin (Gemisch von Kohlenwasserstoffen)

In der Flüssigphase habe ich immer bei Raumtemperatur getestet.
Sowohl Aceton als auch Ethylacetat hat die Oberfläche mattiert. Die Oberflächenstruktur ist damit nicht mehr so auffallend. Aber die Mattierung verblasst auch wieder wenn man daran reibt und die Struktur kommt wieder zum Vorschein. Vermutlich waren das auch Pigmentpartikel, die es an die Oberfläche geschafft haben.
Das Trichlorethan hat die Pigmente geradezu herausgelöst. Beim herausnehmen aus der Flüssigkeit zeigten sich schwarze Striemen im Lösemittel. Diese Pigmente fehlten dann natürlich im Objekt, wodurch es weisslich verfärbt wurde.
Butylacetat zeigt erwartungsgemäss einen ähnlichen Effekt wie das Ethylacetat, Nur etwas geringer weil es etwas apolarer ist.
Reinbenzin zeigt überhaupt keinen Effekt, zu apolar.

Fazit: Es geht um die Polarität des Lösemittels. PLA selbst hat doch einige polare Komponenten (Milchsäureester), was also auch vom Lösemittel gefordert wird, wenn es einen Effekt haben soll. Allerdings sollte die Lösekapazität von apolaren Komponenten so gering wie möglich sein da offenbar die Pigmente organisch sind.
Darum: Im direkten Kontakt sind die Acetate aus dieser Liste am geeignetsten. Das sind ebenfalls Ester und insofern mit dem PLA "verwandt". Aceton und Trichlorethan lösen womöglich die Pigmente zu gut um hilfreich zu sein. Benzin ist zu apolar und kann nicht ins PLA eindringen.

Für die Dampfphase stellt sich vorab das Problem der richtigen Temperatur. Jedes Lösemittel hat seinen typischen Dampfdruck/Siedepunkt.
Aceton 30-45°C keinen Effekt ausser Erweichung bei geringer Schichtdicke
Trichlorethan 45-55°C kein Effekt, vielleicht bei höherer Temperatur oder längerer Exposition
Acetate 30-55°C Stellenweise angelöst, wurde klebrig. Aber Oberflächenstruktur blieb sichtbar

Also der Ansatz mit dem Lösemittel hat in diesem Rahmen keinen Erfolg. Versuche noch das Methylenchlorid zu beschaffen, das hier vorgeschlagen wurde. In der Dampfphase vielleicht effizienter als das hier verwendete HCW.
Die Handhabung ist recht mühsam und es entsteht Abfall, der zu Hause nicht so ohne weiteres zu entorgen ist. Wenn man Umweltschäden nicht in Kauf nehmen will... Aceton ist echt übel, also bitte nicht in den Abfluss giessen!! Dann lieber abdampfen lassen....

Der thermische Ansatz:
Habe zwei Visitenkarten bei erhöter Temperatur gelagert. 160-180°C. Eine natur/schwarz, eine schwarz/rot
160°C kaum ein Effekt erkennbar
170°C Spannungen im PLA lösen sich. Das Material erweicht.
175°C Die Ränder der Karten verformen sich leicht. Oberflächenstruktur bleibt erhalten
180°C Verformungen auf der ganzen Karte, Verschmelzung der Layer von verschiedenen PLA, Glanzbildung

Unpigmentiertes PLA verhält sich anders als pigmentiertes. Keine grosse Überraschung, aber es neigt zu Blasenbildung!
Die Oberflächenstruktur kann verschmelzen. Aber Verformungen am Objekt sind dabei kaum zu vermeiden.
Pigmentiertes PLA sieht richtig schön aus nach der Behandlung, glänzend. Wenn da nur nicht die Verformung wäre... :(

Ich drucke nun noch weitere Proben. Vielleicht kann ich optimierte Temperaturen und Lagerzeit ermitteln. Vielleicht lässt sich hier auch mit Abdeckung arbeiten um die Verformung im Zaum zu halten. Mal sehen wie sich das weisse PLA verhält. Ist üblichweise ein anorganischen Pigment (Titanoxid). Auch beim Lösemittelansatz könnte es sich anders verhalten. Eine so genaue Temperaturkontrolle ist zu Hause meist nicht möglich. Vielleicht sollte ich mal die Mikrowelle dafür missbrauchen. PLA nimmt ja bekanntlich Wasser auf.

Melde mich wieder wenn sich Neuigkeiten ergeben.

Gruss
sio

@sio

Die Microwelle wird dir nichts bringen, normal ist das PLA zu trocken als das da was passiert (hatte mal eben zwei Minuten einen hohlen Testkörper drin) weil zu wenig im Material ist das von den Microwellen in Schwingung versetz werden kann. Das PLA Wasser aufnimmt stimmt, erklärt sich aber besser wenn man die Menge einfach mal als Feuchtigkeit bezeichnet. Und mit der Feuchtigkeit im PLA und der Microwelle ist es wie beim BGA löten per IR-Strahlung, die Platine nimmt zwar Feuchtigkeit auf (im laufe der Zeit) allerdings dehnt diese sich bei "schnellem" erhitzen wesentlich schneller aus als sie durch die Poren entkommen kann, also sprengt sie das Material wie bei Popcorn.
Wenn ich dich richtig verstanden habe stört die bei den gedruckten Teilen die "Rilligkeit" die von der Düse verursacht wird, oder?
Hast du evtl. mal ein Bild des Unerwünschten und evtl. eine .stl deines Testobjektes? ( Nur aus Neugier zum Vorstellen/ Ausprobieren ), noch läuft mein Drucker ja

@strax
Na ja, das mit dem Bild.... Ist von ner ollen Handycam und nicht besonders stylisch...
aber man erkennt die Rillen vom Druck. Und wie es nach der Wärmelagerung ausgesehen hat, inkl. Verformung.



Was die STL betrifft: Ist halt ein simples Modell von 0.8mm Dicke, was 4 Layers entspricht. Der Aufdruck ist dann nur noch 2 Layers dick. Ist übrigens noch witzig zuzusehen wie der Drucker Schriftzüge (True Type) verarbeitet. Völlig unlogische Reihenfolge, aber die Schrift sieht dann gut aus... Habe damit schon eine Geburtstagskarte gedruckt, faltbar mit drei Farben.
Habe gerade eben noch die Karten schwarz auf weiss gedruckt. Mal sehen wie die auf die Wärme reagieren.

Was hälst du von Versuchen mit Alkoholen? Wäre es das wert?

Übrigens, das Schleifen habe ich an einem anderen, grossen Objekt probiert. Habe die Rückstände der selber eingefügten Stützen weggeschliffen. Grob mit der Elektrofeile, fein von Hand mit einem 400er Sandpapier. Geht wirklich super. Sieht aber unschön aus. Aber wenn es nur zweckdienlich sein soll ist es wirklich eine gute Sache.

Ach ja, habe hier noch einen Sprühlack. Mal sehen ob der was taugt...

Gruss
sio

@sio
Mit Alkoholen und so kennst du dich sicherlich besser aus, gehe mal davon aus das du entweder in dem Bereich studierst oder arbeitest, ich war zwar mal auf der Uni, aber nur um meine Schwester dort abzuholen ;-)
Genau wegen der Streifen hatte ich nachgefragt weil ich mir schon dachte das eigentlich nur dort das Problem liegen kann. Die bekommst du normal nicht kplt. weg, da du ja im Strangverfahren druckst und nicht sinterst oder per Lithographie deine Drucke erzeugt.

Editiert: Das nachfolgende ist eigentlich für den WT-150! Ich vermute du verwendest einen Drucker mit Dual- oder Quad- Extruder?

Jetzt wieder Original:
Aber der erste Punkt den du überprüfen solltest falls du den Weistek verwendest ist die Sache mit dem Extruderkopf! Die Halterung ist nicht das gelbe vom Ei, allerdings ist der Nachteil auch ein Vorteil.
Meiner läuft wie du evtl. mitbekommen hast derzeit eher Experimentel, also kann ich auch dram rumbasteln. Bei dem Extruderkopf habe die Schutzkappe derzeit nicht montiert und zwischen Kopf und Gehäuse habe ich von diesen roten Schaumplatten, die in Geräteverpackungen teilweise verwendet werden, ein Stüch zurechtgeschnitten das zwischen Extrudderkopf und dem Gehäuse befestigt ist und eben so am Gehäuse anligt das der Kopf problemlos hin- und herfahren kann, gleichzeitig der Kopf nach vorne abgestützt wird damit sich die Düse nicht bei jedem vorfahren der Plattform anhebt und die Einheit weniger vibriert. Gestern ist mir auch zufällig eingefallen wie ich die Schaumplatte einfach aber gut befestigen kann. (Alles erstmal On the Fly)
Auf dem einen Bild den Schaumstoff oben, auf dem anderen unterhalb der Plattform und eben die Testwürfel, links mit 235°C rechts mit 255°C gedruckt, beides 0,2mm Layer mit langsammen Modus gedruckt, die Würfel sind ohne Füllung gedruckt und die Fehler an der Front weil ich noch am testen bin mit der Luftführung. Achja, PLA natur, nicht gerade das beste für Fotos!

Wenn der Druck richtig glatt sein soll müsste eigentlich der Rand der Karte gekühlt gedruckt werden, danach aber mit erhöhter Temparatur und mit z.B. externem Thermogebläse (in Mini) dafür gesorgt werden das der Kunstoff flüssig wird so das die Lagen nicht haften sondern sich kplt. verbinden. Das bedeutet aber auch das nicht mehr mit Füllung gedruckt werden kann sondern nur mit 100% Füllung! Das bedeutet aber auch das z.B. die Visitenkarte ein kochend heißer Block wäre der dann wieder abkühlen muss. Leider wird er sich dabei wieder verziehen, der Untergrund muß die Hitze abkönnen, und man bekommt das Teil vermutlich nicht mehr vernünftig runter.
Bleibt also nur mit der Düse zu spielen! Man könnte die Düse entleeren, dann ein Blatt Schmirgelleinen auf der Druckplatte befestigen und die Düse mit dem Kopf immer hin- und herdrucken um die Düse flach zu schleifen, danach die Düse an den Kanten polieren. Mit Glück bügelt die Düse das Filament exakt glatt, mit etwas Pech haftet das Filament zu stark an der Spitze.
Das könnte man durch minimales schrägstellen der Düse verhindern, allerdings müsste der Kopf über eine Mechanik so montiert werden das jeweils die Düse entgegengesetzt der Druckrichtung gekippt werden (minimal).

Heater-Düse.JPG - Bild entfernt (keine Rechte)
mein erster Kühlschacht, gar nicht so einfach mit so wenig Platz. Die Heizpatrone ist von Amazon für einen Prusa i3 oder so, 4,60€ glaube ich (40W bei 12Volt), die Anschlußkabel sind so lang, die passen theoretisch bis zum MightyBoard, nicht wie der Original-Sch... bei dem dauernd die Drähte gebrochen sind und das Kabel stärker am glühen war als der Draht in der Heizpatrone!

BuildTak-extrem.JPG - Bild entfernt (keine Rechte)
Noch die alte BuildTak, bis auf den Bereich in der Mitte noch super! Inzwischen bekomme ich die Teile runter ohne die Folie zu zerschneiden.

Die angehängten Bilder mit den Vibrationsdämpfern zeigen die Version für die Try-and-Error Suche, das Zeug ist schnell mal einigermaßen in Form geschnitten und man hat sofort eine Rückmeldung ob es funktioniert. Wenn ich dann mal mit den 3D Programmen klarkomme, mache ich schöne, ehrlich! ;-)

@strax

Habe versucht mit der Düse nachträglich zu glätten. Selbstverständlich ohne PLA:


Sieht doch schon ganz ordentlich aus. Die Stränge sind immerhin nicht mehr spürbar.
Es war allerding etwas knifflig die richtige Distanz zu wählen. Zu hohe Werte bleiben ohne Effekt, aber zu geringe enden im Abschaben der Schichten.
Habe die Düse ohne weitere Modifikationen eingesetzt. Bei 230°C. Bin bei diesen ersten Versuchen mehrmals drüber. Der weisse Aufdruck hat etwas darunter gelitten. Aber da diese Karten eh ein Standard sind/werden, kann ich mich an ein Optimum herantasten und dieses dann beibehalten.

Habe mir überlegt eine Aluhülse zu beschaffen, die ich über die Düse stülpen kann, mit planem Boden. Die Kontaktfläche wäre grösser. Idealerweise wäre sie noch auf einer Feder gelagert um den Druck konstant zu halten... Aber das müsste ich erst mal konkretisieren. Die Fertigung selber wäre wohl nicht sooo schwierig.

Gruss
sio

Edit:
Da fehlte ein 'h' im ersten Satz. Sowas kann ich nicht stehen lassen...

Zitat von Hardy-Parts im Beitrag #7

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Zitat von strax im Beitrag #5

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Wuste nicht das man hier im Forum die Bilder nicht hochladen kann, Schade eigentlich, da die Bilder so nicht bleibend sind.

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Bilder gehen schon, aber nur in der Größe 1024x768 wegen der immer größer werdenden Datenmengen, so bleibt mir noch etwas Zeit bis zum bezahlten Forum

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@sio
Hatte bei deinen ersten Bildern gar nicht so drauf geachtet, du druckst erst den dunklen Untergrund und dann das Helle darauf?
Mache es doch mal anders herum: Das Layout umdrehen und dann die oberste Schicht zuerst drucken, z.B. mal mit 0,1 oder 0,15mm Layerhöhe starten, dann den unteren Bereich der Karte drucken!
Wenn der erste Layer (also der obere der jetzt unten liegt), dann wird die Düse beim drucken der anderen Layer (also des eigentlichen Unterteils) etwas angehoben, nach einigen Lagen dürfte sich das ausgeglichen haben, die Karte hat dann das Format das gewünscht wurde und die Fehler wurden einfach in die anderen Layer reingequetscht.
Dann ist die Oberfläche so wie die Unterlage auf die gedruckt wird!
Bei Kapton also glatt, bei der BuildTak leicht matt, ist aber ohne Aufwand auf glänzend zu bringen. Also die unterseite der Karte ist dann das was du jetzt als Oberseite hast, nur Eben also nicht wie bei dir mit der erhabenen Einlage.
Evtl. hilft die Überlegung?

@strax

Ich werde dein Vorschlag mal ausprobieren. Habe mich auch schon gefragt wie sich das verhält wenn ich unterschiedliche PLA nicht übereinander sondern nebeneinander drucke.
Aber eigentlich ist der 3D Effekt durch die Layers ja erwünscht. Wenn ich andersrum drucke ist die Oberfläche alles auf gleicher Höhe.
Das ist das Eine. Zum Anderen gibt es ja auch noch eine Rückseite mit den Personendaten drauf. Die habe ich hier nicht gezeigt um "inkognito" zu bleiben. Und weil da eben kein solches Problem besteht. Ich drucke noch immer auf Polystyrol, was wahlweise eine matte oder eine glänzende Oberfläche ergibt. Und die Schrift selbst zeigt kaum Strukturen weil sie schlicht zu geringe Flächen hat.

Ich lade nachher mal Bilder wie das "unilevel" aussieht hoch.

Gruss
sio

@strax

Also, ich habe es so gemacht:
Zuerst das Logo drucken in den gwohnten 2 Layern, 0.4mm.
Danach den Hintergrund mit 0.8mm, also 4 Layern. Die ersten zwei Layer habe ich um das Logo herum gedruckt, die letzten zwei dann darüber.
Ist schon toll zu sehen wie präzise eine so einfache Elektronik zu arbeiten vermag...

Das Resultat war wie zu erwarten:


Hier ist noch keine Optimierung dabei. Und gedruckt habe ich auf dem Test-Druckbett, das schon etwas mitgenommen ist durch Kratzer und Dellen. Aber sieht schon so gut aus. Abgsehen vom fehlenden 3D Effekt.

Das ist übrigens die Rückseite:


Was aussieht wie ein missratener Zuckerguss ist mein erster Versuch mit weissem PLA. Ausserdem ist die Schrift, Comic Sans, unüblich und grösser als gewohnt. Was ich üblicherweise verwende benötigt keine Füllung...
Aber hier sieht man auch, das Problem ist nur verlagert. Die Oberflächenstruktur sieht man hier natürlich auch. Und was meinen Geschmack angeht, habe ich lieber die Seite mit der Info Struktur-frei.

Gruss
sio

Noch eine Frage:

Weiss jemand welche Temperaturen Bügeleisen erreichen?
Ich habe hier irgendwo eins rumliegen. Weiss aber grad nicht wo ich suchen sollte. Habe es seit Dekaden nicht mehr benutzt. Glaube das letzte mal um Mannschafts-Tshirts für ein Grümpelturnier zu bedrucken... Mann, das waren Zeiten...

Gruss
sio

Zitat von sio im Beitrag #13

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Noch eine Frage:

Weiss jemand welche Temperaturen Bügeleisen erreichen?
Ich habe hier irgendwo eins rumliegen. Weiss aber grad nicht wo ich suchen sollte. Habe es seit Dekaden nicht mehr benutzt. Glaube das letzte mal um Mannschafts-Tshirts für ein Grümpelturnier zu bedrucken... Mann, das waren Zeiten...

Gruss
sio

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@Fabian

Vielen Dank für die Info. Denke es wäre ein Versuch wert mit sonem Teil flache Objekte etwas aufzuwerten...

Gruss
sio

@sio Wenn du mit dem Bügeleisen Glätten willst leg Backpapier drüber damit nix Kleben bleibt

@Hardy-Parts

Meinst du so tiefe Temperaturen beeinflussen das PLA bereits? Vielleicht eine Frage des Aufpressdrucks und der Zeit. Ic werde eh nicht so schnell dazu kommen das auszuprobieren. Das Bügeleisen liegt unter Jahren von Erinnerungen versteckt. Hab im Augenblick genug anderes zu tun als mein Arbeitszimmer mit einem mühsam ausgegrabenem Bügeleisen zusätzlich zu heizen... Obwohl, sehe gerade, bin ja "nur" bei 31°C. Ok, dann also noch 10°C tiefer und ich versuchs mal...

Gruss
sio

@Killerwurm007

Backpapier ist sicher eine gute Wahl. Werde noch andere Möglichkeiten austesten. Z.B. Silikon- oder Teflonspray. Obwohl das u.U. Rückstände hinterlässt. Oder Teflonfolie...
Ne, glaube Backapier wird der erste Versuch sein.... :)

Gruss
sio

Zitat von sio im Beitrag #19

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@Killerwurm007

Backpapier ist sicher eine gute Wahl. Werde noch andere Möglichkeiten austesten. Z.B. Silikon- oder Teflonspray. Obwohl das u.U. Rückstände hinterlässt. Oder Teflonfolie...
Ne, glaube Backapier wird der erste Versuch sein.... :)

Gruss
sio

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Zitat von sio im Beitrag #12

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@strax

Also, ich habe es so gemacht:
Zuerst das Logo drucken in den gwohnten 2 Layern, 0.4mm.
Danach den Hintergrund mit 0.8mm, also 4 Layern. Die ersten zwei Layer habe ich um das Logo herum gedruckt, die letzten zwei dann darüber.
Ist schon toll zu sehen wie präzise eine so einfache Elektronik zu arbeiten vermag...

Das Resultat war wie zu erwarten:


Hier ist noch keine Optimierung dabei. Und gedruckt habe ich auf dem Test-Druckbett, das schon etwas mitgenommen ist durch Kratzer und Dellen. Aber sieht schon so gut aus. Abgsehen vom fehlenden 3D Effekt.

Das ist übrigens die Rückseite:


Was aussieht wie ein missratener Zuckerguss ist mein erster Versuch mit weissem PLA. Ausserdem ist die Schrift, Comic Sans, unüblich und grösser als gewohnt. Was ich üblicherweise verwende benötigt keine Füllung...
Aber hier sieht man auch, das Problem ist nur verlagert. Die Oberflächenstruktur sieht man hier natürlich auch. Und was meinen Geschmack angeht, habe ich lieber die Seite mit der Info Struktur-frei.

Gruss
sio

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@strax

Ne, nach alter Manier ist die Karte bedseitig bedruckt 1.6mm dick, nach der neuen Variante noch 1.2mm. Es brauch schon 2 Layers a 0.2mm um nicht durchzuscheinen. Bei nur einem Layer kann man fast durchschauen. Man könnte noch die Schichtdicke der Layer Reduzieren um etwas Dicke zu sparen.
Das mit dem Verschweissen von zwei Karten habe ich mir auch schon überlegt. Oder Verkleben. Aber damit wäre man sicher bei 2mm oder mehr Enddicke.
Laminiergerät wäre vielleicht auch mal ein versuch wert...

Gruss
sio

@strax
Hast du ABS auf dem Weistek gedruckt? Ohne Heizbett?

Ich benutze Cinem 4D für die Modellierung. Zum Drucken ebenfalls Doraware 1.0.
Habe noch neue Schriften ausprobiert, bzw. wollte ich. Aber Doraware ist nun schon seit Stunden am slicen. Schriften haben etwas länger als einfache Formen, ok. Aber so was ist schon recht mühsam... Keine Ahnung was da verrechnet wird.

Gruss
sio

@Hardy-Parts
Hallo

Danke für den Hinweis. Ist es möglich dass die Reparaturfunktion von netfabb nur in der Professional Version vorhanden ist (schweineteuer)? Fehler hat mir das Programm jedenfalls angezeigt. Also mal sehen ob ich das auch beim Erstellen des Objektes vermeiden kann.

Das mit dem Bügeleisen hat nicht auf Anhieb funktioniert. Es kam wieder zu Verformungen am Objekt. Während die Oberfläche sich nur partiell verbessert hat. Vielleicht versuch ichs mal mit anderen Temperaturen.
Andererseits ist mir eingefallen dass im Labor nebenan eine beheizbare Presse steht. mit den passenden Abstandshaltern könnte ich die mal ausprobieren...

Wünsche einen guten Start in die neue Woche.

Gruss
sio