Wykończenie

Szlifowanie i malowanie wydruków 3D — gradacje, szpachla, podkład i lakier

Żeby pomalowany wydruk FDM nie pokazywał linii warstw, trzeba go najpierw wyrównać: zeszlifować, wypełnić ubytki szpachlą i podkładem, a dopiero potem nałożyć farbę i lakier. Proces jest prosty, ale pracochłonny i wymaga cierpliwości między warstwami. Każdy etap zabiera też trochę materiału lub go dodaje, co ma znaczenie przy częściach, które muszą pasować.

Czarny wydruk 3D w kształcie rury szlifowany końcówką ścierną szlifierki obrotowej, wokół pył
Szlifierka obrotowa szybko zbiera materiał, ale łatwo nagrzewa tworzywo. Przy PLA i PETG pracuj na niskich obrotach, krótko i z przerwami. Fot. Tanman21, CC0.

Zanim zaczniesz: czy część nadaje się do szlifowania

Szlifowanie zbiera materiał z zewnętrznych obrysów. Baza wiedzy jednej z platform produkcyjnych nie zaleca szlifowania wydruków, które mają dwa obrysy lub mniej, bo łatwo przebić się do wypełnienia. Jeśli wiesz, że model będzie malowany, zamów go z grubszymi ściankami, na przykład z wypełnieniem standardowym lub wzmocnionym, które w Fabrix3D mają więcej obrysów niż lekkie.

Druga decyzja to wymiary. Szlif, szpachla, podkład, farba i lakier zmieniają powierzchnię o ułamki milimetra, co nie ma znaczenia dla figurki, ale ma dla pokrywy wciskanej w obudowę, otworu na łożysko czy zatrzasku. Powierzchnie pasowane zostaw surowe i zabezpiecz taśmą maskującą. Na czym polegają linie warstw i jak ograniczyć je już na etapie druku, opisuje poradnik jakość powierzchni wydruków FDM.

Trzecia sprawa to detale. Ostre krawędzie, drobne napisy, faktury i cienkie żeberka znikają pod papierem i podkładem najszybciej, bo właśnie tam warstwa materiału jest najcieńsza, a nacisk największy. Przy figurkach i modelach z reliefem lepiej szlifować tylko gładkie płaszczyzny, a drobny detal zostawić podkładowi i farbie. Przygotuj też narzędzia: papier wodoodporny w kilku gradacjach, klocek szlifierski, gąbki ścierne, pilniki iglaki, nożyk modelarski, miskę z wodą, szczoteczkę, ściereczkę do odpylania, taśmę maskującą i stojak lub patyczki, na których część wyschnie bez dotykania świeżej farby.

Kolejność gradacji i szlif na mokro

Gradacja papieru ściernego, w Europie oznaczana literą P, mówi o wielkości ziarna: im wyższa liczba, tym drobniejsze ziarno. Źródła podają podobną kolejność. Na start papier 100–150, a przy warstwach 0,3 mm i grubszych lub wyraźnych grudkach raczej 100. Potem 220–240, następnie 400 i 600, po których powierzchnia jest gotowa pod podkład. Do połysku lub polerowania przechodzi się dalej, do 1000–2000.

  • Pracuj na mokro przez cały proces. Woda wypłukuje pył z papieru, ogranicza zapychanie i chłodzi tworzywo. Do tego służy wodoodporny papier typu wet and dry.
  • Szlifuj małymi kolistymi ruchami, z lekkim naciskiem, i nie pomijaj gradacji. Każdy kolejny papier usuwa rysy poprzedniego.
  • Między gradacjami umyj część wodą z mydłem i miękką szczoteczką, żeby gruboziarnisty pył nie rysował powierzchni przy drobniejszym papierze.
  • Do płaskich powierzchni owiń papier wokół klocka, do zaokrągleń używaj gąbek ściernych lub samego papieru.
Arkusz ciemnego, wodoodpornego papieru ściernego typu wet and dry na jasnym tle
Wodoodporny papier ścierny typu wet and dry pozwala szlifować na mokro i jest dostępny w bardzo drobnych gradacjach. Fot. Luke Milburn, CC BY 2.0.

Szpachlówki i podkład wypełniający

Szlifowanie nie usunie głębokich ubytków, szczelin po sklejeniu części ani miejsc po podporach. Do tego służy wypełniacz. Do drobnych ubytków dobrze nadaje się dwuskładnikowa żywica epoksydowa, która po utwardzeniu dobrze się szlifuje i przyjmuje podkład. Do większych ubytków i łączeń stosuje się szpachlówkę samochodową, poliestrową, a do drobnych rys gotową szpachlówkę modelarską lub akrylową. W wydrukach z ABS stosuje się też roztwór ABS w acetonie, zwykle w proporcji 1 część tworzywa na 2 części acetonu, który ma kolor wydruku. Wykończenie figurek, rekwizytów i modeli opisuje poradnik Figurki, modelarstwo i cosplay z druku 3D.

Podkład wypełniający, nazywany filler primerem, jest gęstszy od zwykłego i ma za zadanie zamaskować linie warstw. Nakłada się go w 2–3 cienkich warstwach, czekając między nimi około 30–40 minut lub tyle, ile podaje producent. Szary, matowy podkład bezlitośnie pokazuje wszystkie niedoskonałości, więc po pierwszej warstwie zwykle szlifuje się go drobnym papierem, od 600 w górę, poprawia szpachlą widoczne ubytki i nakłada kolejną warstwę.

Malowanie: akryle, spray i lakier bezbarwny

Farby akrylowe są rozpuszczalne w wodzie, szybko schną i łatwo zmyć je z pędzla, dlatego są pierwszym wyborem do malowania detali i figurek. Lakiery w sprayu przeznaczone do tworzyw sztucznych szybciej pokrywają duże powierzchnie. Farby emaliowe i nitro są trwalsze, ale wymagają rozpuszczalnika i dłużej schną.

  • Puszkę ze sprayem trzymaj w odległości podanej przez producenta; poradniki podają od około 15–20 do 25–30 cm. Prowadź ją krótkimi ruchami, zaczynając i kończąc poza modelem.
  • Nakładaj kilka cienkich warstw zamiast jednej grubej, aż kolor równo pokryje model. Jeden z poradników zaleca 5–10 minut przerwy między warstwami sprayu, żeby farba nie spływała.
  • Przed zabezpieczeniem lakierem zostaw farbę do wyschnięcia, przy sprayach zwykle na noc.
  • Lakier bezbarwny, matowy, satynowy lub błyszczący, chroni farbę przed odpryskami i blaknięciem. Musi być zgodny z farbą, inaczej może ją rozpuścić lub pomarszczyć, więc sprawdź go najpierw na próbce.

Różnice między materiałami

Tabela ma charakter orientacyjny. Źródła tego artykułu opisują głównie PLA, ABS i ASA, a uwagi o PETG, TPU i nylonie wynikają z ogólnych właściwości tych tworzyw, dlatego przy nich tym bardziej zacznij od próbki.

MateriałSzlifowanieMalowanie
PLATwarde i dobrze się szlifuje ręcznie; mięknie około 60–65 °C, więc szlif maszynowy łatwo je topiDobrze przyjmuje podkład wypełniający i akryle
PETGCiągliwe, przy szlifie maszynowym smaruje i zapycha papierGładka, błyszcząca powierzchnia wymaga zmatowienia i podkładu do tworzyw
ASA, ABSSzlifują się na sucho i na mokro, łatwo się je obrabiaDobrze przyjmują podkład; dają się też wygładzać acetonem
TPUElastyczne, papier raczej ciągnie niż ścina tworzywoSztywna farba pęka przy zginaniu; potrzebne są farby elastyczne
Nylon (PA)Szlifuje się trudniej, włókna strzępią powierzchnięFarba słabo się trzyma; częściej stosuje się barwienie w kąpieli

Nylon chłonie wilgoć i barwniki, dlatego zamiast go malować, często barwi się gotowy wydruk w gorącej kąpieli barwnika do tkanin syntetycznych, w temperaturze około 60 °C. Jeden z opisanych testów pokazuje, że czas kąpieli od 30 sekund do 10 minut wyraźnie zmienia intensywność koloru, więc warto zacząć od próbek. Właściwości materiałów dostępnych w Fabrix3D opisują strony PLA, PETG, ASA i TPU.

Bezpieczeństwo: pył, opary, wentylacja

Szlifowanie tworzyw wytwarza drobny pył, a szpachlówki, podkłady i farby w sprayu wydzielają opary rozpuszczalników. Źródła zgodnie zalecają maskę z filtrem lub półmaskę, rękawice nitrylowe, okulary ochronne i pracę w dobrze wentylowanym miejscu lub kabinie lakierniczej. Spraye i rozpuszczalniki są łatwopalne, więc trzymaj je z dala od źródeł ciepła. Szlif na mokro ogranicza pylenie, ale nie zwalnia z maski przy malowaniu. Jeden z poradników zaleca obracać puszkę ruchem okrężnym zamiast energicznie nią potrząsać, bo pęcherzyki powietrza mogą przenieść się na model. Pierwszeństwo ma jednak instrukcja na puszce.

Przykładowy proces krok po kroku i ile to trwa

  • Usuń podpory i brim, wyrównaj ślady nożykiem lub pilnikiem.
  • Szlifuj na mokro: 100–150, potem 220–240, 400.
  • Wypełnij ubytki szpachlą lub żywicą, po utwardzeniu zeszlifuj je do poziomu.
  • Umyj i osusz część, odtłuść, zamaskuj powierzchnie pasowane.
  • Nałóż 2–3 cienkie warstwy podkładu wypełniającego, szlifując między nimi papierem 600 lub drobniejszym.
  • Maluj kilkoma cienkimi warstwami koloru, detale pędzlem farbą akrylową.
  • Po wyschnięciu nałóż 1–2 warstwy lakieru bezbarwnego.

W porównaniu metod wykańczania szlif z malowaniem jest oceniany jako najwolniejszy, a zarazem dający najlepszy, w pełni kontrolowany wygląd. Sama praca przy niewielkim modelu to zwykle kilka godzin, ale farba i lakier w sprayu schną zwykle przez noc, więc cały proces rozkłada się często na co najmniej dwa dni. Przegląd innych metod, od wygładzania chemicznego po powłoki epoksydowe, znajdziesz w artykule obróbka wydruków 3D. Gdy chcesz zacząć od wydruku z grubszymi ścianami, prześlij model do wyceny online i wybierz mocniejsze wypełnienie.

Źródła i dalsza lektura

Planujesz malowanie modelu?

Prześlij plik, wybierz materiał i wypełnienie z grubszymi ścianami, a cenę i termin zobaczysz od razu.