Petg это: что это за пластик? Особенности печати пластиков ПЕТГ

что это за пластик? Особенности печати пластиков ПЕТГ

Пластики в настоящее время используются практически повсеместно, начиная тарой для химических веществ и заканчивая бутылками с водой. Ряд пластиков находится в постоянном контакте с пищевыми продуктами. Для этой цели используются только специальные материалы, один из них – полиэтилентерефталат или, как его сокращенно называют, PET.

PETG – это производный пластика PET, который является его сополимером. Данный материал обладает превосходными характеристиками, позволяющими использовать его для 3Д печати. И всего лишь одно маленькое изменение сумело сделать из весьма полезных полиэфирных смол превосходные нити для 3Д печати.

Как уже говорилось раньше PETG – это сополимер. Он построен на гомополимере ПЭТ, который запатентовали британские химики в 1941 году. Д.Уинфилд и Д.Диксон занимались исследованиями, результатом которых должны были стать синтетические волокна вроде нейлона. Кстати говоря, нейлон появился незадолго до этого и произвел настоящий фурор. Но ПЭТ под названием терилен долгое время был секретным. Дело в том, что в этот период действовали законы военного времени, и все разработки находились под грифом «секретно». Лишь в 1946 году с терилена сняли секретность.

Итак, ПЭТ был получен следующим образом. Ученые проводили опыты с соединением, которые было выделено из скипидара – терефталевая кислота. Они соединили ее с диолэтиленгликолем, который сейчас используется в качестве основной составляющей антифризов, применяемых в автомобилях. В результате взаимодействия этих веществ возникала реакция конденсации, мономеры соединялись в длинные цепочки, а получаемое в результате вещество было можно вытягивать в тонкие нити вроде пряжи.

В настоящее время ПЭТ получают другими методами. В частности ДМТ. Для этого применяют диметилрефталиевую кислоту. Это вещество представляет собой терефталиевую кислоту с присоединенными к ней метильными группами. При высоких температурах диметилрефталиевую кислоту смешивают с этиленгликолем. При этерефикации длинные цепи ДМТ связываются фрагментарно с этиленгликолем, выделяя метанол, который для продолжения полимеризации необходимо удалить.

ПЭТ является универсальным материалом. Но и у него есть масса недостатков. Он является хорошей базой для производства синтетических волокон. Но он не будет работать там, где требуются термопласты. Это процессы экструзии и литья под давлением. Вот тут то и используется модифицированный гликоль, то есть PETG.

Многие считают, что в вещество просто добавляется гликоль, но это не так, ведь он уже является частью реакции полимеризации. На самом деле модификация заключается в том, что в цепи часть этиленгликоля заменяют на другой мономер. В результате получается сополимер, отличающийся по своим характеристикам от гомополимера.

PETG подразумевает сомономером другой диол – это циклокесандиметанол. Этиленгликоль отличается более компактной молекулой, но переэтерификации эти молекулы подвергаются практически одинаково. От добавления молекулы CHDM в остатках терефталевой кислоты увеличиваются промежутки. Это в свою очередь приводит к тому, что совместное прилегание соседних цепей затрудняется. Вот именно так и получается прозрачный пластик, который характеризуется низкой температурой плавления в сравнении с ПЭТ. Этот пластик можно подвергать формовке, прессовке.

Что лучше?

Для коммерческих продуктов и ПЭТ и PETG являются чрезвычайно полезными. PETG может стать идеальным решением для 3Д печати, так как этот материал сумел соединить в себе все положительные характеристики ABS и PLA. Что же это за свойства?

• прочность;
• гибкость;
• низкий коэффициент усадки;
• прекрасные адгезионные свойства;
• малая вероятность расслаивания и деформации в ходе печати;
• отсутствие неприятного запаха во время печати.

PETG лучше еще и потому, что он прекрасно противостоит различному воздействию со стороны окружающей среды. Материал характеризуется стойкостью к растворителям, ветру, дождю, ультрафиолету. Поэтому PETG может использоваться для наружных работ и изготовления предметов, которые будут использоваться на улице. PETG отличается прозрачностью, что позволяет создавать эстетичные модели.

Также PETG совместим с пищевыми продуктами, и может без проблем контактировать с ними.

Но у PETG также есть недостатки. В сравнении с ABS и PLA материал является более гибким, что в некоторых случаях может стать проблемой. Также материал подвержен внезапному разрушению, натяжению, как и любой другой на основе текстиля. Последняя проблема решается при помощи термопистолета.

В целом PETG – это прекрасный материал, который обязательно следует попробовать для 3Д печати, если, конечно, вы еще этого не сделали.

Пластик PETG и его особенности

28 января 2022

Пластик PETG является видоизмененной версией материала PET, где G означает «модифицированный гликолем». Этот элемент добавляется в состав филамента во время полимеризации. 3D-печать с использованием PETG обеспечивают материалам прозрачный внешний вид — и это одна из его главных характеристик. При этом он менее хрупкий и проще в печати на 3D-принтере, чем PET. Также его проще купить.

Преимущества и недостатки пластика PETG

Печать с использованием PETG имеет множество преимуществ, а недостатков на самом деле не так уж и много. Поэтому начнем именно с них.

Поскольку материал глянцевый, он подвержен царапинам, а ультрафиолетовое излучение может ослабить пластик. Для определения правильных настроек 3Д-принтера печати может потребоваться небольшой период проб и ошибок. Но после этого печать становится очень простой. Также PETG требует обязательного подогрева стола. Вот собственно и все. А теперь о преимуществах.

PETG отличается высокой прочностью. Это делает его идеальным выбором для широкого спектра применений, таких как контейнеры для пищевых продуктов и инструменты в медицине. Благодаря добавлению гликоля устраняется такая характеристика как хрупкость, присущая PET. Следовательно, это предотвращает кристаллизацию и разрушение пластика.

PETG также имеет высокую ударопрочность, то есть его можно использовать для печати объектов, которые будут подвергаться механическим нагрузкам. Он твердый во многом благодаря тому, как каждый слой прилегает друг к другу. Также ПЭТГ не впитывает воду, что делает его еще более прочным.

Печать из PETG имеет низкий уровень усадки. Это гарантирует, что исходные размеры останутся неизменными, что делает его оптимальным для больших 3D-отпечатков.

Материал чрезвычайно устойчив к химическим веществам — именно благодаря этой характеристике ПЭТГ часто используют в медицине. Кроме прочности в целом, это также означает, что его можно легко стерилизовать.

Немаловажно, что материал может быть легко переработан, что делает ПЭТГ экологически чистым.

Филамент предлагает тот же уровень функциональности, что и ABS, а именно термостойкость и прочность, но при этом имеет тот же уровень надежности, что и PLA. При этом 3D-печать с использованием PETG относительно проста. И нужно добавить, что у материала нет запаха. Все это делает филамент оптимальным для использования в домашних 3D-принтерах. Тем более что купить его можно очень недорого.

5 советов по 3D-печати с помощью пластика PETG

Во-первых, рекомендуется устанавливать температуру экструдера между 210 и 250 градусами Цельсия. Также убедитесь, что температура рабочего стола 3D-принтера установлена в диапазоне от 80 до 100 градусов Цельсия.

Во-вторых, при печати с использованием PETG стоит использовать вентилятор. Он охладит нить накала на сопле, что поможет с ретракцией. Благодаря быстрому охлаждению ваши отпечатки останутся детализированными, без зависших нитей и пятен. Можно не включать вентилятор только для первого и второго слоя (более высокая температура способствует сверхпрочной адгезии слоев), а после этого – использовать обязательно. Если у вас нет вентилятора — лучше его купить.

В-третьих, правильная основа имеет важное значение для успешного конечного результата. Платформа должна быть четко откалибрована – причем лучше автоматически, а не вручную. Поверхность должна быть очень гладкой, «под стекло». Тогда после завершения процесса охлаждения объект можно будет без особых усилий удалить с платформы, а нижняя поверхность будет чистой и гладкой.

В-четвертых, рекомендуемая скорость для печати ПЭТГ составляет от 60 до 100 мм/с. Печатая быстрее вы рискуете напечатать некачественный объект.

В-пятых, следите за чистотой сопла. При печати с использованием PETG иногда может случиться так, что капли нити прилипают к соплу, а затем оседают на другой части отпечатка, хотя не должны. Если это произойдет, пластик остынет и затвердеет и в результате произойдет сдвиг слоя. Поэтому если на сопле появились лишние капли, лучше приостановите процесс, очистить сопло и перезапустить принтер с места остановки.

Рассказать

Поделиться

Поделится

Поделится

Новый комментарий

Войти с помощью

Отправить

Что такое PETG? (Все, что вам нужно знать)

Полиэтилентерефталатгликоль, известный как PETG или PET-G, представляет собой термопластичный полиэфир, обладающий значительной химической стойкостью, долговечностью и формуемостью для производства. PETG — это адаптация PET (полиэтилентерефталата), где буква «G» означает гликоль, который добавляется на молекулярном уровне для обеспечения различных химических свойств. В ПЭТ используются те же мономеры, что и в ПЭТГ, модифицированном гликолем, но ПЭТГ обладает большей прочностью и долговечностью, а также более ударопрочен и лучше подходит для более высоких температур.

Из-за низких температур формования полиэтилентерефталатгликоля он легко формуется в вакууме и под давлением или нагревается, что делает его популярным для различных потребительских и коммерческих применений. Эти свойства также делают его одним из наиболее широко используемых материалов для 3D-печати и других процессов термоформования. PETG также хорошо подходит для таких технологий, как гибка, высечка и фрезерование.

Содержание

Нажмите на ссылки ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

• Как это делается?
• Для чего он используется?
• Является ли он экологически чистым?
• Свойства
• Преимущества
• Недостатки
• Методы производства
• Приложения
• Будущее полиэтилентерефталатгликоля
• Заключение

Чтобы понять, как производится полиэтилентерефталатгликоль, важно сначала понять, как был открыт и создан ПЭТ.

Благодаря достижениям в области химии полимеров в середине 20 века ученые открыли новые материалы, которые можно было использовать вместо традиционных органических продуктов. Полимеры фталевой кислоты использовались в красках и лаках, а синтетические волокна на основе гликоля использовались в текстиле. Однако продукты на основе фталевой кислоты были слишком мягкими для использования в качестве волокон, а материалы на основе гликоля имели слишком низкую температуру плавления, чтобы их можно было использовать в текстиле.

Британские ученые Джон Уинфилд и Джеймс Диксон объединили эти вещества в 1941 для создания полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Используя процесс этерификации для нагрева гликолей с терефталевой кислотой, они создали молекулы ПЭТ с длинной цепью, которые можно было превратить в волокна с высокой температурой плавления и низкой растворимостью. К 1946 году ПЭТ стал широко использоваться в текстильной промышленности, а к 1952 году ПЭТ стал использоваться в качестве пленки для упаковки пищевых продуктов. В 1976 году ПЭТ был использован для производства жестких бутылок, которые можно было использовать для газированных безалкогольных напитков, пива и минеральной воды. Несмотря на то, что сегодня ПЭТ является одним из наиболее широко используемых пластиков, он имеет некоторые недостатки, в том числе склонность к кристаллизации при высоких температурах. Это делает ПЭТ непрозрачным и ослабляет его структуру.

Создание модифицированного полиэтилентерефталатом гликоля, или PETG, заменило этиленгликоль в молекулярной цепи более крупным мономером, циклогександиметанолом, что остановило кристаллизацию, связанную с PET. Благодаря повышенной термостойкости молекулы ПЭТГ не собираются вместе так легко, как ПЭТ, что снижает температуру плавления и препятствует кристаллизации.

Это означает, что полиэтилентерефталатгликоль можно использовать для термоформования, 3D-печати и других высокотемпературных применений без потери своих свойств.

PETG находит применение в различных отраслях промышленности благодаря своей устойчивости к нагреву, ударам и растворителям. Он широко используется для упаковки (как розничной, так и медицинской), рекламных дисплеев и электронных изоляторов.

Он также широко используется в 3D-печати, поскольку гликоль предотвращает проблемы, связанные с ПЭТ, такие как перегрев, помутнение и хрупкость. Также можно стерилизовать изделия из PETG. Благодаря хорошей адгезии между слоями, минимальной деформации во время печати, хорошей стойкости к низким температурам, химической стойкости к основаниям и кислотам, а также отсутствию запаха во время печати PETG становится предпочтительным материалом для 3D-печати.

полиэтилентерефталатгликоль идеально подходит для изготовления гибких деталей с хорошей ударопрочностью, таких как изделия с герметичным покрытием, защитные детали или контейнеры для пищевых продуктов.

Полное разрушение PETG при отправке на свалку может занять десятилетия, но его легко перерабатывать с помощью химикатов, которые разбивают полимерные цепи до исходных компонентов. Эти компоненты затем могут быть использованы в качестве сырья для производства новых полимеров.

Производство свежего пластика требует большого количества энергии и воды, поэтому повторное использование пластика в производстве значительно снижает потребление природных ресурсов. Переработка также предотвращает распад продуктов PETG на микроскопические фрагменты, которые загрязняют океаны и мировое водоснабжение, угрожая водным обитателям.

Таким образом, хотя полиэтилентерефталатгликоль, как и все пластмассы, может быть вредным для окружающей среды, возможность его вторичной переработки может значительно уменьшить или устранить это негативное воздействие.

В качестве сополимера ПЭТГ сочетает в себе свойства ПЭТ и гликоля. Эта комбинация означает, что проблемы перегрева, связанные с ПЭТ, уменьшаются.

Основные свойства полиэтилентерефталатгликоля включают твердость, химическую стойкость и ударопрочность, прозрачность и пластичность. Легко экструдируемый материал с хорошей термической стабильностью, PETG особенно подходит для пищевых продуктов. полиэтилентерефталатгликоль особенно хорош для 3D-печати, имея температуру экструзии от 220° до 260°C и скорость печати 40-60 мм/с.

Однако, несмотря на все положительные свойства, PETG требует использования нагревательной пластины, чтобы избежать деформации, характерной для 3D-печати ABS, и более подвержен царапинам, чем PLA. Рекомендуется, чтобы температура нагревательного лотка не превышала 80°C. Липкий внешний вид PETG также означает, что опоры для печати могут быть трудно удалены.

PETG быстро впитывает влагу и лучше сохраняется в прохладной и сухой среде. Полиэтилентерефталатгликоль

имеет ряд преимуществ по сравнению с другими веществами, включая акрил и поликарбонат. К этим преимуществам относятся:

1. Прочный и экономичный

Прочность и ударопрочность PETG означает, что он идеально подходит для остекления и высокопрочных витрин. Он также идеально подходит для 3D-печати продуктов, дисплеев и вывесок.

2. Безопасен для пищевых продуктов и подлежит вторичной переработке

PETG безопасен для использования в пищевых контейнерах и бутылках для напитков. Он также полностью пригоден для вторичной переработки, что снижает количество отходов и потенциальное негативное воздействие на окружающую среду.

3. Легко поддается формованию

ПЭТГ поддается как вакуумной, так и термоформовке и может выдерживать высокое давление без образования трещин. Он может быть отлит под давлением в различные формы или экструдирован в листы.

4. Легко окрашивается

PETG по своей природе прозрачен, что позволяет создавать уникальные эффекты, но его также можно легко окрашивать и смешивать для создания различных эффектов.

5. Нетоксичные выделения и отсутствие запаха

PETG не токсичен и не имеет запаха при 3D-печати, что делает его идеальным для использования как дома, так и в офисе.

Существует очень мало недостатков, связанных с использованием полиэтилентерефталатгликоля, но все же необходимо соблюдать осторожность, особенно в отношении температурных параметров.

1. Необходимо соблюдать параметры

При 3D-печати PETG рекомендуется использовать правильные температурные параметры. Рекомендуется следовать параметрам, установленным производителем каждого материала, обычно 210-260 ºC для экструдера и 60-80 ºC для основы, хотя можно использовать и холодную основу. Также рекомендуется низкая скорость печати (30 — 35 мм/с), при этом достигаются оптимальные значения для 3D-принтера.

2. Склонность к просачиванию

PETG более склонен к просачиванию, чем PLA или ABS, а это означает, что вам нужно будет поэкспериментировать с настройками соединения и ретракции во время 3D-печати. В результате может также потребоваться дополнительная постобработка для удаления любых дефектов.

3. Хрупкость при неправильном хранении

ПЭТГ впитывает воду, если хранить его не в сухом месте, что делает детали более хрупкими.

4. Вопросы охраны окружающей среды

Как и все пластмассы, PETG оказывает потенциально негативное воздействие на окружающую среду, если его не утилизировать должным образом. Могут потребоваться десятилетия, чтобы разложиться и привести к попаданию микропластика в мировой океан. Однако PETG легко перерабатывается, что устраняет эти экологические проблемы.

ПЭТГ производится с использованием двухстадийного процесса поликонденсации в расплаве. Этот относительно простой процесс соединяет вместе два разных мономера, сопровождаемый высвобождением небольшой молекулы, такой как вода.

PETG может быть отлит под давлением, экструдирован в виде листа или экструдирован в качестве нити для 3D-печати. Этот прозрачный аморфный термопласт также может окрашиваться в процессе обработки.

Свойства полиэтилентерефталатгликоля делают его пригодным для широкого спектра различных применений, в том числе:

1. Контейнеры для еды и напитков

Благодаря хорошей химической стойкости и простоте термоформования ПЭТГ широко используется для изготовления таких предметов, как контейнеры для растительного масла, бутылки для питья и контейнеры для хранения пищевых продуктов, соответствующие требованиям FDA. Он также используется для упаковки косметики, а легкий вес и высокая прочность обеспечивают преимущества в отношении затрат на распространение и эффективности.

2. Применение в медицине и фармацевтике

Жесткая структура PETG означает, что он может выдерживать жесткие процессы стерилизации, что делает его идеальным материалом для медицинских имплантатов, а также для упаковки фармацевтических и медицинских устройств.

3. Розничные стенды и дисплеи

полиэтилентерефталатгликоль широко используется для торговых стендов и дисплеев. Поскольку он может быть окрашен, он также идеально подходит для вывесок.

4. Защитные кожухи

PETG также используется для изготовления защитных кожухов машин. Прозрачный пластик легко формуется, а также обеспечивает защиту пользователей. Защитные ограждения PETG часто используются в пищевой промышленности, поскольку их легче формовать, чем поликарбонат, и они более долговечны, чем акрил.

5. 3D-печать

Как упоминалось выше, PETG приобрел популярность благодаря использованию в современных 3D-принтерах. Полиэтилентерефталатгликолевая нить легко печатается и обеспечивает отличную адгезию слоев. Низкий уровень усадки позволяет печатать более крупные отпечатки, чем при использовании PLA или ABS, а PETG также прочен, химически устойчив и не имеет запаха при печати. Рекомендуется использовать охлаждающий вентилятор при печати из PETG, а проблемы с адгезией печатной платформы можно решить, нанеся слой на рабочую пластину.

Будущее полиэтилентерефталатгликоля выглядит радужным, поскольку мировой рынок продолжает расти, хотя существует постоянная необходимость обеспечить переработку использованных материалов PETG. Полиэтилентерефталатгликоль

— это хорошо используемый и универсальный пластик со многими свойствами, которые лучше, чем у сопоставимых материалов. С ростом популярности 3D-печати PETG также широко используется в пищевой и медицинской промышленности.

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Ultimate Materials Guide — Советы по 3D-печати с использованием PETG

Обзор

PETG представляет собой модифицированную гликолем версию полиэтилентерефталата (PET), который обычно используется для производства бутылок для воды. Это полужесткий материал с хорошей ударопрочностью, но имеет более мягкую поверхность, что делает его подверженным износу. Материал также обладает отличными тепловыми характеристиками, позволяющими эффективно охлаждать пластик с практически незначительной деформацией. На рынке существует несколько вариантов этого материала, включая PETG, PETE и PETT. Советы в этой статье применимы ко всем этим филаментам на основе ПЭТ.

• Глянцевая и гладкая поверхность
• Хорошо прилегает к станине с незначительным короблением
• Практически без запаха при печати

• Плохие шунтирующие характеристики
• Может образовывать тонкие волоски на поверхности от нанизывания

Требования к оборудованию

Перед 3D-печатью с использованием ПЭТ/ПЭТГ убедитесь, что ваш 3D-принтер соответствует перечисленным ниже требованиям к оборудованию, чтобы обеспечить наилучшее качество печати.

Кровать

Температура: 75-90 °C
Рекомендуется подогреваемая кушетка
Корпус не требуется

Поверхность сборки

Клей-карандаш
Малярная лента

Экструдер

Экструдер

2 Требуется специальный хотэнд 6-3 °C 230-205

Охлаждение

Требуется вентилятор охлаждения детали

Передовой опыт

Эти советы помогут вам снизить вероятность возникновения распространенных проблем 3D-печати, связанных с ПЭТ/ПЭТГ, таких как натяжение, просачивание и плохая адгезия к слою.

Инвестируйте в хорошую поверхность

Некоторые 3D-принтеры поставляются со стеклянной станиной или синей малярной лентой, установленной на станине. Хотя эти поверхности могут подойти для PETG, для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать платформу для сборки с подогревом. Подогреваемый стол может значительно улучшить адгезию первого слоя, что значительно облегчит будущие отпечатки. Многие из этих платформ с подогревом имеют стеклянную поверхность, что позволяет печатать прямо на платформе без необходимости наносить какие-либо дополнительные слои ленты или клея.

Калибровка настроек ретракции для уменьшения натяжения

Одной из немногих распространенных проблем, с которыми мы сталкиваемся при использовании PETG, является натяжение. Эти нити представляют собой тонкие волоски, похожие на паутину, которые проходят между разными поверхностями вашего 3D-отпечатка. Для предотвращения этих струн требуются точно откалиброванные настройки отвода, поэтому обязательно отрегулируйте расстояние и скорость отвода для достижения наилучших результатов. Simplify3D также включает в себя несколько полезных функций, которые могут еще больше уменьшить натяжение. Первый называется Coasting, который работает за счет снижения давления в сопле непосредственно перед концом сегмента. Таким образом, при переходе к следующему сегменту в сопле меньше давления, поэтому вы с меньшей вероятностью увидите натяжение и просачивание во время этого движения. Еще один отличный вариант можно найти на вкладке «Дополнительно» в настройках процесса Simplify3D. Включив параметр «Избегать пересечения контуров при перемещении», программа автоматически отрегулирует движение вашего отпечатка, чтобы максимально оставаться на внутренней части вашей модели. Это означает, что струны остаются внутри вашей детали, где их никто не может видеть, а не снаружи вашей модели. Если вам нужны дополнительные советы по уменьшению натяжения, у нас есть целый раздел, посвященный этой проблеме, в нашем Руководстве по качеству печати: Как уменьшить натяжение и просачивание.

Оптимизация настроек экструдера для предотвращения появления пятен и прыщей

При 3D-печати при более высоких температурах, связанных с PETG, вы можете заметить небольшие пятна или прыщики на поверхности вашей модели. Эти дефекты печати обычно возникают в начале или конце каждого сегмента, когда экструдер должен внезапно начать или остановить экструзию пластика. Существует несколько способов устранения этих дефектов печати, например, включение параметров «Дополнительное расстояние перезапуска» или «Выбег» на вкладке «Экструдер». Simplify3D также включает возможность динамического втягивания, при котором нить втягивается, пока экструдер все еще движется. Это полностью устраняет капли, которые обычно образуются в результате стационарного отвода. Чтобы узнать больше об этих функциях и других советах по уменьшению количества пятен на поверхности отпечатка, обратитесь к нашему Руководству по качеству печати.

Pro-Tips

• Глянцевая поверхность PETG особенно удобна при использовании рафтов. Деталь легко отделяется от основы и сохраняет чистоту поверхности.
• Попробуйте отключить вентилятор охлаждения детали для первых нескольких слоев отпечатка, чтобы предотвратить деформацию.