פילמנט PVB למדפסת תלת מימד — המדריך המלא: שקיפות אמיתית בהחלקה באלכוהול

PVB הוא הפילמנט שפותר בעיה שאף חומר אחר לא פותר: חלק מודפס שקוף באמת. כל מי שניסה להדפיס אהיל, אגרטל, כיסוי לנורה או תכשיט "שקוף" ב-PLA או ב-PETG מכיר את התוצאה — חלבי, מפוספס, ומפזר אור במקום להעביר אותו, כי כל גבול בין שכבה לשכבה וכל קו מילוי הם משטח שמפזר. PVB יוצא מהמדפסת בדיוק כך, עכור כמו כולם; ואז מרימים אותו באדי אלכוהול איזופרופילי או במברשת טבולה בו, פני השטח נמסים ומתיישרים, קווי השכבה נעלמים, והחלק הופך לזכוכית. זה החומר היחיד שמדפסת ביתית מסוגלת לו ומאפשר את זה בלי מכונת ליטוש, בלי אצטון ובלי תא סגור.

המדריך הזה הוא השמיני בסדרת הפילמנטים, וגם שכתוב מלא של המדריך הקודם שלנו על PVB — כי בשנתיים שעברו למדנו על החומר הזה הרבה יותר, גם על מה הוא עושה וגם על מה הוא לא. נסביר מה PVB בכלל ולמה הוא יושב בשמשת הרכב שלכם, איך הוא הגיע למדפסות ומי הביא אותו, למה הוא מדפיס כמו PLA ומתנהג אחרת אחרי ההדפסה, איך עושים את ההחלקה נכון ומתי לא כדאי, ומה מדפיסים בו בפועל. ההשוואה הרחבה בין החומרים הקשיחים נמצאת במאמר ההשוואה; PVB אינו שם, כי הוא לא מתחרה בהם — הוא עושה משהו אחר.

מה זה PVB — ולמה הוא נמס באלכוהול

PVB הוא ראשי התיבות של פוליוויניל בוטירל, ומייצרים אותו בשני שלבים שמסבירים את כל ההתנהגות שלו. מתחילים מפוליוויניל אלכוהול — PVA, אותו חומר שנפגוש בסדרה כחומר תמיכה מסיס במים — שהוא פולימר עם קבוצת אלכוהול על כל יחידה חוזרת, ומגיבים אותו עם בוטיראלדהיד, מולקולה קטנה שמתחברת לזוגות של קבוצות אלכוהול סמוכות ו"סוגרת" אותן לטבעת. התוצאה היא שרשרת שרובה טבעות בוטירל — הידרופוביות, כלומר דוחות מים — ומיעוטה קבוצות אלכוהול שנשארו חופשיות. היחס הזה הוא הסוד: מספיק אלכוהול חופשי בשרשרת כדי שהחומר יימס באלכוהול איזופרופילי, ומספיק בוטירל כדי שהוא לא יימס במים כמו PVA. חומר שמתמוסס בממס שיש בכל בית מרקחת, ובטוח יחסית, ולא באצטון — זה מה שהופך את PVB למיוחד.

המבנה הזה גם אומר ש-PVB אמורפי — השרשראות אינן מתגבשות — ולכן שקוף מטבעו, גמיש מעט יותר מ-PLA, ובעל טמפרטורת מעבר זגוגי נמוכה, סביב 60–70 מעלות: הוא מתרכך בחום כמו PLA, פחות או יותר, וזה חיסרון שנחזור אליו. הצפיפות שלו, 1.08–1.10 גרם לסמ"ק, נמוכה מזו של PLA, כך שמגליל של קילוגרם יוצאים כ-15 אחוז יותר מטרים. ובניגוד ל-PVA, הוא סופג מעט לחות — פחות מ-PETG — אבל מספיק כדי שגליל פתוח בקיץ יתחיל להפריע אחרי שבועיים־שלושה.

מהשמשה של המכונית למדפסת — היסטוריה קצרה

PVB מבוגר בהרבה מהמדפסת, ורוב האנשים מסתכלים דרכו כל יום בלי לדעת. הוא פותח בשנות השלושים, ומ-1938 בערך הוא החומר של זכוכית הביטחון המשולבת: שמשת רכב היא שתי זגוגיות שביניהן שכבת PVB בעובי של כחצי מילימטר, שנדבקת לזכוכית בחום ובלחץ, ושבזמן תאונה מחזיקה את השברים במקומם במקום לתת להם לעוף לתוך הרכב. הרשת של סדקים על שמשה שנפגעה, שנשארת שלמה ולא מתפרקת, היא PVB עושה את עבודתו. אותו חומר משמש בזגוגיות של בניינים, בחלונות חסיני פריצה, בלמינציה של פאנלים סולאריים — שם הוא מגן על התאים מלחות במשך עשרים וחמש שנה — ובדבקים, בלכות ובדיו להדפסה. שני היצרנים הגדולים, Eastman עם Saflex ו-Kuraray עם Mowital ו-Trosifol, מייצרים אותו עד היום באותם שמות.

אל המדפסות PVB הגיע מאוחר ובאופן מפתיע. במשך שנים ידעו שהחומר נמס באלכוהול, אבל אף אחד לא חשב לנצל את זה — עד ש-Prusa Research, שחיפשה חומר שאפשר להחליק בבטחה בלי אצטון, הוציאה ב-2020 את Prusament PVB ושיווקה אותו בדיוק על התכונה הזו: "מדפיסים כמו PLA, מחליקים באלכוהול". הרעיון תפס מיד, יצרנים נוספים הוציאו גרסאות משלהם, וכיום PVB הוא קטגוריה קטנה אבל מבוססת שכל מי שמדפיס אהילים, אגרטלים ותצוגה מכיר. ה-PVB של SUNLU שאנחנו מחזיקים הוא אחת הגרסאות האלה, ועל דף המוצר שלה נשענים חלק מהמספרים שבהמשך.

היתרונות — ולמה הם קיימים

שקיפות אמיתית אחרי החלקה. זה היתרון, וכל השאר נלווה אליו. חלק PVB מוחלק מעביר אור כמו אקריליק — לא כמו זכוכית, אבל קרוב מספיק כדי שאהיל ייראה כאהיל ולא כפלסטיק מודפס — וזה אפשרי בגלל השילוב של חומר אמורפי שקוף עם ממס עדין שמיישר את פני השטח בלי להרוס את הצורה. באדי אלכוהול הפעולה אחידה ועדינה; במברשת — מהירה ומקומית.

מדפיס כמו PLA. 200–220 מעלות, משטח ב-60–75, בלי תא סגור, כמעט בלי התעקמות, ריח קל ולא נעים במיוחד. מי שמדפיס PLA יכול להדפיס PVB באותה מדפסת ובאותו יום, בלי שדרוגים. זה מה שהבדיל אותו מהניסיונות הקודמים לשקיפות — פוליקרבונט למשל — שדרשו חומרה אחרת לגמרי.

הגימור אינו מוגבל לשקיפות. PVB בשחור או בצבע, אחרי החלקה, מקבל ברק עמוק ואחיד כמו של חלק מלוטש — קווי השכבה נעלמים גם כשאין מה לראות דרכם. לדגמי תצוגה, לתכשיטים ולמוצרים קטנים שנמכרים, זה חוסך שיוף וצביעה.

קל להדפסה גם במדפסות פשוטות. PVB אינו דורש מהמדפסת דבר מעבר למה ש-PLA דורש: ראש הדפסה רגיל עם PTFE, משטח שמגיע ל-70, בלי תא ובלי פייה מיוחדת. הוא גם מתעקם פחות מ-PETG, נדבק ל-PEI בלי דבק, ומדפיס גשרים קצרים ותליות סבירות בזכות מאוורר שאפשר להפעיל — בניגוד לחומרים שדורשים לכבות אותו. מדפסת שהצליחה עם PLA תצליח עם PVB באותו יום.

ההחלקה בטוחה יחסית. אלכוהול איזופרופילי הוא ממס ביתי, פחות רעיל ופחות אגרסיבי מאצטון, ואינו ממיס את רוב הפלסטיקים האחרים — כך שאפשר להחליק PVB בכלי פלסטיק, ליד חלקי PLA, בלי לדאוג. הוא עדיין דליק, ועל זה בסעיף הבטיחות.

החסרונות — ומה עושים איתם

חלש. וזה החיסרון שהמדריך הקודם שלנו לא הדגיש מספיק. PVB אינו חומר לחלקים שעובדים: ההידבקות בין השכבות שלו חלשה מזו של PLA, הוא שביר במכה, ואחרי החלקה — שממיסה את השכבה החיצונית ומחלישה אותה עוד — הוא חלש עוד יותר. אגרטל, אהיל, כיסוי דקורטיבי, תכשיט, דגם — כן. מחזיק, קליפס, תושבת, כל דבר שנושא משקל או נלחץ — לא, ולא בגלל ההגדרות. הפתרון הוא לא לנסות: PVB הוא חומר לתצוגה, ומה שצריך לעבוד מודפס ב-PETG.

רגיש לחום כמו PLA. 60–70 מעלות, ואהיל מודפס ב-PVB על נורת ליבון, או כיסוי על נורת LED חזקה בלי אוורור, יתעוות. נורות LED חלשות — בסדר; כל מה שמתחמם — לא. וכמו PLA, לא ברכב.

ההחלקה מוחקת פרטים. הממס אינו יודע להבחין בין קו שכבה לפרט מכוון: אותיות בולטות, חריצים דקים, קצוות חדים — כולם מתעגלים ונמרחים. חלק עם פרטים עדינים מוחלק בעדינות, במברשת ולא באדים, או לא בכלל. וההחלקה גם משנה מידות בעשיריות מילימטר, כך שחלק שצריך להתאים למשהו מודפס מעט גדול.

אלכוהול הוא הניקוי הרגיל של מדפסות. וזה מוזר לרגע: משטח ההדפסה מנקים באלכוהול איזופרופילי, ואם נשארה שכבה ממנו על המשטח כשמתחילים להדפיס PVB, השכבה הראשונה נמסה ולא נדבקת. משטח יבש לחלוטין לפני PVB, וחלק PVB מוגמר אינו מנוקה באלכוהול — במים וסבון בלבד, אחרת הוא "מתחליק" שוב.

לחות. פחות מ-PETG, אבל קיימת: בועות זעירות בתוך חלק שקוף הן הסימן, והן לא נעלמות בהחלקה — הן בתוך החומר. ייבוש ב-55–60 מעלות למשך 4 שעות, לפי מדריך הלחות, ולא יותר, כי PVB מתרכך מוקדם. ובחומר שקוף הלחות בולטת יותר מבכל חומר אחר, כי אין פיגמנט שמסתיר אותה: חלק PVB שקוף שיצא מגליל לח נראה כמו זכוכית עם אבק בפנים, ואין גימור שיציל אותו. אם אתם מדפיסים לשקיפות — הגליל יבש לפני, ולא "כנראה יבש".

בריאות ובטיחות — האלכוהול, לא הפילמנט

PVB עצמו הוא מהחומרים הנוחים בהדפסה: הפליטות בטווח של PLA, בלי סטירן, בטמפרטורה נמוכה, והחומר המוגמר יציב — הוא יושב בין שתי זגוגיות מול הפנים של כל נהג בעולם. חלון פתוח מספיק. הסיכון האמיתי הוא בשלב ההחלקה, ושם הוא ממשי: אלכוהול איזופרופילי דליק מאוד, האדים שלו כבדים מהאוויר ונאספים בתחתית כלים ובקרבת הרצפה, ומספיק ניצוץ — מתג חשמל, גוף חימום, המדפסת עצמה — כדי להצית אותם. החלקה באדים נעשית בכלי סגור, במרפסת או בחדר מאוורר היטב, רחוק מהמדפסת ומכל מקור חום, ולא מחממים את האלכוהול בשום דרך — לא בתנור, לא על פלטה, לא ב"סיר אדים" ביתי שמופיע בסרטונים. בטמפרטורת החדר האדים מספיקים; חימום הוא הבדל בין שיטת גימור לבין שריפה.

ולגבי המזון, כמו תמיד: כוס PVB שקופה ויפה אינה כוס. חומר הגלם משמש בזכוכית ולא במגע עם מזון, חלק מודפס אינו נקי בין השכבות, ואחרי החלקה גם נשארים שאריות ממס. תצוגה, לא שתייה.

ועוד כלל בטיחות קטן שקל לשכוח: את הכלי שבו החלקתם לא סוגרים ומאחסנים עם האלכוהול בפנים. פותחים, נותנים לאדים להתפזר במרפסת, ושופכים את השארית חזרה לבקבוק המקורי או לכיור עם הרבה מים. צנצנת סגורה עם אלכוהול בארון היא אדים שמחכים לניצוץ הבא.

שלוש עובדות שלא ידעתם על PVB

השמשה שלכם אינה נשברת בזכותו. שמשת רכב היא זכוכית־PVB־זכוכית, והסדקים שנשארים במקומם אחרי פגיעת אבן — זה ה-PVB שמחזיק אותם. בלי השכבה הזו, השמשה הייתה מתפרקת לגשם של שברים. אותו פולימר בדיוק בגליל.

ההחלקה גם מדביקה. שני חלקי PVB שנוגעים זה בזה בכלי האדים, או שמורחים עליהם אלכוהול ולוחצים — מתמזגים לחלק אחד, בלי דבק, כמו ABS באצטון. זו הדרך לחבר אגרטל גבוה מהמדפסת משני חצאים, והתפר נעלם בהחלקה.

אפשר להחליק חלק PVB חלקית — ובכוונה. חלק שרק חלקו טובל באלכוהול, או שמכוסה חלקית בסרט הדבקה לפני האדים, יוצא עם אזור שקוף ואזור מט באותו גוף — אפקט "זכוכית קפואה" ממוקד שאין דרך אחרת להשיג במדפסת. מסכות מסרט מייצרות כיתוב מט על רקע שקוף, ולהפך.

מה מדפיסים ב-PVB — רשימה מהניסיון

הרשימה הזו מגיעה ממה שאנחנו רואים בהזמנות של PVB, ומהתמונות ששולחים לנו אחר כך: אהילים ומנורות על LED — הקטגוריה הגדולה ביותר, ובמצב אגרטל היא גם הפשוטה; אגרטלים, כוסות תצוגה וקערות דקורטיביות, שלא מחזיקות מים אלא אם החלקה סגרה את כל הדפנות, ואז לפרחים יבשים; תכשיטים — עגילים, תליונים, טבעות — שבשחור מוחלק נראים כמו אבן מלוטשת; כיסויים לתצוגות ולמסכי LED קטנים, שם השקיפות פונקציונלית; דגמים אדריכליים עם חלונות שקופים ומודלים של מוצרים לפני ייצור, שבהם החלק צריך להיראות כמו הזרקה; מגני מסך ומכסים לתצוגות של מכשירים מודפסים; וקישוטים לחגים, מנורות לילה ואותיות מוארות. המשותף: החלק נועד להיראות, לא לשאת, ורובו דופן אחת.

ומה לא, כי גם זה חוסך גליל: כל דבר עם ציר, קליפס או הברגה — נשבר; כל דבר שנוגע במים חמים או במשקה — לא, וגם לא בקרים בגלל האלכוהול הנותר; כל דבר שחי בחוץ — 60 מעלות ושמש ישירה מסיימים אותו בקיץ אחד; ודגמים עם פרטים עדינים מאוד, שההחלקה תמחק. לאלה יש PETG, ASA ו-PLA, וכל אחד מהם במדריך משלו בסדרה.

איך מדפיסים לשקיפות — לפני ההחלקה

ההחלקה מיישרת את פני השטח, אבל היא אינה מגיעה לפנים החלק — ולכן שקיפות מתחילה בסלייסר, לא בכלי האדים. הכלל: כמה שפחות גבולות בתוך החומר. הדרך הפשוטה והטובה ביותר היא מצב אגרטל (vase mode, או spiralize): המדפסת מציירת דופן אחת רציפה שעולה בספירלה, בלי תפרים, בלי מילוי ובלי שכבות עליונות — ואגרטל, אהיל, כוס תצוגה או גליל יוצאים כך כדופן דקה אחת שההחלקה הופכת לשקופה לגמרי. לחלקים שחייבים דפנות עבות יותר: שני קווים לכל היותר, מילוי 100 אחוז בקווים מקבילים (rectilinear באותו כיוון בכל השכבות, לא grid), טמפרטורה בקצה העליון של הטווח ומהירות נמוכה, כך שכל קו נמרח לתוך שכנו ומוחק את הגבול ביניהם. גובה שכבה של 0.2–0.3 מ"מ עדיף על 0.1 — פחות שכבות, פחות גבולות — וזה הפוך מהאינטואיציה של "דק יותר = יפה יותר".

ההחלקה — שתי שיטות, ומתי כל אחת

אדים. כלי זכוכית או מתכת עם מכסה — צנצנת גדולה, סיר — עם מעט אלכוהול איזופרופילי 99 אחוז בתחתית, או ספוג בנייר סופג שמודבק לדפנות, והחלק על במה קטנה (רשת, קופסה הפוכה) שמרימה אותו מהנוזל. סוגרים, ומחכים: 5–10 דקות לחלק קטן, 15–30 לחלק גדול או לדופן עבה. מוציאים בזהירות — החלק רך ודביק — ומניחים לייבוש של שעות, ועדיף לילה, בלי לגעת. התוצאה אחידה ועדינה, והיא השיטה הנכונה לאגרטלים, לאהילים ולכל דבר שכל פני השטח שלו צריכים להיות אחידים. הסיכון: יותר מדי זמן, והפרטים נמרחים והחלק מתעוות מהמשקל של עצמו.

מברשת או טבילה. מברשת רכה טבולה באלכוהול, מעברים ארוכים בכיוון אחד, בלי לחזור על אותו מקום עד שהתייבש; או טבילה של שניות בודדות והרמה. מהיר, מקומי, ומתאים לחלקים קטנים — תכשיטים, קופסאות — ולתיקון נקודתי אחרי אדים. הסיכון: סימני מברשת אם עוברים פעמיים על מקום רטוב, ואצבעות שנשארות בחלק אם נוגעים לפני שהתייבש.

ובכל שיטה — הדפסה טובה קודם. ההחלקה מסתירה קווי שכבה; היא לא מסתירה בועות מלחות, לא חוטים גסים, ולא שכבות שנפרדו. חלק שיוצא מהמדפסת נקי ומט הופך לשקוף; חלק שיוצא פגום הופך לפגום ומבריק.

שתי שאלות שחוזרות אלינו על ההחלקה. "כמה אלכוהול?" — מעט להפתיע: שכבה של מילימטרים בתחתית צנצנת, או שתי כפות על נייר סופג בדפנות, מספיקות לכלי בגודל של צנצנת ריבה גדולה; יותר לא מאיץ, רק מגדיל את הסיכון. הריכוז כן חשוב — 99 אחוז עובד, 70 אחוז (זה של בית המרקחת) עובד לאט ומשאיר סימני מים. "כמה פעמים אפשר?" — פעמיים־שלוש, בהפסקות של לילה, ובכל פעם החלק מאבד מעט מהפרטים ומהחוזק. סבב אחד ארוך יותר עדיף על שלושה קצרים, וברוב החלקים סבב אחד של רבע שעה הוא כל מה שצריך. ומי שרוצה תוצאה שחוזרת על עצמה בסדרה — למשל עשרים אהילים זהים למכירה — כדאי שיכתוב לעצמו את הכלי, כמות האלכוהול, הזמן וטמפרטורת החדר, כי ארבעת אלה משנים את התוצאה יותר מכל הגדרה בסלייסר.

הגדרות מומלצות — נקודת התחלה

המספרים מבוססים על מפרט ה-PVB של SUNLU ועל טבלת החומרים של Prusa, שם החומר הזה נכנס לשימוש. הם קרובים ל-PLA, עם משטח מעט חם יותר ומהירות נמוכה יותר כשהמטרה שקיפות.

עשה ואל תעשה

עשו:

• הדפיסו במצב אגרטל כל מה שאפשר. זו הדרך הקצרה ביותר לשקיפות, והיא גם הכי מהירה.
• נסו את ההחלקה על חלק קטן וזול קודם — קובייה, טבעת — ומדדו את הזמן. כל כלי, כל כמות אלכוהול וכל טמפרטורת חדר נותנים קצב אחר.
• חברו חלקים גדולים באלכוהול, לא בדבק. התפר נעלם בהחלקה.
• ייבשו את המשטח לחלוטין אחרי ניקוי באלכוהול לפני שמדפיסים PVB, ואת החלק המוגמר נקו במים בלבד.

אל תעשו:

• אל תחממו את האלכוהול. לא בתנור, לא על פלטה, לא בשום מכשיר. האדים דליקים והחימום מיותר.
• אל תדפיסו ב-PVB שום דבר שנושא עומס, נלחץ או צריך להחזיק. זה חומר לתצוגה, וההחלקה מחלישה אותו עוד.
• אל תשימו אהיל PVB על נורה שמתחממת. 60–70 מעלות והוא מתעוות. LED חלש בלבד.
• אל תגעו בחלק אחרי החלקה עד שהתייבש לגמרי — שעות, ועדיף לילה. טביעת אצבע באותו שלב נשארת לתמיד.

מה ניתן למצוא אצלנו בחנות

אנחנו מחזיקים PVB של SUNLU בשני הגוונים שיש בהם היגיון: שקוף טבעי, שהוא הסיבה שרוב האנשים מגיעים ל-PVB, ושחור, שאחרי החלקה מקבל ברק עמוק שנראה כמו חלק מלוטש — לדגמים, לתכשיטים ולמוצרים קטנים. יש גם באנדל של שני גלילים לבחירה, למי שכבר יודע שהוא מדפיס אהילים בסדרה. אם אתם קוראים את זה ומתלבטים אם PVB הוא החומר לפרויקט שלכם — השאלה היחידה היא "האם החלק צריך להיראות או לעבוד": להיראות — PVB; לעבוד — PETG, ואם הוא צריך גם להיות שקוף וגם לעבוד, זה כבר פוליקרבונט, ומדפסת אחרת.

מהחנות — רלוונטי לכתבה

מיוחדיםפילמנט למדפסת תלת מימד PVB – מבית SUNLU139 ₪ 179 ₪ PETGפילמנט למדפסת תלת מימד – PETG ESD – מבית eSUN199 ₪ מיוחדיםפילמנט למדפסת תלת מימד – PVA – מבית eSUN139 ₪ מיוחדיםפילמנט למדפסת תלת מימד – HIPS – מבית eSUN99 ₪

← בחזרה למרכז הידעלקטגוריית הדפסת תלת מימד

שאלות נפוצות על פילמנט PVB

PVB הוא חומר של דבר אחד, והוא עושה אותו טוב מכל חומר אחר: חלק שקוף ומבריק ממדפסת ביתית, בלי אצטון, בלי תא סגור ובלי ליטוש. מצב אגרטל, אלכוהול בטמפרטורת החדר, לילה של ייבוש — ואהיל שנראה כמו זכוכית. המדריך הבא בסדרה: פילמנט PVA — קרוב המשפחה שנמס במים, ולמה הוא חומר התמיכה שמאפשר להדפיס מה שאי אפשר אחרת.

אסף צבארי — בעלים של מייקר דיפו. רואה חשבון ומנהל כספים לשעבר שהפך תחביב של שנים לעיסוק מלא, ועוסק בעצמו בהזמנות, בפניות ובמציאת הפתרונות ללקוחות החנות.