HIPS — ударопрочный полистирол

HIPS чаще всего знают как растворимую поддержку для ABS, но это и самостоятельный лёгкий пластик: он легко шлифуется, красится и стоит дешевле многих материалов.

HIPS (high impact polystyrene) — полистирол, в который добавлен каучук. Обычный полистирол хрупкий, как стаканчик для йогурта; каучуковые частицы гасят трещины, и материал становится ударопрочным. В промышленности из HIPS делают корпуса бытовой техники, внутренние панели холодильников, игрушки и упаковку. В 3D-печати у него две роли: растворимая поддержка для ABS и самостоятельный лёгкий пластик.

Свойства HIPS

Ключевые свойства HIPS (ориентировочно)
Параметр	Значение	На практике
Плотность	≈1,04–1,05 г/см³	Лёгкий, как ABS
Температура стеклования	≈90–100 °C	Близко к ABS
Растворитель	D-лимонен	ABS в лимонене практически не растворяется
Обработка	легко шлифуется и красится	Удобен для моделей и макетов
Ацетон	растворяет слабее ABS	Сглаживание ацетоном малоэффективно

Настройки печати HIPS

Рекомендации НИТ для HIPS
Параметр	Значение
Сопло	240–250 °C
Стол	70–100 °C
Обдув	0 %, закрытая камера
Откат	0,8 мм × 30 мм/с
Поток	1,0
Минимальное сопло	0,3 мм, латунь
Макс. объёмный расход	8 мм³/с
Сушка	70–80 °C, 6–8 часов

HIPS ведёт себя похоже на ABS: даёт усадку, любит тёплую камеру и не любит сквозняков. Обратите внимание на сравнительно небольшой максимальный объёмный расход — 8 мм³/с по данным НИТ: печатайте HIPS медленнее ABS, особенно на поддержках с большим заполнением.

HIPS как растворимая поддержка для ABS

На принтере с двумя экструдерами или системой смены материала деталь печатают из ABS, а поддержки — из HIPS. Материалы плавятся при близких температурах и хорошо держатся друг за друга во время печати. После печати деталь опускают в D-лимонен: HIPS размягчается и растворяется, а ABS остаётся. Так получаются внутренние каналы, полости и нависания, к которым не подобраться кусачками.

Схема: ABS-деталь с поддержками из HIPS в ванне с D-лимоненом — HIPS растворяется в D-лимонене, деталь из ABS остаётся нетронутой.

Как растворить поддержки из HIPS

Удалите крупные поддержки механически. Чем меньше HIPS осталось, тем быстрее растворение и тем дольше служит лимонен.
Положите деталь в лимонен. Используйте стеклянную или металлическую ёмкость с крышкой. Деталь должна быть полностью погружена.
Подождите. Обычно от нескольких часов до суток — зависит от объёма HIPS, температуры и перемешивания. Перемешивание и тёплое помещение ускоряют процесс.
Промойте и высушите. Промойте деталь тёплой водой с мылом и дайте полностью высохнуть: лимонен немного размягчает поверхность пластика.

HIPS как самостоятельный пластик

Макеты и модели — легко шлифуется и красится, не капризничает под грунтом.
Лёгкие корпуса — плотность как у ABS, ударопрочность хорошая.
Прототипы упаковки и игрушек — привычный для этих изделий материал.
Детали под покраску в косплее и моделизме.

Для деталей на улице HIPS не подходит: как и ABS, он плохо переносит солнце. Для механики под нагрузкой лучше ABS или полиамид.

HIPS или PVA

Для поддержек под PLA обычно берут PVA или BVOH — они растворяются в воде, но очень гигроскопичны и капризны в хранении. Для ABS лучше подходит HIPS: он печатается при близкой температуре и не так боится влаги. Подробное сравнение — в статье о растворимых поддержках.

Советы по двухматериальной печати

Печатайте из HIPS только интерфейсный слой и зону контакта, а основу поддержек — из ABS: так экономится HIPS и время растворения.
Настройте зазор между поддержкой и деталью почти нулевым: HIPS всё равно растворится, а поверхность будет ровнее.
Следите за промывкой сопла при смене материала: остатки HIPS в детали дают слабые места.
Сушите обе катушки перед длинной печатью — в многочасовом задании влага проявится обязательно.

Как подготовить модель под растворимые поддержки

Растворимые поддержки позволяют то, что недоступно обычным: закрытые внутренние полости, винтовые каналы, сложные механизмы, собранные прямо в принтере. Но у лимонена должен быть доступ к HIPS. Если поддержка заперта в полностью закрытой полости, растворитель до неё не доберётся — предусмотрите в модели технологические отверстия диаметром хотя бы 3–5 мм, через которые жидкость будет циркулировать и вымывать растворённый материал.

Второй момент — ориентация. Даже с растворимыми поддержками выгодно ставить деталь так, чтобы поддержек было как можно меньше: это экономит время печати, материал и лимонен. Подробнее о выборе ориентации — в статье об ориентации модели на столе.

Безопасность при печати

HIPS — полистирольный пластик, и при печати он, как ABS, выделяет стирол и ультрамелкие частицы. Ставьте принтер в проветриваемом помещении или используйте закрытый корпус с угольным фильтром. Это особенно важно при двухматериальной печати ABS + HIPS: такие задания идут часами.

HIPS и ABS НИТ

Пара для двухматериальной печати: ABS для детали, HIPS для поддержек.

Рекомендованные настройки НИТ: HIPS
Сопло, °С	240-250 °C
Стол, °С	90-100 °C
Охлаждение, %	0 закрытая камера
Откаты, мм х мм/с	0,8 х 30
Поток	0.95
Мин. сопло, мм	0,3 латунь
Макс. объемный расход, мм³/с	8
Температура и время сушки, °С	не требуется

HIPS в каталоге НИТ — Натуральный и цветной HIPS — для поддержек и самостоятельных деталей.

Вопросы и ответы

Растворяется ли ABS в лимонене?

Практически нет при обычном времени выдержки, поэтому пара ABS + HIPS и работает. Но долгое вымачивание может слегка размягчить поверхность ABS — не оставляйте деталь в лимонене дольше нужного.

Можно ли использовать HIPS как поддержку для PLA?

Технически можно, но температуры печати сильно отличаются и сцепление слабее. Для PLA обычно используют PVA или BVOH.

Сколько раз можно использовать лимонен?

Пока он растворяет HIPS с приемлемой скоростью. По мере насыщения растворение замедляется — тогда раствор меняют.

Нужна ли для HIPS закрытая камера?

Для крупных деталей — желательно: HIPS даёт усадку, похожую на ABS. Мелкие детали печатаются и на открытом принтере без сквозняков.