Растворимые поддержки: PVA, BVOH и HIPS

Растворимые поддержки позволяют печатать то, что иначе невозможно: закрытые полости, сложные нависания и механизмы без следов от поддержек. Нужен принтер с двумя материалами и немного терпения.

Катушки основного и поддерживающего пластика

Обычные поддержки печатаются тем же пластиком, что и деталь, и отламываются руками. Под ними остаётся шероховатая поверхность, а внутри закрытых полостей их не удалить вовсе. Растворимые поддержки печатаются вторым материалом, который потом убирают в жидкости: деталь остаётся, поддержка исчезает. Для этого нужен принтер, умеющий печатать двумя материалами: с двумя экструдерами, с независимыми головками или с системой автоматической смены катушек.

Схема пар материалов: PVA или BVOH с PLA, HIPS с ABS — Каждой основе — свой растворимый партнёр.

Какие бывают растворимые поддержки

Основные пары материалов
Поддержка	Растворитель	Основной пластик	Особенности
PVA	вода	PLA, иногда PETG	очень гигроскопичен, растворяется часами
BVOH	вода	PLA, PETG и др.	растворяется быстрее PVA, дороже
HIPS	D-лимонен	ABS	печатается при тех же условиях, что ABS

PVA

Поливиниловый спирт — классическая водорастворимая поддержка. Он печатается при температурах, близких к PLA, поэтому лучше всего сочетается именно с ним. PVA чувствителен к перегреву: при слишком горячем сопле он темнеет и забивает его. Главная трудность — влага: PVA впитывает её из воздуха очень быстро, а влажный печатается пузырями и плохо держит нависания. Растворение в тёплой воде занимает от нескольких часов до суток в зависимости от объёма.

BVOH

BVOH — сополимер на основе винилового спирта, который растворяется заметно быстрее PVA и обычно лучше держится на разных основных пластиках. Он тоже очень гигроскопичен и дороже PVA. Если вы печатаете растворимыми поддержками часто и цените время, BVOH удобнее.

HIPS

Ударопрочный полистирол растворяется в D-лимонене — растворителе из цитрусового масла, а ABS в нём не растворяется. HIPS печатается при тех же условиях, что ABS: закрытая камера, горячий стол, без обдува. Поэтому пара ABS + HIPS — естественный выбор для деталей из ABS со сложными нависаниями. Растворение медленное: обычно от 12 до 24 часов, быстрее — в подогретом растворе с перемешиванием.

Экономия: растворимый только интерфейс

Растворимые пластики дороже обычных и печатаются медленнее. Слайсеры умеют печатать основное тело поддержки основным пластиком, а растворимым — только несколько контактных слоёв интерфейса. Поддержка остаётся прочной, расход дорогого материала падает в разы, а поверхность детали получается такой же чистой. Для полостей, куда руками не добраться, такой приём не подходит: там поддержка должна раствориться целиком.

Альтернатива: отделяемый интерфейс из второго пластика

Если принтер умеет два материала, но растворимого пластика нет, помогает простое наблюдение: PLA и PETG плохо слипаются друг с другом. Деталь из PLA с контактным слоем поддержки из PETG (или наоборот) отделяется чисто и почти без следов. Это не заменит растворение во внутренних полостях, но для наружных нависаний даёт результат, близкий к растворимым поддержкам, без воды и ожидания. Оба пластика есть в каталоге НИТ, а настроить интерфейс помогут статьи о настройке поддержек и о многоцветной печати.

Подготовка к печати

Печать с растворимыми поддержками

Высушите оба пластика. Растворимый — обязательно, перед каждой печатью; храните в герметичном боксе с осушителем.
Проверьте температуры. Окна температур обоих материалов должны пересекаться: PVA с PLA, HIPS с ABS.
Настройте поддержки. Нулевой зазор по Z для растворимого интерфейса — он не должен отрываться, его всё равно растворят.
Добавьте башню очистки. При смене материала сопло нужно прочистить, иначе примесь одного пластика попадёт в другой.
Растворите. Тёплая вода для PVA и BVOH, D-лимонен для HIPS; меняйте раствор и перемешивайте.

Ускорить растворение помогают тёплая (не горячая) вода, перемешивание и предварительное удаление крупных кусков поддержки руками.
Через систему автоматической смены катушек гигроскопичные PVA и BVOH подавайте только сухими и не оставляйте их там надолго.
Остатки поддержки после растворения смываются тёплой водой; PLA-деталь сушат при комнатной температуре.

HIPS без растворения

HIPS полезен и без лимонена. Он лёгкий, хорошо шлифуется и красится, поэтому из него печатают корпуса и макеты. А в паре с ABS его можно использовать как отделяемую поддержку: сцепление с ABS у него слабее, чем ABS с самим собой, и поддержка снимается легче. Подробно о материале — в статье о HIPS.

Когда растворимые поддержки не нужны

Многоматериальная печать медленнее и дороже, поэтому сначала стоит проверить более простые пути. Часто деталь можно развернуть на столе так, что нависаний почти не останется, разрезать на две части и склеить, заменить горизонтальные потолки фасками под 45° или напечатать отверстия «каплей». Эти приёмы описаны в статьях о нависаниях и мостах и об ориентации на столе. Растворимые поддержки оправданы там, где без них нельзя: закрытые внутренние каналы, механизмы, напечатанные сразу в сборе, и детали, у которых каждая сторона лицевая.

Пластики НИТ для деталей и поддержек

HIPS — растворимая поддержка для ABS; PLA и PETG — пара для отделяемого интерфейса.

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 и ABS в каталоге НИТ — Подберите пару пластиков для сложных деталей.

Вопросы и ответы

Можно ли печатать растворимыми поддержками на принтере с одним соплом?

Да, если у него есть система автоматической смены катушек. Понадобится башня очистки, а печать займёт больше времени.

Чем растворять HIPS?

D-лимоненом. Ацетон растворит и HIPS, и ABS, поэтому для этой пары он не подходит.

Почему PVA не растворяется?

Раствор насытился или вода холодная. Поменяйте воду на тёплую, перемешивайте и удалите крупные куски вручную.

Что делать, если растворимых пластиков нет?

Используйте интерфейс из другого пластика: PETG для детали из PLA или PLA для детали из PETG. Они плохо слипаются и отделяются чисто.