Постобработка 3D печати: шлифовка и покраска

Постобработка — это всё что происходит с деталью после того как принтер закончил работу. Для функциональных деталей она часто сводится к удалению поддержек и лёгкой зачистке. Для косплея, фигурок и декора — это многоэтапный процесс от шлифовки до лаковой финишной защиты. В этой статье разберём каждый этап по порядку, какие инструменты нужны и как избежать типичных ошибок которые портят уже готовую деталь.

Удаление поддержек: первый и самый критичный шаг

Поддержки удаляют сразу после печати пока деталь немного тёплая — в этот момент они отламываются чище всего. После полного остывания PLA становится жёстче и удаление требует больше усилий.

Инструменты: плоскогубцы с тонкими губками для захвата поддержек, нож-скальпель или строительный нож для срезания остатков, изогнутые кусачки для труднодоступных мест. Для тонких поддержек часто достаточно пальцев — аккуратно отламываются по линии отрыва.

Главная ошибка — тянуть поддержку перпендикулярно поверхности детали. Это вырывает слои материала вместе с поддержкой оставляя кратеры. Правильно — сначала отломать поддержку движением вдоль поверхности, потом зачистить остаток ножом.

Следы от поддержек на поверхности детали — маленькие бугорки или ямки — это нормально и убирается на следующих этапах. Для функциональных деталей которые не видны снаружи — следы от поддержек можно оставить как есть.

При использовании растворимых поддержек (PVA через AMS 2 Pro) вся эта работа отпадает — поддержки растворяются в воде оставляя идеально чистую поверхность.

Зачистка и первичная обработка

После удаления поддержек деталь обычно имеет несколько типов дефектов: следы от поддержек, стрингинг (тонкие нити между элементами), шовные линии на слоях.

Стрингинг убирается тепловой обработкой — зажигалка или тепловой пистолет на расстоянии 10-15 см проводится быстро над поверхностью. Тонкие нити оплавляются и исчезают за секунды. Главное не задерживаться — перегрев деформирует деталь. Для PLA достаточно одного-двух быстрых движений.

Шовные линии и ступеньки между слоями — это фундаментальная особенность FDM-печати которую полностью убрать нельзя, но можно значительно сгладить. Начинают с крупного наждака (120-150 зернистость) для выравнивания, заканчивают мелким (400-600) для финишной гладкости.

Лайфхак для PLA: ацетон на PLA не работает (работает только на ABS). Для PLA используют жидкий нейлерный лак или специальные сглаживатели на основе дихлорметана — но это агрессивные химикаты требующие осторожности и вентиляции. Для большинства задач механическая шлифовка практичнее и безопаснее.

Шлифовка: поэтапный процесс

Шлифовка — самый трудозатратный этап, но именно он определяет финальный вид детали под покраску.

Начинают с зернистости 120-180 для удаления грубых следов и выравнивания поверхности. Движения — круговые или по направлению волокон материала, не против. Давление умеренное — сильное давление оставляет царапины которые потом видны под краской.

Переходят к 220-320 для устранения царапин от предыдущего этапа. Каждый следующий этап шлифовки убирает следы предыдущего — нельзя перескакивать через несколько ступеней.

Финишная шлифовка 400-600 для поверхности под покраску. Если нужна очень гладкая поверхность (например для имитации кожи или металла) — продолжают до 800-1000.

Шлифовать между нанесением слоёв грунтовки — ключевая техника профессионального результата. После каждого слоя грунта — лёгкая шлифовка 400 зернистостью, потом следующий слой. Так поверхность становится идеально гладкой даже если исходная деталь имела заметные слои.

Важная деталь: TPU и мягкий PETG шлифуются плохо из-за гибкости — наждак скользит по поверхности вместо снятия материала. Для гибких материалов шлифовка малоэффективна.

Грунтовка: обязательный этап перед покраской

Грунт выполняет три функции: заполняет микро-неровности поверхности, создаёт адгезию для краски, и показывает дефекты которые нужно исправить перед финишной покраской.

Акриловый грунт из аэрозоля — стандартный выбор для большинства задач. Наносится тонкими равномерными слоями с расстояния 25-30 см. Два-три слоя с высыханием между ними дают хорошую основу.

Цвет грунта имеет значение: белый грунт для ярких и светлых финишных цветов, серый универсальный для большинства задач, чёрный для тёмных цветов и металликов (снижает расход финишной краски).

После высыхания первого слоя грунта хорошо видны оставшиеся дефекты — царапины от шлифовки, поры, небольшие ямки. Их заполняют шпатлёвкой для пластика или дополнительными слоями грунта с шлифовкой.

Специализированные грунты для пластика ("Plastic Primer") обеспечивают лучшую адгезию к PLA и PETG чем универсальные грунты. Стоит чуть дороже но финишный результат стабильнее.

Покраска: от базового цвета до детализации

Выбор краски зависит от задачи и масштаба детали.

Аэрозольные краски — для крупных деталей с однородным покрытием (шлемы, доспехи, корпуса). Быстро, равномерно, без следов кисти. Акриловые аэрозоли не требуют растворителей и безопаснее нитро-красок. Температурный режим нанесения: +15 до +30°C, при холоде краска плохо ложится.

Акриловые краски кистью — для деталей с детализацией (фигурки, миниатюры, декор). Широкий выбор цветов, можно смешивать, быстро сохнут. Для гладкого нанесения без следов кисти — добавить несколько капель медиума для разбавления.

Техники для реалистичного вида: washing (смывка тёмной жидкой краской в углубления создаёт тени), dry brushing (почти сухая кисть со светлой краской по выступам создаёт блики), layering (постепенное нанесение слоёв от тёмного к светлому для объёма).

Аэрограф — для профессионального результата на крупных проектах. Плавные переходы цвета и равномерное покрытие недостижимые обычными методами. Требует навыка и дополнительного оборудования (компрессор, чашка, растворители), но результат принципиально другого уровня.

Финишная защита

Покрашенную деталь обязательно защищают финишным лаком — иначе краска стирается при первом же прикосновении.

Матовый лак — для большинства реалистичных и тактических изделий. Убирает любой глянец оставшийся от краски и придаёт однородный вид поверхности.

Глянцевый лак — для изделий имитирующих пластик, эмаль или мокрую поверхность. Усиливает насыщенность цвета.

Сатиновый (полуматовый) — компромисс между глянцем и матом, часто выглядит наиболее натурально для большинства материалов.

Лак наносится поверх полностью высохшей краски тонкими слоями — толстый слой за раз может вызвать помутнение или "молочность" на тёмных цветах.

Склейка и сборка многосоставных деталей

Крупные изделия которые не влезли в рабочую зону принтера печатаются по частям и склеиваются после.

Циано-акрилат (суперклей) — быстрое схватывание, хорошая прочность для PLA и PETG. Для крупных стыков — гель-версия с более медленным схватыванием которая даёт время выровнять детали. Ускоритель схватывания в аэрозоле мгновенно фиксирует клей при необходимости.

Двухкомпонентная эпоксидная смола — для стыков которые должны выдерживать нагрузку. Медленнее схватывается (от 5 минут до нескольких часов в зависимости от состава) но даёт значительно более прочное соединение.

Подготовка поверхностей к склейке: ошкурить место склейки крупным наждаком (80-120) для лучшей адгезии. Обезжирить изопропиловым спиртом. Плотно зафиксировать на время схватывания.

Стыки после склейки маскируются шпатлёвкой для пластика — после высыхания шлифуются и грунтуются вместе с остальной деталью.

Часто задаваемые вопросы

Обязательно ли грунтовать перед покраской или можно красить прямо на пластик? Технически можно нанести краску прямо на пластик — и на первый взгляд результат будет выглядеть нормально. Но без грунта адгезия краски к PLA и PETG значительно хуже: краска облезает при первом механическом воздействии, тонкие детали отшелушиваются, поверхность выглядит неравномерно. Для изделий которые берут в руки или используют функционально — грунтовка обязательна.

Чем лучше шлифовать: наждачной бумагой вручную или инструментом? Для плоских поверхностей — шлифовальный блок или орбитальная шлифмашина значительно ускоряют работу. Для криволинейных поверхностей и углублений — только вручную: инструмент убирает рельеф который должен сохраниться. Комбинируйте: машина для больших плоскостей, руки для деталей и углов.

Как покрасить деталь в несколько цветов без перехода краски туда где не нужно? Малярный скотч — главный инструмент для чёткого разделения зон. Наклеивается на уже высохший слой краски, наносится следующий цвет, скотч снимается до полного высыхания краски (иначе оторвёт вместе с ним слой краски). Для сложных форм — жидкая маскирующая жидкость (liquid mask) которая наносится кистью и снимается после высыхания.

Нужен ли специальный грунт для PETG или подойдёт обычный для пластика? PETG более химически стоек чем PLA и менее охотно принимает некоторые грунты. Грунты специально для пластика с пометкой "для полиолефинов" или "для трудноокрашиваемых поверхностей" дают лучшую адгезию к PETG. Альтернатива — механическая шлифовка поверхности PETG перед нанесением любого грунта: шероховатость улучшает адгезию без специальных химикатов.

Можно ли красить деталь из TPU? Да, но это сложнее чем PLA или PETG. TPU гибкий — жёсткие краски трескаются при изгибе. Используйте краски специально для резины и гибких поверхностей (Flex Paint, краски для кожи), или акриловые краски с добавлением медиума для гибкости. Финишный лак также должен быть гибким — матовый лак для кожи или специальный лак для гибких поверхностей.