PETG-гранулы — основное сырьё для производства PETG-филамента, и от них зависит больше, чем кажется на старте. Линию можно настроить идеально, но если смола плохо подходит для экструзии прутка, набрала влагу или меняется от партии к партии, диаметр будет гулять, а в нити появятся пузыри. Выбор гранул PETG — это выбор того, насколько стабильно будет работать вся линия.
Общие критерии выбора пластикового сырья мы разбирали в статье о том, как выбрать гранулы для филамента. Здесь — именно о PETG: чем этот полимер отличается от других как сырьё, какие его свойства критичны для нити 1,75 мм и какие вопросы задать поставщику, прежде чем загружать первую партию.
Материал рассчитан на небольшие производства и мастерские, которые выпускают филамент на своей линии или только запускают настольный экструдер.
Что такое PETG как сырьё
PETG — сополиэфир на основе полиэтилентерефталата, модифицированный гликолем. Модификация мешает материалу кристаллизоваться: в отличие от обычного PET, из которого делают бутылки, PETG остаётся аморфным. Для производства филамента это важно по нескольким причинам.
- Размягчение без резкого перехода. Аморфный полимер не имеет чёткой точки плавления, он постепенно размягчается. Поэтому PETG удобно экструдировать и так же удобно потом печатать.
- Малая усадка. Нить при охлаждении сжимается предсказуемо, без скачков, связанных с кристаллизацией. Это облегчает стабилизацию диаметра.
- Особые условия сушки. Аморфные гранулы начинают слипаться при более низкой температуре, чем кристаллический PET, поэтому режимы сушки для PET к PETG переносить нельзя.
Отсюда первый практический вывод: PET и PETG — разное сырьё. Смешивать их в одной загрузке или использовать дроблёнку PET вместо PETG нельзя — материал поведёт себя непредсказуемо и на линии, и в принтере.
Текучесть расплава: главный параметр марки
PETG выпускается в разных марках: для литья под давлением, листовой экструзии, выдувного формования. Они отличаются вязкостью расплава, которую обычно характеризуют показателем текучести расплава (ПТР, MFI).
Для экструзии прутка нужна достаточная прочность расплава: нить выходит из фильеры, проходит воздушный промежуток до охлаждающей ванны и в этот момент должна держать круглое сечение и не рваться при вытяжке. Слишком текучая литьевая марка на этом участке проседает и вытягивается неравномерно — отсюда овальность и скачки диаметра. Слишком вязкая требует более высокой температуры и давления, а её повышение ускоряет деградацию.
Поэтому для нити, как правило, выбирают марки с умеренной текучестью, предназначенные для экструзии. Конкретное значение зависит от вашей линии — диаметра шнека, фильеры, скорости вытяжки, — и его лучше подтвердить пробным прогоном.
Влага: почему PETG не прощает сырых гранул
PETG гигроскопичен, а при переработке влага не просто испаряется. При температуре расплава вода вступает в реакцию с полимером (гидролиз) и разрывает молекулярные цепи. Последствия видны на нити:
- пузыри и пустоты в прутке;
- падение вязкости расплава и, как следствие, нестабильный диаметр;
- хрупкая нить, которая ломается при намотке или в принтере;
- печать с треском, нитями и слабым сцеплением слоёв у конечного покупателя.
Высушить готовый филамент частично помогает, но разрушенные гидролизом цепи уже не восстановить. Поэтому сушка гранул перед экструзией обязательна, даже если мешок только что вскрыт. При выборе поставщика уточните, в какой упаковке приходит сырьё и есть ли рекомендации по режиму сушки для конкретной марки.
Термостабильность и время пребывания в экструдере
PETG перерабатывается в сравнительно узком окне температур. Если расплав перегреть или слишком долго держать в цилиндре, материал начинает деградировать: меняет оттенок, темнеет, в нити появляются тёмные точки, падает прочность. Это стоит учитывать при выборе сырья и настройке линии:
- сопоставьте рекомендуемую температуру переработки марки с возможностями своего экструдера;
- учитывайте, что на малых скоростях вытяжки материал дольше находится в горячей зоне;
- при длинных остановках линии прочищайте цилиндр, чтобы не смешивать деградировавший расплав с новым;
- сравнивайте цвет натуральных гранул в новой партии с предыдущей — заметно более тёмный или неровный оттенок может говорить о перегреве ещё на стадии производства смолы.
Чистота и однородность гранул
Для филамента 1,75 мм посторонние включения критичнее, чем для многих других изделий: частица размером в десятые доли миллиметра уже заметна в сечении нити и может забить сопло принтера. На что смотреть в партии:
- Посторонние включения — тёмные точки, частицы другого полимера, пыль.
- Мелочь и пыль — мелкая фракция иначе плавится и сушится, а в бункере может расслаиваться с основными гранулами.
- Размер и форма гранул — однородные гранулы равномернее подаются шнеком. Если вы смешиваете их с мастербатчем, близкий размер гранул помогает избежать расслоения смеси.
- Повторяемость партий — одна и та же марка от одного поставщика должна вести себя одинаково. Именно это позволяет не перенастраивать линию с каждой новой поставкой.
Первичные гранулы, вторичка и собственные отходы
Первичное сырьё даёт наиболее предсказуемые свойства. Вторичный PETG может быть вполне рабочим, но его история — сколько раз он плавился, чем загрязнён, с чем смешан — обычно неизвестна, а это отражается на стабильности. Отдельный вопрос — собственные отходы: обрезки нити при запуске и смене цвета. Их иногда возвращают в процесс в небольшой доле, но делать это нужно осторожно: дроблёнка должна быть сухой, чистой и одного цвета, а её доля — постоянной, иначе свойства нити начнут плавать.
PETG и мастербатч
Цветной филамент обычно получают, добавляя к натуральным гранулам мастербатч — концентрат красителя. Совместимость здесь важна: носитель мастербатча должен хорошо смешиваться с PETG и выдерживать его температуру переработки. Неподходящий носитель даёт разводы, неравномерный цвет и может ухудшить сцепление слоёв при печати. Если планируете выпускать цветную нить, подбирайте гранулы и мастербатч вместе и отрабатывайте каждый новый цвет на небольшой партии.
Хранение гранул на производстве
Даже сухое сырьё быстро набирает влагу из воздуха цеха, особенно в тёплое и влажное время года. Держите мешки закрытыми до момента загрузки в сушилку, не оставляйте открытые остатки на ночь а в бункер без подсушки засыпайте только то, что линия переработает в ближайшее время. Если между сушкой и экструдером гранулы долго стоят в открытой ёмкости, эффект сушки теряется. Подробно о режимах и оборудовании для сушки поговорим в отдельной статье.
Что спросить у поставщика PETG-гранул
- Для какого способа переработки предназначена марка и подходит ли она для экструзии прутка?
- Какой у неё показатель текучести и рекомендуемый диапазон температур переработки?
- Первичное это сырьё или вторичное?
- Какие рекомендации по сушке — температура и время?
- В какой упаковке поставляется сырьё и как его хранить после вскрытия?
- Насколько стабильна марка от партии к партии и будет ли в следующей поставке та же марка?
- Есть ли подходящий к этой марке мастербатч?
Даже при хороших ответах не загружайте сразу большой объём: прогоните пробную партию, проверьте диаметр и овальность, отсутствие пузырей и напечатайте несколько тестовых моделей из полученной нити. О том, почему стабильный диаметр так важен для печати, — в статье о влиянии диаметра на качество печати.
PETG-гранулы и мастербатч от Arctic3D
Arctic3D производит PETG-филамент в Тольятти и продаёт сырьё для тех, кто делает нить сам: PETG-гранулы и мастербатч. На собственном производстве мы сушим каждую партию и постоянно контролируем диаметр лазером — поэтому хорошо знаем, как сырьё влияет на стабильность процесса. Подробнее о нашем процессе — на странице о производстве филамента.
Сырьё отправляем по России СДЭК и Авито Доставкой. Что сейчас есть в наличии, в какой фасовке и на каких условиях, уточняйте у отдела продаж. Все подробности о сырье собраны на странице PETG-гранулы и мастербатч для производства филамента, а описать задачу — какое сырьё нужно, для какой линии и какой цвет вы хотите получить — можно через форму обратной связи. Забрать заказ можно на производстве в Тольятти, согласовав время заранее.
Вывод
PETG-гранулы для филамента выбирают не по названию полимера, а по пригодности конкретной марки к экструзии прутка: умеренной текучести, термостабильности, чистоте и повторяемости от партии к партии. Не путайте PETG с PET, всегда сушите сырьё перед загрузкой, подбирайте мастербатч под базовую смолу и начинайте с пробной партии. Тогда основная работа по стабилизации диаметра и качеству нити будет идти на линии, а не в борьбе с сырьём.