Polymorph – ręczne drukowanie 3d – zastosowania dla akwarystyki
Dzisiaj chciałem się podzielić z Wami pewnym wynalazkiem, który może nie jest całkiem nowy, ale może być niezwykle przydatny w domu i oczywiście w akwarium. Nie bez przyczyny też nazwałem go ręczną drukarką 3d, ponieważ metoda ich działania jest podobna.
Produkt, który mam na myśli to termoplastik – substancja, która w zależności od temperatury zmienia swoją elastyczność. W temperaturze powyżej 60C robi się elastyczny jak plastelina, a po ochłodzeniu twardnieje. Co więcej, jest to proces powtarzalny, czyli można go przeprowadzać wielokrotnie. Kto pamięta lata 80-te, pamięta też modelinę – produkt, który na zimno zachowywał się jak plastelina, a po parominutowym gotowaniu twardniał na kamień. Niestety był to proces jednokierunkowy i raz utwardzonej modeliny nie dało się już uplastycznić.
Ktoś z Was powie, że termo tworzyw jest wiele, wystarczy wspomnieć o akrylu, PCV, Nylonie… Wszystkie te tworzywa robią się elastyczne po podgrzaniu do jakiejś temperatury. Owszem, macie racje, jednak produkt, o którym jest ten artykuł zostawia w tyle wszelkie termo tworzywa pod względem łatwości obróbki.
Polymorph – to jedna z nazw handlowych polimeru polikaprolakton.
W handlu produkt ten spotykany jest pod wieloma nazwami – Multimorph, Polymorph, Mouldable Thermoplastic, Instamorph, Peasle, ale wszystkie opierają się o polikaprolakton – biodegradowalny polimer, należący do grupy poliestrów alifatycznych. Ze względu na swoją biodegradowalność, substancja ta jest całkowicie bezpieczna dla środowiska, a w medycynie jest stosowana, jako główny składnik rozpuszczalnych protez czy nici chirurgicznych. W handlu, tworzywo to jest sprzedawane w postaci małych białych granulek, które przy uzyskaniu plastyczności (podgrzaniu) robią się przeźroczyste.
Polymorph – wykorzystanie w akwarystyce
Do mnie ten produkt trafił pod nazwą „Peasl”, ale na Allegro najczęściej jest sprzedawany pod nazwą Polymorph i dlatego tej nazwy będę się trzymał. Kupiłem go w zupełnie innym celu niż akwarystyka, ale szybko odkryłem jego przydatność również i w tym hobby. Do czego się może nam przydać Polymorph? A no do bardzo wielu rzeczy. Możemy z niego robić opaski, haczyki, podstawki pod korale, kawałki rurek, trójniki, dysze wylotowe, plastikowe śruby i nakrętki. Dodatkowo do klejenia skał i korali… W zasadzie hamuje nas tylko wyobraźnia i zdolności manualne.
Wystarczy garść granulek zalać w szklance gorącą wodą, aby po parunastu sekundach preparat zrobił się szklisty i elastyczny jak plastelina. Po wyciągnięciu ze szklanki, można go formować w dowolne kształty. Jego temperatura jest na granicy parzenia, ale dość szybko spada do mocno ciepłej.
Polimer można ugniatać palcami, ale i wałkować na płaskie arkusze oraz walcować na pręty, z których można wykonać kolejne potrzebne elementy. Ostudzony i utwardzony polimer można obrabiać mechanicznie np. ciąć nożycami lub nacinać nożem tapicerskim. Można też w nim wiercić otwory, jednak ze względu na tarcie i rozgrzewanie, należy robić to na wolnych obrotach, ewentualnie w strumieniu zimnej wody. Klejenie części wykonanych z Polymorpha, następuje po podgrzaniu klejonych miejsc np. zapalniczką.
Rozgrzaną masę polimerową możemy wcisnąć też w nakrętkę lub owinąć dookoła śruby. Uzyskamy w ten sposób plastikowe śruby z nakrętkami, które możemy stosować pod wodą. Zresztą w internecie jest wiele przykładów na praktyczne wykorzystanie tego polimeru.
Praktyczne wykorzystanie polimeru. W ten sam sposób można również zabezpieczyć kable pomp przed popękaniem.
Trzeba jednak uczciwie powiedzieć, że po pierwsze, wymagana jest odrobina wprawy w obróbce Polymorpha, a po drugie, wykonane elementy nie będą wyglądały tak, jak te uzyskane metodą wtryskową. Najczęściej uzyskane fragmenty będą nierówne, co jednak nie przeszkadza w ich działaniu. Jest to tylko kwestia estetyki i wprawy.
Najlepsze zostawiłem na koniec. Otóż wszystkie pozostałości z obróbki, czy nawet przedmioty, które nie są nam już potrzebne, możemy zalać wrzątkiem i przerobić na nowe. Nic się nie marnuje.
Polymorph – klejenie korali i skały
Mimo, ze podgrzany polimer robi się kleisty i łatwo łączy ze sobą, to niechętnie „klei” się do innych powierzchni. Przez to jego zastosowanie w klejeniu korali przypomina trochę stosowanie kleju Milliput. Bardziej chodzi tu o zakleszczenie w nierównościach skały. Ze względu na to, że rozgrzany polimer dość szybko stygnie w wodzie, już po kilkunastu sekundach uzyskujemy wystarczające stwardnienie, aby nie przejmować się prądem wody (co jak wiemy stanowiło zmorę podczas klejenia preparatami typu Milliput). Podobnie jak wspomniany wyżej klej, Polymorph nie przyczepi się do szyby czy nawet do płaskich kawałków skał. Będzie natomiast trzymał się dobrze tam gdzie będzie miał możliwość zakleszczenia się we wgłębieniach czy otworach skalnych.
Od razu uprzedzam. Klejenie skał, ma przede wszystkim znaczenie wspomagające. Trudno uzyskać spoiwo, które utrzyma ciężar skały. Z drugiej strony, Polymorph idealnie nada się przy układaniu kawałków skał i ich zabezpieczeniu np. przed zsunięciem. W tym celu z rozgrzanego polimeru robimy kulkę, którą ściskamy dwoma kawałkami skał. Rozgrzany plastik „wpłynie” w nierówności skał, a po zastygnięciu stworzy dość mocne połączenie.
Lepienie korali Polymorph wymaga trochę wprawy i porowatej skały. Polimer można zabarwić specjalnym barwnikiem tak, aby nie rzucał się w oczy.
Jeśli chodzi o klejenie korali, to przyznam, że nie miałem zbytnio potrzeby, aby kleić korale, ale na potrzeby artykułu stworzyłem kilka szczepek. Udało mi się je przykleić, choć nie bez kłopotów. Po pierwsze, tak jak pisałem wyżej musimy mieć trochę wprawy, a po drugie musimy mieć w skale otworek lub pęknięcie, w które wciśniemy polimer. Dobrze jest się też spieszyć, bo szybko stygnący pod wodą polimer, z każdą sekundą traci soją elastyczność.
Najlepsze rezultaty uzyskiwałem formując z rozgrzanego polimeru mały stożek. W szerszą część wtykałem szczepkę, dodatkowo zaciskając polimer dookoła szkieletu korala, a ostro zakończony kawałek wciskałem na siłę w skałę. Wymaga to trochę wprawy, choć dużo zależy od porowatości skały.
Trzeba pamiętać jeszcze o sprawie temperatury. Szczepki wkładamy w masę o temperaturze około 50 stopni. Pod klejem oczywiście koral obumiera. Również przy samym kleju tkanka się cofa, o milimetr czy dwa. Każde przypadkowe dotkniecie klejem korala również spowoduje utratę tkanki.
Polymorph – śnieżna biel
W zasadzie wszystkie odmiany polikaprolaktonu w handlu, mają formę białych kuleczek. Jeśli patrzymy na świeżo przyklejone szczepki, to pierwsze co rzuca się w oczy to biała masa u podstawy korala. Potrzeba paru tygodni, aby zaczęła pokrywać się algami wapiennymi. Można więc zastosować inne rozwiązanie. Firmy na ebay czy na allegro, które sprzedają polymorph, mają w ofercie również proszki koloryzujące. Wystarczy kupić parę gram czarnego proszku i ugnieść jego szczyptę razem z klejem. Uzyskamy w ten sposób ciemnoszarą masę, która nie rzuca się tak w oczy. Oczywiście do innych zastosowań można stosować inne kolory barwników.
Żeby białe podstawki nie rzucały się w oczy, można dokupić proszek barwiący, który ugniatamy z gorącym polimerem.
Polymorph – czyżby produkt bez wad?
Do tej pory pisałem o samych zaletach Polymorpha. Owszem jest ich sporo: łatwość obróbki, możliwość barwienia, wszechstronność zastosowań, biodegradowalność. Jest jednak jedna wada, o której jeszcze nie wspomniałem. Jest nią… biodegradowalność. I dlatego wszystkie podwodne zastosowania Polymorpha są w większym lub mniejszym stopniu rozwiązaniami tymczasowymi.
Ale spokojnie, nie mówię tutaj o kilku tygodniach czy miesiącach, choć pewnie okres roku czy dwóch może już mieć znaczenie. Przyznaję, że trochę zgaduję, ale wykonałem mały eksperyment, który potwierdza, że coś jest na rzeczy.
Otóż z Polymorpha ugniotłem pałęczke o masie dokładnie 2g, którą powiesiłem na brzegu sumpa na 30 dni. Po tym czasie, pałeczkę umyłem w wodzie RO, wysuszyłem i ponownie zważyłem. Okazało się, że pałeczka jest o 0,02g lżejsza. Daje to utratę masy na poziomie 1% na miesiąc. Prawdopodobnie, wpływ na prędkość biodegradacji miałoby oświetlenie, cyrkulacja czy kontakt z podłożem.
Mała szczepka nie stanowi problemu, ale po roku, oryginalne klejenie może być już na tyle luźne, że nie utrzyma dużego, wyrośniętego korala. Nie chcę gdybać, bo takich testów nie wykonałem, ale trzeba to wziąć pod uwagę.
Wystarczy garstka granulek i szklanka wrzątku aby zacząć “ręczne drukowanie 3d”
Polymorph – Podsumowanie
Polymorph to bardzo przydatna rzecz w domu – nie tylko w akwarystyce. Wystarczy pół szklanki wrzątku, aby uzyskał elastyczność plasteliny, dzięki czemu możemy odtworzyć brakujące czy uszkodzone elementy domowych sprzętów. W akwarystyce możemy tworzyć przydatne rzeczy takie jak haczyki, podstawki, kolanka, trójniki, śruby czy nakrętki i wiele innych, które możemy bez obaw o korozje zanurzyć w wodzie. Jeśli brak Wam pomysłów, to setki ich znajdziecie na Google
Po opanowaniu klejenia szczepek, możemy za pomocą Polymorpha kleić korale do skały. Obsypując rozgrzany Polymorph piaskiem, możemy tworzyć konstrukcję idealnie zlewające się z tłem np. rurkę, będącą schronieniem dla goby.
Jedyne, o czym trzeba pamiętać to to, że dzięki swojej biodegradowalności, podobnie jak biopelletki, Polymorph wcześniej czy później zostanie zjedzony przez bakterie.
Polymorph oraz barwniki są do kupienia na Allegro za 45 zł za 500g plus barwniki po 8zł
Bibliografia
https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoplastic
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/440744?lang=en®ion=GB