Грешке 3Д штампања: уобичајени узроци и решења

У поређењу са традиционалном производњом, 3Д штампање је јефтиније, практичније и ствара много мање нереда и мање токсичних нуспроизвода. Ипак је то донело израду прототипа и производњу малих размера у наше спаваће собе. Али иако је 3Д штампање згодно, сигурно није лако.

Апсолутно било шта, од неправилног затезања каиша и неправилног момента затезања млазнице до добијања било каквог једна од стотина погрешних подешавања софтвера за сечење, може довести до катастрофалног квара вашег 3Д принт. Али не брините јер смо саставили најчешће узроке неуспеха 3Д штампања заједно са практичним саветима како да их избегнете.

1. Стрингинг

Низање можда неће представљати катастрофалан неуспех за козметичке 3Д отиске, али танки комадићи пластике који пролазе хоризонтално преко свих празних простора вашег модела такође поништавају сврху. Што је још горе, прекомерно низање може чак да изазове проблеме са зазором у функционалним отисцима - посебно онима који укључују покретне делове.

Шта узрокује стрингинг?

Неугледни дефект настаје када 3Д штампач не успе да спречи да растопљени филамент исцури из млазнице док пролази кроз празнине унутар 3Д модела. Овом појавом управља неколико фактора, у распону од вискозитета растопљеног филамента до притиска који се ствара у млазници.

Другим речима, штампање на превисоким температурама ће олакшати филаменту да исцури из млазнице и да изазове низање. У међувремену, неуспех да се смањи притисак млазнице такође ће проузроковати прерано избацивање растопљене пластике. Присуство влаге у филаменту такође може допринети нанизању.

Да ствар буде још гора, одређени материјали као што је ПЕТГ су суштински подложнији овом дефекту 3Д штампања.

Како да поправите низање: користите нижу температуру

Што је температура ваше млазнице топлија, то је лакше да филамент исцури када не би требало. Постављањем исправне температуре млазнице постиже се прави вискозитет филамента, што заузврат омогућава вашем 3Д штампачу да прецизније контролише проток растопљеног филамента. На срећу, постоји једноставан начин да се то постигне.

Већина модерних резача, као што је ПрусаСлицер, или његов опен-соурце парњак СуперСлицер, имају уграђене тестне моделе температурног торња. Користите ове чаробњаке за калибрацију да фино подесите температуру млазнице за филамент по избору. Температурни торањ вам омогућава да штампате различите делове модела на различитим температурама млазница.

Ово је савршено за проналажење зоне Златокоса између максимизирања међуслојне чврстоће адхезије и ублажавања струјања. Снимите пробни отисак на различитим нивоима да бисте утврдили која је поставка температуре довољно јака за вашу примену, а истовремено ублажите низање.

Како подесити подешавања повлачења

Сада када смо се позабавили прекомерном температуром млазнице, можемо да пређемо на помоћ вашем штампачу да смањи притисак млазнице. Гурање растопљеног филамента из малог отвора унутар млазнице захтева велики притисак. Ако се огромна сила гурања не смањи на време, филамент ће наставити да цури из млазнице и манифестује се као низ.

Ваш софтвер за сечење има поставку названу растојање увлачења управо за ову сврху. Као што име каже, смањује притисак млазнице повлачењем филамента у супротном смеру. Вредности удаљености увлачења мере се у милиметрима и крећу се између 0,4 мм и 1,2 мм за екструдере са директним погоном. Бовден екструдери, међутим, захтевају од 2 мм до 7 мм увлачења. Ако нисте сигурни о типовима екструдера, наш објашњавач на директном погону и Бовден екструдерима требало би да будете покривени.

Вредност се такође мења са крутошћу/еластичношћу материјала филамента. Штампање калибрационих модела оптимизованих за увлачење је једини одржив начин да одредите праву поставку за ваш 3Д штампач. Као и температурни торањ, већина пристојних резача ће имати уграђене куле за увлачење. Ако не, можете преузети торањ за повлачење са Принтаблес да бисте сазнали која поставка удаљености увлачења вам најбоље одговара.

Поред удаљености увлачења, брзина увлачења такође утиче на низање. Она варира између 25 мм/с и 60 мм/с за већину филамената, али такође зависи од тога да ли користите директним или Бовден екструдером, а на њега такође утиче жилавост/еластичност материјала штампана. Прениска брзина погоршава низање, док ће превелика вредност довести до тога да зупчаници екструдера сажваћу филамент или чак потпуно пукне. Још једном, калибрациони отисци су најбољи начин деловања.

2. Ноззле Цлогс

До зачепљења млазница долази када филамент не може да прође кроз млазницу, што доводи до непотпуних отисака или уопште нема екструзије. За разлику од стринговања, ово увек узрокује потпуни неуспех штампања. Идентификовање узрока зачепљења и проналажење решења такође није тако једноставно, због великог броја укључених варијабли.

Шта узрокује зачепљење млазница и како их спречити

Сложеност екструдера за 3Д штампач ствара многе тачке квара које могу допринети зачепљењу млазнице. Уопштено говорећи, примарни узроци се крећу од механичких (екструдер, млазница, грејач) проблема до избора филамента и пракси руковања. Хајде да погледамо најчешће узроке.

Квалитет филамента: Јефтинији филаменти вероватно садрже прашину и остатке, који се временом могу акумулирати у млазници и на крају је блокирати. Није неуобичајено пронаћи чак и металне фрагменте унутар филамента произведених од стране брендова који не прате одговарајуће стандарде производње. Није потребно много да се запуши просечна млазница која има отвор од само 0,4 мм. Исплати се користити висококвалитетне филаменте реномираних брендова. Међутим, ублажавање негативног утицаја јефтиних филамената је лако ако пратите наше Водич за хладно повлачење за превентивно одржавање млазница.

Нетачна величина млазнице: Инжењерски филаменти који користе мешавине угљеничних и стаклених влакана могу лако да зачепе стандардне млазнице од 0,4 мм које се налазе на већини 3Д штампача. Боље је да користите веће млазнице од 0,6 мм да бисте ублажили ризик да релативно велики композитни материјали блокирају мали отвор основне млазнице. Овај савет се такође односи на дрвене, светлеће у мраку и металне филаменте.

Прекомерна висина слоја: Дебљи слојеви штампају се брже, али претеривање може лако да запуши млазницу. Поставка висине слоја идеално не би требало да прелази 75 процената величине ваше млазнице. То значи да је висина слоја од 0,3 мм отприлике највише што можете безбедно да користите за млазницу од 0,4 мм.

Штампање модела у већим висинама слоја захтева радикално висок запремински проток филамента, што је немогуће без повећања температуре млазнице. Неуспех да обезбеди довољно топлоте онемогућава екструдеру да потисне хладну нит из млазнице.

Пузање топлоте: На супротном крају спектра, штампање на превисоким температурама може проузроковати да топлота „пузи“ са топле стране кроз топлотни прекид на хладну страну. Зачепљење млазница се манифестује сваки пут када се филамент топи на погрешној страни топлотног лома. Ако ваш хотенд вентилатор престане да ради, не морате чак ни да штампате посебно вруће за материјале ниског таљења као што је ПЛА да бисте зачепили млазницу.

Ово се може ефикасно ублажити верификацијом функционалности хотенд вентилатора пре штампања. Коришћење титанијума или тањих челичних топлотних ломова такође смањује пузање топлоте. Ако штампате ПЛА у затвореном штампачу, добра идеја је да врата буду отворена. Ако ништа друго не функционише, можда ћете морати да надоградите на моћнији хотенд вентилатор.

Ношење екструдера: Мотор екструдера и склоп зупчаника морају да генеришу огромне количине обртног момента и приањања да би се филамент гурнуо кроз млазницу. Ово се посебно односи на велике брзине штампања за материјале који штампају на вишим температурама. Излазни обртни момент остарјелих корачних мотора екструдера може пасти током времена или су зупчаници екструдера истрошени. Комбинација ових фактора на старом штампачу може створити довољан пад силе екструзије да изазове зачепљење млазнице.

Међутим, када завршите са зачепљењем млазнице, наше је сјајно Водич за отчепљивање млазница 3Д штампача добро ће доћи.

3. Варпинг

Искривљење настаје када се углови или ивице отиска подигну са подлоге за штампање током штампања. Иако ово може звучати као козметички недостатак, то уништава тачност димензија за функционалне отиске, што је проблем. Што је још горе, прекомерно савијање такође може проузроковати да цео отисак скине са кревета и уништи отисак.

Шта узрокује искривљење?

Лакше је разумети механику савијања ако замислите да се минијатурни зид штампа у АБС-у. Првих неколико слојева се полаже на 260°Ц на подлогу која је загрејана до 100°Ц да би се помогло пријањању. Како отисак напредује, слојеви у близини лежишта су на 100°Ц, док су они изнад на трећини те температуре.

Горњи слојеви у контакту са хладнијим амбијенталним ваздухом почињу да се скупљају како се хладе, док су топлији доњи слојеви у близини загрејаног слоја релативно већи због експанзије. Горњи слојеви који се скупљају узрокују да се топлији слојеви у близини кревета склупчају као последица, што постаје очигледно када се углови подижу са кревета.

Док адхезија на кревету може ублажити савијање, то се заправо дешава због температурне разлике између топлих и хладних слојева отиска. Управо због тога је савијање очигледније код техничких материјала као што су најлон и АБС који се штампају на знатно вишим температурама.

Како спречити искривљење

Премошћавање горе поменуте температурне разлике је најбољи начин да се ублажи савијање. То је лакше постићи за АБС отиске јер све што вам треба је затворена комора за штампање. Ово задржава топлоту коју генерише кревет и доводи температуру коморе до 70°Ц за мање штампаче као што је серија Ворон 0.

Ова метода такође функционише за захтевније материјале као што су најлон и поликарбонат. У идеалном случају, требало би да померите електронику вашег штампача ван коморе да бисте обезбедили дуговечност. Узимајући то у обзир, једноставно кућиште још увек не може спречити савијање изузетно великих или високих отисака у већем 3Д штампачу. У том тренутку морате активно загрејати комору за штампање да бисте је приближили бар на 60°Ц.

Мора се напоменути да тако високе температуре коморе нису идеалне за материјале као што су ПЛА и ПЕТГ, који имају тенденцију да омекшају на тим температурама. Ови материјали се најбоље штампају на отвореним 3Д штампачима, са креветом загрејаним на температури преласка стакла (омекшавање) (између 45°Ц и 60°Ц) да би се помогло пријањању. Искривљење се може додатно ублажити смањењем температуре млазнице, али то такође доводи до слабијих отисака.

Као правило, додајте ивице на велике равне површине или језичке на оштре углове на отисцима побољшава пријањање, јер се на тај начин ефикасно спречава да материјал који се скупља искриви доњи део слојева. Наш водич о различитим површинама за 3Д штампање (и када их користити) ће вам помоћи да побољшате адхезију првог слоја.

4. Раздвајање слојева или слаби отисци

Раздвајање слојева или деламинација се дешава када слојеви отиска не пријањају правилно један за други, што доводи до празнина или пукотина у отиску. 3Д штампач је у суштини пиштољ за топљење лепка који контролише робот. А лепак за топљење делује зато што је, па, врућ.

Исто тако, штампање на нижим температурама млазнице ће довести до лепших отисака који се не искривљују много, али недостатак топлоте озбиљно нарушава међуслојну адхезију. Ово доводи до слабих отисака који се лако шкљоцају дуж линија слоја.

Како побољшати адхезију слоја и спречити слабе отиске

Снагу вашег 3Д штампе у свим правцима, осим дуж линија слоја, одређује произвођач филамента. Прочитајте више на како избор филамента утиче на успех ваших 3Д отисака. Међутим, линије слојева су непроменљиве тачке квара за све 3Д отиске, без обзира на материјал који се користи. Због тога је кључно пратити ове најбоље праксе за побољшање међуслојне адхезије.

Штампање на одговарајућим температурама: Калибрирајте температуру млазнице помоћу горе поменутих тестних отисака температурног торња. Ови 3Д модели су дизајнирани да се шкљоцну на сваком температурном одељку како би се проверила снага адхезије слоја. Ово је најбољи начин да се успостави равнотежа између квалитета штампе и снаге међуслојева.

Велика брзина вентилатора за хлађење: Ако је брзина вентилатора за хлађење делова подешена на превисоку, може проузроковати да се слојеви охладе пребрзо, што доводи до лошег пријањања. Док брже хлађење делова обезбеђује лепше отиске и бољи квалитет препуста/подупирања, ово негативно утиче на међуслојну адхезију у материјалима као што су АБС, најлон и поликарбонат.

Влажни филамент: Присуство влаге у филаменту узрокује стварање паре у врућој млазници, која уноси микромехуриће и шупљине унутар екструдираног материјала. Ово не само да квари квалитет површине отиска, већ их чини и крхким. Материјали погодни за почетнике као што су ПЛА и ПЕТГ нису подложни влази, али хигроскопни филаменти као што је најлон морају се темељно осушити у сушачи са филаментима пре штампања.

Четири коњаника апокалипсе за 3Д штампање

Постизање успешних 3Д отисака не завршава се на обезбеђивању добре адхезије првог слоја. Подешавање подешавања вашег штампача и резача ради ублажавања ова четири уобичајена начина квара требало би значајно да смањи ваше шансе да наиђете на неуспели 3Д штампа.