3D spausdinimo gedimai: dažnos priežastys ir sprendimai

3D spausdinimo gedimai: dažnos priežastys ir sprendimai
Tokie skaitytojai kaip jūs padeda palaikyti MUO. Kai perkate naudodami nuorodas mūsų svetainėje, galime uždirbti filialų komisinius. Skaityti daugiau.

Palyginti su tradicine gamyba, 3D spausdinimas yra pigesnis, patogesnis ir sukuria daug mažiau netvarkos ir mažiau toksiškų šalutinių produktų. Galų gale, tai atnešė prototipų kūrimą ir nedidelio masto gamybą į mūsų miegamuosius. Tačiau nors 3D spausdinimas yra patogus, tai tikrai nėra lengva.





MUO dienos vaizdo įrašas SLĖKITE, KAD TĘSITE SU TURINIU

Visiškai viskas, nuo netinkamo diržo įtempimo ir netinkamo purkštukų priveržimo sukimo momento iki bet kurio iš šimtų neteisingų pjaustytuvo programinės įrangos nustatymų, gali sukelti katastrofišką 3D spausdinimo gedimą. Tačiau nesijaudinkite, nes mes sudarėme dažniausiai pasitaikančias 3D spausdinimo gedimų priežastis ir naudingus patarimus, kaip jų išvengti.





1. Styginiai

Stygos gali nebūti katastrofiška kosmetinių 3D spaudinių gedimu, tačiau plonos plastiko juostelės, einančios horizontaliai per visas tuščias jūsų modelio vietas, taip pat neatitinka tikslo. Dar blogiau, kad per didelis stygavimas gali sukelti funkcinių spaudinių, ypač susijusių su judančiomis dalimis, išvalymo problemų.





Kas sukelia styginius?

Negražus defektas atsiranda, kai 3D spausdintuvas nesustabdo išlydyto gijos išsiveržimo iš antgalio, kai jis kerta 3D modelio tarpus. Šį reiškinį lemia keli veiksniai, pradedant išlydyto gijos klampumu ir baigiant purkštuke sukuriamu slėgiu.

pašto paskyros, susietos su telefono numeriu
  3D spaudinys, sugadintas styginių

Kitaip tariant, spausdinant esant per aukštai temperatūrai, siūlas lengviau ištekės iš antgalio ir sukels siūlus. Tuo tarpu nesugebėjimas sumažinti purkštuko slėgio taip pat gali sukelti išlydytą plastiką anksčiau laiko išstumti. Drėgmės buvimas kaitinimo siūlelyje taip pat gali prisidėti prie styginių.



Dar blogiau, tam tikros medžiagos, tokios kaip PETG, yra labiau jautrios šiam 3D spausdinimo defektui.

Kaip pataisyti styginius: naudokite žemesnę temperatūrą

Kuo aukštesnė purkštuko temperatūra, tuo lengviau siūlas gali išsilieti, kai to neturėtų daryti. Nustačius tinkamą purkštuko temperatūrą, pasiekiamas tinkamas gijų klampumas, o tai savo ruožtu leidžia jūsų 3D spausdintuvui tiksliau valdyti išlydyto gijos srautą. Laimei, yra paprastas būdas tai pasiekti.





Dauguma šiuolaikinių pjaustytuvų, tokių kaip „PrusaSlicer“ arba jo atvirojo kodo analogas „SuperSlicer“, turi įmontuotus temperatūros bokšto testavimo modelius. Naudokite šiuos kalibravimo vedlius, kad tiksliai sureguliuotumėte pasirinkto kaitinimo siūlelio purkštuko temperatūros nustatymą. Temperatūros bokštas leidžia spausdinti įvairias modelio dalis esant skirtingoms purkštukų temperatūroms.

Tai puikiai tinka norint rasti „Goldilocks“ zoną tarp sluoksnių sukibimo stiprumo padidinimo ir stygų mažinimo. Nufotografuokite bandomąjį spaudinį skirtingais lygiais, kad nustatytumėte, kuris temperatūros nustatymas yra pakankamai stiprus jūsų programai, ir taip pat sumažins styginius.





  „SuperSlicer“ sugeneruotas temperatūros bokšto kalibravimo modelis.

Kaip sureguliuoti atitraukimo nustatymus

Dabar, kai išsprendėme per didelę purkštukų temperatūrą, galime padėti jūsų spausdintuvui sumažinti purkštukų slėgį. Norint išstumti išlydytą siūlą iš mažos angos purkštuko viduje, reikia didelio slėgio. Jei didžiulė stūmimo jėga nesumažės laiku, siūlas ir toliau išsiskirs iš antgalio ir pasireikš kaip stygos.

Jūsų pjaustyklės programinė įranga turi nustatymą, pavadintą įtraukimo atstumu būtent šiam tikslui. Kaip rodo pavadinimas, jis sumažina purkštuko slėgį, traukdamas siūlą priešinga kryptimi. Atitraukimo atstumo vertės matuojamos milimetrais ir svyruoja nuo 0,4 mm iki 1,2 mm tiesioginės pavaros ekstruderiams. Tačiau Bowden ekstruderiams reikia nuo 2 mm iki 7 mm atitraukimo. Jei nesate tikri dėl ekstruderių tipų, mūsų tiesioginės pavaros ir Bowden ekstruderių paaiškinimas turėtum būti padengtas.

Vertė taip pat kinta priklausomai nuo gijų medžiagos standumo / elastingumo. Spausdinimo kalibravimo modelių, optimizuotų įtraukimui, spausdinimas yra vienintelis tinkamas būdas nustatyti tinkamą 3D spausdintuvo nustatymą. Kaip ir temperatūros bokštas, dauguma tinkamų pjaustytuvų turės įmontuotus įtraukimo bokštus. Jei ne, galite atsisiųsti atitraukimo bokštą iš Spausdinami kad sužinotumėte, kuris atitraukimo atstumo nustatymas jums tinka geriausiai.

Be atitraukimo atstumo, atitraukimo greitis taip pat turi įtakos styginiams. Daugumos gijų jis svyruoja nuo 25 mm/s iki 60 mm/s, tačiau tai taip pat priklauso nuo to, ar naudojate tiesioginį, ar Bowden ekstruderį, taip pat priklauso nuo spausdinamos medžiagos tvirtumo / elastingumo. Per mažas greitis pablogina stygą, o dėl per didelės vertės siūlas bus sukramtytas ekstruderio krumpliaračių arba net nutrūks. Vėlgi, kalibravimo spaudiniai yra geriausias būdas.

2. Purkštukų užsikimšimas

Purkštukas užsikemša, kai siūlas negali prasiskverbti pro antgalį, todėl atspaudai būna nepilni arba iš viso nespaudžiami. Skirtingai nuo eilučių, tai visada sukelia visišką spausdinimo nesėkmę. Nustatyti užsikimšimo priežastį ir rasti sprendimą taip pat nėra taip paprasta dėl daugybės kintamųjų.

  Tobulo šalto traukimo pavyzdys. Kaitinamasis siūlas įgavo purkštuko kanalo formą.

Kas sukelia purkštukų užsikimšimą ir kaip jų išvengti

Dėl 3D spausdintuvo ekstruderio sudėtingumo atsiranda daug gedimo taškų, kurie gali prisidėti prie purkštuko užsikimšimo. Apskritai, pagrindinės priežastys svyruoja nuo mechaninių (ekstruderio, antgalio, šildytuvo) problemų iki gijų pasirinkimo ir tvarkymo praktikos. Pažvelkime į dažniausiai pasitaikančias priežastis.

Gijos kokybė: Tikėtina, kad pigesnėse gijose yra dulkių ir šiukšlių, kurios ilgainiui gali kauptis antgalyje ir galiausiai jį užblokuoti. Neretai gijiniuose siūluose, kuriuos gamina prekės ženklai, kurie neatitinka tinkamų gamybos standartų, randama net metalo fragmentų. Nereikia daug užkimšti vidutinį antgalį, kurio anga yra tik 0,4 mm. Verta naudoti aukštos kokybės gijas iš žinomų prekių ženklų. Tačiau neigiamą pigių siūlų poveikį lengva sušvelninti, jei laikysitės mūsų šalto traukimo kreiptuvas prevencinei purkštukų priežiūrai .

Neteisingas purkštuko dydis: Inžineriniai siūlai, kuriuose naudojami anglies pluošto ir stiklo pluošto mišiniai, gali lengvai užkimšti standartinius 0,4 mm purkštukus, esančius daugelyje 3D spausdintuvų. Geriau naudoti didesnius 0,6 mm purkštukus, kad sumažintumėte riziką, kad santykinai didelės kompozitinės medžiagos užblokuos mažytę atsarginio antgalio angą. Šis patarimas taip pat taikomas medienai, tamsoje šviečiantiems ir metaliniams siūlams.

  Tiesioginės pavaros ekstruderis 3D spausdintuvui rankoje
Vaizdo kreditas: Nachiket Mhatre

Per didelis sluoksnio aukštis: Storesni sluoksniai spausdinami greičiau, tačiau persistengus galite lengvai užsikimšti purkštuką. Idealiu atveju sluoksnio aukščio nustatymas neturėtų viršyti 75 procentų jūsų purkštuko dydžio. Tai reiškia, kad 0,3 mm sluoksnio aukštis yra didžiausias, kurį galite saugiai naudoti 0,4 mm antgaliui.

Spausdinant modelius didesniais sluoksnių aukščiais, reikalingas radikaliai didelis tūrinis gijų srautas, o tai neįmanoma nepadidinus purkštuko temperatūros. Nepateikus pakankamai šilumos, ekstruderis negali išstumti šalto siūlelio iš purkštuko.

Šilumos šliaužimas: Priešingame spektro gale, spausdinant esant aukštai temperatūrai, šiluma gali „slinkti“ iš karštosios pusės per karščio pertrauką ir ant šaltosios pusės. Purkštukų užsikimšimas išryškėja kiekvieną kartą, kai siūlas ištirpsta neteisingoje šilumos pertraukos pusėje. Jei jūsų „hotend“ ventiliatorius nustoja veikti, net nereikia spausdinti ypač karštai, kad antgalį užsikimštų mažai tirpstančios medžiagos, pvz., PLA.

Tai galima veiksmingai sumažinti prieš spausdinant patikrinus, ar „hotend“ ventiliatorius veikia. Naudojant titano arba plonesnio plieno šilumos izoliatorius taip pat sumažėja šilumos šliaužimas. Jei spausdinate PLA uždarame spausdintuve, pravartu atidaryti duris. Jei niekas kitas neveikia, gali tekti atnaujinti į galingesnį „hotend“ ventiliatorių.

  Ender-3 atsargų bowden ekstruderis

Ekstruderio susidėvėjimas: Ekstruderio variklis ir krumpliaračių agregatas turi sukurti didžiulį sukimo momentą ir sukibimą, kad siūlas išstumtų per antgalį. Tai ypač pasakytina apie didelį spausdinimo greitį medžiagoms, kurios spausdina aukštesnėje temperatūroje. Laikui bėgant senstančių ekstruderio žingsninių variklių sukimo momentas gali sumažėti arba susidėvėti ekstruderio krumpliaračiai. Šių veiksnių derinys sename spausdintuve gali sukurti pakankamai ekstruzijos jėgos sumažėjimą, kad purkštukas užsikimštų.

Tačiau kai užsikemšate antgalis, mūsų puiku 3D spausdintuvo purkštukų atkimšimo vadovas pravers.

3. Kreipimasis

Kreipimasis atsiranda, kai spausdinimo metu spaudinio kampai arba kraštai pakyla nuo spausdinimo pagrindo. Nors tai gali atrodyti kaip kosmetinis defektas, tai sugadina funkcinių spaudinių matmenų tikslumą, o tai yra sandorio nutraukimo priežastis. Dar blogiau, kad dėl per didelio iškreipimo visas spaudinys gali nukristi nuo lovos ir sugadinti spaudinį.

  Iškreipto 3D spaudinio demonstravimas
Vaizdo kreditas: CNC virtuvė / YouTube

Kas sukelia deformaciją?

Lengviau suprasti deformacijos mechaniką, jei įsivaizduojate miniatiūrinę sieną, atspausdintą ABS. Pirmieji keli sluoksniai klojami 260°C temperatūroje ant lovos, kuri įkaitinama iki 100°C, kad būtų lengviau sukibti. Vykstant spausdinimui, sluoksnių, esančių šalia lovos, temperatūra yra 100 °C, o toliau esančių sluoksnių temperatūra siekia trečdalį šios temperatūros.

Viršutiniai sluoksniai, besiliečiantys su šaltesniu aplinkos oru, vėsdami pradeda trauktis, o karštesni apatiniai sluoksniai šalia šildomos lovos yra santykinai didesni dėl plėtimosi. Dėl susitraukiančių viršutinių sluoksnių karštesni sluoksniai šalia lovos susisuka, o tai tampa akivaizdu, kai kampai pakyla nuo lovos.

Nors lovos sukibimas gali sumažinti deformaciją, iš tikrųjų taip nutinka dėl temperatūros skirtumo tarp karšto ir šalto spaudinio sluoksnių. Būtent todėl deformacija yra akivaizdesnė techninėse medžiagose, tokiose kaip nailonas ir ABS, kurios spausdinamos žymiai aukštesnėje temperatūroje.

Kaip išvengti deformacijos

Aukščiau minėto temperatūros skirtumo sumažinimas yra geriausias būdas sumažinti deformaciją. Tai lengviau pasiekti naudojant ABS spaudinius, nes viskas, ko jums reikia, yra uždara spausdinimo kamera. Tai sulaiko lovos skleidžiamą šilumą, kad mažesnių spausdintuvų, pvz., Voron 0 serijos, kameros temperatūra būtų iki 70 °C.

  top-cura-plugins-anti-warping

Šis metodas taip pat tinka sudėtingesnėms medžiagoms, tokioms kaip nailonas ir polikarbonatas. Idealiu atveju turėtumėte perkelti spausdintuvo elektroniką už kameros, kad užtikrintumėte ilgaamžiškumą. Nepaisant to, paprastas korpusas vis tiek negali apsaugoti nuo itin didelių ar aukštų spaudinių deformacijos didesniame 3D spausdintuve. Tuo metu turite aktyviai šildyti spausdinimo kamerą, kad ji būtų bent jau arčiau 60 °C.

Reikia pažymėti, kad tokia aukšta kameros temperatūra nėra ideali tokioms medžiagoms kaip PLA ir PETG, kurios linkusios suminkštėti esant tokioms temperatūroms. Šias medžiagas geriausia spausdinti atviruose 3D spausdintuvuose, kai lova šildoma iki stiklėjimo (minkštėjimo) temperatūros (nuo 45 °C iki 60 °C), kad būtų lengviau sukibti. Kreipimąsi galima dar labiau sumažinti sumažinus purkštukų temperatūrą, tačiau tai taip pat lemia silpnesnius spaudinius.

Paprastai pridedant briaunų prie didelių plokščių paviršių arba ąselių prie aštrių spaudinių kampų, pagerėja sukibimas, nes tai veiksmingai apsaugo, kad susitraukianti medžiaga neiškreiptų apatinių sluoksnių. Mūsų vadovas apie įvairius 3D spausdinimo paviršius (ir kada juos naudoti) padės pagerinti pirmojo sluoksnio sukibimą.

4. Sluoksnio atskyrimas arba silpni spaudiniai

Sluoksnių atsiskyrimas arba delaminacija įvyksta, kai spaudinio sluoksniai netinkamai prilimpa vienas prie kito, todėl spaudinyje atsiranda tarpų arba įtrūkimų. 3D spausdintuvas iš esmės yra karšto lydalo klijų pistoletas, valdomas roboto. Ir karšto lydalo klijai veikia, nes jie yra karšti.

Taip pat, spausdinant žemesnėje purkštukų temperatūroje, bus gražesni atspaudai, kurie nelabai deformuojasi, tačiau šilumos trūkumas labai pablogina tarpsluoksnių sukibimą. Dėl to susidaro silpni spaudiniai, kurie lengvai užsifiksuoja išilgai sluoksnių linijų.

  3D modelis veikia sluoksnių atskyrimu po 3D spausdinimo
Vaizdo kreditas: Callum coles/ YouTube

Kaip pagerinti sluoksnių sukibimą ir išvengti silpnų spaudinių

Jūsų 3D spausdinimo stiprumą visomis kryptimis, išskyrus sluoksnių linijas, nustato gijų gamintojas. Skaitykite daugiau kaip gijų pasirinkimas veikia jūsų 3D spaudinių sėkmę . Tačiau sluoksnių linijos yra nepakeičiami visų 3D spaudinių gedimo taškai, neatsižvelgiant į tai, kokia medžiaga naudojama. Todėl norint pagerinti tarpsluoksnių sukibimą, labai svarbu laikytis šios geriausios praktikos.

Spausdinimas tinkamoje temperatūroje: Sukalibruokite savo purkštukų temperatūrą naudodami pirmiau minėtus temperatūros bokšto bandomuosius spaudinius. Šie 3D modeliai sukurti taip, kad juos būtų galima užfiksuoti kiekvienoje temperatūros dalyje, kad būtų galima patikrinti sluoksnio sukibimo stiprumą. Tai geriausias būdas rasti pusiausvyrą tarp spausdinimo kokybės ir tarpsluoksnio stiprumo.

Didelis aušinimo ventiliatoriaus greitis: Nustačius per didelį dalių aušinimo ventiliatoriaus greitį, sluoksniai gali per greitai atvėsti, todėl sukibimas gali prastai. Nors greitesnis dalių aušinimas užtikrina gražesnius spaudinius ir geresnę iškyšos / atramos kokybę, tai neigiamai veikia tarpsluoksnių sukibimą tokiose medžiagose kaip ABS, nailonas ir polikarbonatas.

Drėgnas siūlas: Dėl drėgmės kaitinimo siūlelyje karštame antgalyje gaminasi garai, dėl kurių ekstruzinėje medžiagoje susidaro mikroburbuliukai ir tuštumos. Tai ne tik gadina spaudinio paviršiaus kokybę, bet ir daro juos trapius. Pradedantiesiems tinkamos medžiagos, tokios kaip PLA ir PETG, nėra jautrios drėgmei, tačiau higroskopinės gijos, tokios kaip nailonas, prieš spausdinant turi būti kruopščiai išdžiovintos siūlų džiovintuve.

Keturi 3D spausdinimo apokalipsės raiteliai

Sėkmingi 3D spaudiniai nesibaigia tuo, kad užtikrinamas geras pirmojo sluoksnio sukibimas. Sureguliavę spausdintuvo ir pjaustytuvo nustatymus, kad sumažintumėte šiuos keturis dažniausiai pasitaikančius gedimo būdus, jūsų tikimybė susidurti su nepavykusiu 3D spausdinimu turėtų žymiai sumažinti.