Eșecuri de imprimare 3D: cauze și soluții comune

Eșecuri de imprimare 3D: cauze și soluții comune
Cititorii ca tine ajută la sprijinirea MUO. Când efectuați o achiziție folosind link-uri de pe site-ul nostru, este posibil să câștigăm un comision de afiliat. Citeşte mai mult.

În comparație cu producția tradițională, imprimarea 3D este mai ieftină, mai convenabilă și creează mult mai puțină mizerie și mai puține produse secundare toxice. La urma urmei, a adus prototipuri și producție la scară mică în dormitoarele noastre. Dar, deși imprimarea 3D este convenabilă, cu siguranță nu este ușoară.





MUO Videoclipul zilei DEfilați PENTRU A CONTINUA CU CONȚINUT

Absolut orice, de la tensiunea incorectă a curelei și cuplul incorect de strângere a duzelor până la greșirea oricăreia dintre sutele de setări ale software-ului de tăiere, poate provoca o defecțiune catastrofală a imprimării dvs. 3D. Dar nu vă faceți griji, deoarece am compilat cele mai comune cauze ale eșecurilor de imprimare 3D, împreună cu sfaturi utile despre cum să le evitați.





1. Înșirare

Înșirarea ar putea să nu constituie un eșec catastrofal pentru imprimările cosmetice 3D, dar șuvițele subțiri de plastic care rulează orizontal în toate spațiile goale ale modelului dvs. încalcă, de asemenea, scopul. Și mai rău, înșirarea excesivă poate cauza chiar probleme de spațiu în imprimările funcționale, în special cele care implică părți în mișcare.





cum să transferați documente Google într-un alt cont

Ce cauzează încordarea?

Defectul inestetic apare atunci când o imprimantă 3D nu reușește să oprească filamentul topit să curgă din duză în timp ce traversează golurile din modelul 3D. Acest fenomen este guvernat de mai mulți factori, variind de la vâscozitatea filamentului topit până la presiunea generată în duză.

  O imprimare 3D distrusă de înșirare

Cu alte cuvinte, imprimarea la temperaturi excesive va face mai ușor ca filamentul să scurgă din duză și să provoace înșiruire. Între timp, eșecul de a reduce presiunea duzei va duce, de asemenea, la împingerea prematură a plasticului topit. Prezența umezelii în filament poate contribui și la înșirare.



Pentru a înrăutăți lucrurile, anumite materiale, cum ar fi PETG, sunt intrinsec mai susceptibile la acest defect de imprimare 3D.

Cum să remediați încordarea: utilizați o temperatură mai scăzută

Cu cât temperatura duzei este mai ridicată, cu atât este mai ușor pentru filament să se scurgă când nu ar trebui. Setarea temperaturii corecte a duzei obține vâscozitatea corectă a filamentului, ceea ce, la rândul său, permite imprimantei dvs. 3D să controleze fluxul de filament topit mai precis. Din fericire, există o modalitate ușoară de a realiza acest lucru.





Cele mai multe dispozitive de tăiere moderne, cum ar fi PrusaSlicer, sau omologul său open-source SuperSlicer, au modele încorporate de turnuri de temperatură. Utilizați acești vrăjitori de calibrare pentru a regla setarea temperaturii duzei pentru filamentul dorit. Turnul de temperatură vă permite să imprimați diferite secțiuni ale modelului la diferite temperaturi ale duzelor.

Acest lucru este perfect pentru a găsi zona Goldilocks între maximizarea rezistenței de aderență a stratului intercalat și atenuarea încordării. Faceți imprimare de testare la diferite niveluri pentru a determina ce setare de temperatură este suficient de puternică pentru aplicația dvs., atenuând în același timp încordarea.





  Model de calibrare a turnului de temperatură generat în SuperSlicer.

Cum să reglați setările de retragere

Acum că am abordat temperatura excesivă a duzelor, putem trece la a ajuta imprimanta să elibereze presiunea duzelor. Împingerea filamentului topit dintr-un orificiu mic din interiorul duzei necesită multă presiune. Dacă forța uriașă de împingere nu este redusă în timp, filamentul va continua să curgă din duză și se va manifesta ca șiruri.

Software-ul dvs. de tăiere are o setare numită distanță de retragere tocmai în acest scop. După cum sugerează și numele, reduce presiunea duzei trăgând filamentul în direcția opusă. Valorile distanței de retragere sunt măsurate în milimetri și variază între 0,4 mm și 1,2 mm pentru extruderele cu acționare directă. Cu toate acestea, extruderele Bowden necesită o retragere între 2 și 7 mm. Dacă nu sunteți sigur despre tipurile de extrudere, sistemul nostru explicator despre extrudere cu acționare directă și Bowden ar trebui să te acopere.

Valoarea se modifică și odată cu rigiditatea/elasticitatea materialului din filament. Imprimarea modelelor de calibrare optimizate pentru retragere este singura modalitate viabilă de a determina setarea potrivită pentru imprimanta dvs. 3D. La fel ca turnul de temperatură, cele mai multe feliere decente vor avea turnuri de retragere încorporate. Dacă nu, puteți descărca un turn de retragere de pe Imprimabile pentru a afla care setare a distanței de retragere funcționează cel mai bine pentru dvs.

Pe lângă distanța de retragere, viteza de retragere are și un impact asupra încordării. Variază între 25 mm/s și 60 mm/s pentru majoritatea filamentelor, dar depinde și dacă utilizați un extruder direct sau Bowden, fiind afectat și de duritatea/elasticitatea materialului imprimat. O viteză prea mică agravează încordarea, în timp ce o valoare excesivă va face ca filamentul să fie mestecat de angrenajele extruderului sau chiar să se rupă. Încă o dată, imprimările de calibrare sunt cea mai bună cale de acțiune.

2. Sabots pentru duze

Înfundarea duzei apar atunci când filamentul nu poate trece prin duză, rezultând imprimări incomplete sau nicio extrudare. Spre deosebire de înșirare, aceasta cauzează invariabil eșecul total de imprimare. Nici identificarea cauzei înfundarii și găsirea unei soluții nu este la fel de simplă, din cauza numărului mare de variabile implicate.

  Un exemplu de tragere la rece perfectă. Filamentul a luat forma căii duzei.

Ce cauzează înfundarea duzelor și cum să le preveniți

Complexitatea unui extruder de imprimantă 3D creează multe puncte de defecțiune care ar putea contribui la înfundarea duzei. În linii mari, cauzele principale variază de la probleme mecanice (extruder, duză, încălzire) până la alegerea filamentului și practicile de manipulare. Să aruncăm o privire la cele mai frecvente cauze.

Calitatea filamentului: Filamentele mai ieftine sunt probabil să conțină praf și resturi, care se pot acumula în duză în timp și, în cele din urmă, se pot bloca. Nu este neobișnuit să găsiți chiar și fragmente de metal în interiorul filamentelor fabricate de mărci care nu respectă standardele de fabricație adecvate. Nu este nevoie de mult pentru a înfunda o duză medie care are o deschidere de doar 0,4 mm. Merită să folosiți filamente de înaltă calitate de la mărci de renume. Cu toate acestea, atenuarea impactului negativ al filamentelor ieftine este ușoară dacă ne urmați Ghid de tragere la rece pentru întreținerea preventivă a duzei .

Dimensiune incorectă a duzei: Filamentele de inginerie care folosesc fibre de carbon și amestecuri de fibră de sticlă pot înfunda cu ușurință duzele standard de 0,4 mm găsite pe majoritatea imprimantelor 3D. Este mai bine să utilizați duze mai mari de 0,6 mm pentru a reduce riscul ca materialele compozite relativ mari să blocheze orificiul mic al unei duze de stoc. Acest sfat se aplică și filamentelor din lemn, care strălucesc în întuneric și metal.

  Extruder cu acționare directă pentru imprimanta 3D în mână
Credit imagine: Nachiket Mhatre

Înălțime excesivă a stratului: Straturile mai groase se imprimă mai repede, dar exagerarea poate înfunda cu ușurință duza. În mod ideal, setarea înălțimii stratului nu ar trebui să depășească 75% din dimensiunea duzei. Asta înseamnă că o înălțime a stratului de 0,3 mm este cea mai mare pe care o poți folosi în siguranță pentru o duză de 0,4 mm.

Imprimarea modelelor cu înălțimi mai mari de strat necesită un flux volumetric radical de filament, ceea ce este imposibil fără creșterea temperaturii duzei. Eșecul de a furniza suficientă căldură face imposibil ca extruderul să împingă filamentul rece din duză.

Fluaj de căldură: La capătul opus al spectrului, imprimarea la temperaturi excesive poate face ca căldura să se „strecoare” din partea fierbinte prin ruptura de căldură și pe partea rece. Înfundarea duzei se manifestă de fiecare dată când filamentul se topește în partea greșită a radiatorului. Dacă ventilatorul dvs. hotend nu mai funcționează, nici măcar nu trebuie să imprimați deosebit de fierbinte pentru materiale cu topire scăzută, cum ar fi PLA, pentru a vă înfunda duza.

Acest lucru poate fi atenuat eficient prin verificarea funcționalității ventilatorului hotend înainte de imprimare. Utilizarea de titan sau oțel mai subțire de căldură reduce, de asemenea, fluxul de căldură. Dacă imprimați PLA într-o imprimantă închisă, este o idee bună să păstrați ușa deschisă. Dacă nimic altceva nu funcționează, ar putea fi necesar să faceți upgrade la un ventilator hotend mai puternic.

  Extruder bowden stoc Ender-3

Uzura extruderului: Motorul extruderului și ansamblul angrenajului trebuie să genereze cantități uriașe de cuplu și aderență pentru a împinge filamentul prin duză. Acest lucru este valabil mai ales la viteze mari de imprimare pentru materialele care se imprimă la temperaturi mai ridicate. Cuplul de ieșire al motoarelor pas cu pas ale extruderului îmbătrânit poate scădea în timp sau angrenajele extruderului s-ar fi uzat. O combinație a acestor factori la o imprimantă veche poate crea suficientă scădere a forței de extrudare pentru a provoca înfundarea duzei.

Cu toate acestea, atunci când ajungeți cu o duză înfundată, deșteptul nostru Ghid de desfundare a duzelor imprimantei 3D va veni la îndemână.

3. Deformarea

Deformarea apare atunci când colțurile sau marginile unei imprimări se ridică de pe patul de imprimare în timpul imprimării. În timp ce acest lucru ar putea suna ca un defect cosmetic, distruge acuratețea dimensională pentru imprimeurile funcționale, ceea ce este o problemă. Mai rău încă, deformarea excesivă poate duce, de asemenea, la desprinderea întregului imprimeu de pe pat și strica imprimarea.

  O demonstrație a unei imprimări 3D deformate
Credit imagine: CNC Kitchen/ YouTube

Ce cauzează deformarea?

Este mai ușor de înțeles mecanica deformării dacă vizualizați un perete în miniatură imprimat în ABS. Primele straturi sunt așezate la 260°C pe un pat care este încălzit până la 100°C pentru a facilita aderența. Pe măsură ce imprimarea progresează, straturile de lângă pat sunt la 100°C, în timp ce cele mai sus se află la o treime din această temperatură.

Straturile superioare în contact cu aerul ambiental mai rece încep să se micșoreze pe măsură ce se răcesc, în timp ce straturile inferioare mai fierbinți din apropierea patului încălzit sunt relativ mai mari din cauza expansiunii. În consecință, straturile superioare care se micșorează fac ca straturile mai fierbinți din apropierea patului să se încurce, ceea ce devine evident pe măsură ce colțurile se ridică de pe pat.

Deși aderența la pat poate atenua deformarea, aceasta se întâmplă de fapt din cauza diferenței de temperatură dintre straturile calde și reci ale imprimării. Tocmai de aceea, deformarea este mai evidentă în materialele tehnice, cum ar fi nailonul și ABS, care sunt imprimate la temperaturi semnificativ mai ridicate.

Cum să preveniți deformarea

Reducerea diferențelor de temperatură menționate mai sus este cea mai bună modalitate de a atenua deformarea. Realizarea acestui lucru este mai ușoară pentru imprimările ABS, deoarece tot ce aveți nevoie este o cameră de imprimare închisă. Aceasta reține căldura generată de pat pentru a aduce temperaturi în cameră până la 70°C pentru imprimantele mai mici, cum ar fi seria Voron 0.

  top-cura-plugins-anti-warping

Această metodă funcționează și pentru materiale mai dificile, cum ar fi nailonul și policarbonatul. În mod ideal, ar trebui să mutați componentele electronice ale imprimantei în afara camerei pentru a asigura longevitatea. Acestea fiind spuse, o simplă carcasă încă nu poate împiedica deformarea tipăriturilor extrem de mari sau înalte într-o imprimantă 3D mai mare. În acel moment, trebuie să încălziți în mod activ camera de imprimare pentru a o apropia de cel puțin 60°C.

Trebuie remarcat faptul că astfel de temperaturi ridicate ale camerei nu sunt ideale pentru materiale precum PLA și PETG, care tind să se înmoaie la acele temperaturi. Aceste materiale sunt cel mai bine tipărite în imprimante 3D deschise, cu patul încălzit la temperatura de tranziție a sticlei (înmuiere) (între 45°C și 60°C) pentru a facilita aderența. Deformarea poate fi atenuată și mai mult prin reducerea temperaturii duzei, dar asta duce și la imprimări mai slabe.

Ca regulă generală, adăugarea borurilor pe suprafețele mari plane sau a urechilor la colțurile ascuțite ale imprimărilor dvs. îmbunătățește aderența, deoarece acest lucru împiedică în mod eficient materialul care se micșorează deformarea straturilor inferioare. Ghidul nostru pentru diferite suprafețe de imprimare 3D (și când să le folosiți) vă va ajuta să vă îmbunătățiți aderența primului strat.

4. Separare straturi sau imprimări slabe

Separarea straturilor, sau delaminarea, are loc atunci când straturile unei imprimări nu aderă corect unele la altele, rezultând goluri sau fisuri în imprimare. O imprimantă 3D este în esență un pistol de lipici topit la cald controlat de un robot. Și lipiciul termofuzibil funcționează pentru că este, ei bine, fierbinte.

De asemenea, imprimarea la temperaturi mai scăzute ale duzelor va duce la printuri mai frumoase, care nu se deformează mult, dar lipsa căldurii afectează serios aderența dintre straturile. Acest lucru duce la imprimeuri slabe care se fixează cu ușurință de-a lungul liniilor straturilor.

cum să creați o parolă
  Un model 3D este afectat de separarea straturilor după imprimarea 3D
Credit imagine: Callum coles/ YouTube

Cum să îmbunătățiți aderența stratului și să preveniți imprimările slabe

Puterea imprimării dvs. 3D în toate direcțiile, cu excepția liniilor de straturi, este guvernată de producătorul filamentului. Citiți mai multe pe modul în care alegerea filamentului influențează succesul imprimărilor dvs. 3D . Cu toate acestea, liniile de straturi sunt punctele invariabile de eșec pentru toate printurile 3D, indiferent de materialul utilizat. Prin urmare, este esențial să urmați aceste bune practici pentru a îmbunătăți aderența interstratului.

Imprimarea la temperaturi adecvate: Calibrați temperatura duzei cu imprimările de testare a turnului de temperatură menționate mai sus. Aceste modele 3D sunt proiectate pentru a fi fixate la fiecare secțiune de temperatură pentru a verifica rezistența de aderență a stratului. Acesta este cel mai bun mod de a găsi un echilibru între calitatea imprimării și rezistența straturilor intermediare.

Viteza mare a ventilatorului de răcire a părții: Dacă viteza ventilatorului de răcire a pieselor este setată prea mare, se poate răci prea repede straturile, ceea ce duce la o aderență slabă. În timp ce răcirea mai rapidă a părților asigură printuri mai frumoase și o calitate mai bună a susținerii/suportului, acest lucru are un impact negativ asupra aderenței interstraturilor în materiale precum ABS, nailon și policarbonat.

Filament umed: Prezența umidității în filament determină producerea de abur în duza fierbinte, care introduce microbule și goluri în materialul extrudat. Acest lucru nu numai că strică calitatea suprafeței unei imprimări, dar le face și fragile. Materialele prietenoase pentru începători, cum ar fi PLA și PETG, nu sunt susceptibile la umiditate, dar filamentele higroscopice, cum ar fi nailonul, trebuie uscate bine într-un uscător cu filamente înainte de imprimare.

Cei patru călăreți ai apocalipsei imprimării 3D

Realizarea de printuri 3D de succes nu se termină cu asigurarea unei bune aderențe a primului strat. Reglarea setărilor imprimantei și slicer-ului pentru a atenua aceste patru moduri comune de defecțiune ar trebui să reducă semnificativ șansele de a întâlni o imprimare 3D eșuată.