3D spausdintuvo plastikas: purkštukų temperatūra, deformacijų pataisymai ir spausdinimo nustatymai
3D spausdinimas sukėlė revoliuciją gamyboje, prototipų kūrime ir mėgėjų kūryboje, tačiau norint pasiekti tobulų spaudinių, reikia suprasti sudėtingą medžiagų, temperatūros ir nustatymų ryšį. Nesvarbu, ar esate pradedantysis, nusivylęs iškreiptais spaudiniais, ar patyręs kūrėjas, siekiantis optimizavimo, šių pagrindų įsisavinimas yra būtinas norint gauti nuoseklių, aukštos kokybės{2}}rezultatų.
Gijų tipų ir jų temperatūros reikalavimų supratimas
Sėkmingo 3D spausdinimo pagrindas prasideda nuo tinkamos medžiagos parinkimo ir jos šiluminių savybių supratimo. Kiekvienas gijų tipas turi tam tikrus temperatūros diapazonus, kurie tiesiogiai veikia spausdinimo kokybę, sluoksnių sukibimą ir struktūros vientisumą.
PLA (polilaktinė rūgštis)išlieka populiariausiu pasirinkimu pradedantiesiems dėl savo atlaidaus pobūdžio ir lengvo naudojimo. Šis biologiškai skaidus termoplastikas, gautas iš atsinaujinančių išteklių, tokių kaip kukurūzų krakmolas, patikimai spausdina esant 190–220 laipsnių purkštukų temperatūrai. Lovos temperatūra turi būti nustatyta tarp 50 laipsnių ir 60 laipsnių, nors kartais PLA gali sėkmingai spausdinti ant nešildomos lovos. Žema spausdinimo temperatūra sumažina deformaciją ir idealiai tinka detaliems spaudiniams su lygiais paviršiais.
ABS (akrilonitrilo butadieno stirenas)pasižymi puikiu stiprumu ir atsparumu karščiui, palyginti su PLA, todėl tinka funkcinėms dalims, kurios patirs įtempimą ar aukštesnę temperatūrą. Tačiau šis patvarumas susijęs su didesniais spausdinimo iššūkiais. ABS reikalaujama, kad purkštukų temperatūra būtų nuo 220 laipsnių iki 250 laipsnių, o lovos temperatūra – nuo 80 iki 110 laipsnių. Medžiaga yra žinoma linkusi deformuotis dėl didesnio susitraukimo greičio aušinimo metu, todėl norint gauti geriausius rezultatus, reikalinga uždara spausdinimo kamera.
PETG (polietileno tereftalato glikolis)užpildo atotrūkį tarp PLA naudojimo paprastumo ir ABS patvarumo. Ši medžiaga sujungia stiprumą, lankstumą ir cheminį atsparumą, tačiau yra mažiau linkusi deformuotis nei ABS. PETG spausdina, kai purkštukų temperatūra yra nuo 220 laipsnių iki 250 laipsnių, o lovos temperatūra svyruoja nuo 70 iki 90 laipsnių. Dėl nedidelio lankstumo jis puikiai tinka dalims, kurioms reikalingas atsparumas smūgiams.
TPU ir TPE (termoplastinis poliuretanas ir elastomerai)yra lankstūs siūlai, kuriems reikia kantrybės ir specifinių nustatymų. Šios medžiagos spausdina 210–240 laipsnių temperatūroje, o lovos temperatūra yra nuo 40 iki 60 laipsnių. Pagrindinis iššūkis, susijęs su lanksčiais siūlais, yra ekstruzijos kontrolė, reikalaujanti lėtesnio spausdinimo greičio ir tiesioginės pavaros ekstruderių, kad būtų pasiekti optimalūs rezultatai.
Nailonasyra didelio našumo -galutinė vartotojų 3D spausdinimo medžiaga, pasižyminti išskirtiniu tvirtumu, ilgaamžiškumu ir atsparumu karščiui. Nailono purkštukų temperatūra turi būti nuo 240 laipsnių iki 260 laipsnių, o šildomos lovos – nuo 70 iki 90 laipsnių. Ši medžiaga yra labai higroskopiška, tai reiškia, kad ji sugeria drėgmę iš oro, todėl tinkamas saugojimas ir džiovinimas yra labai svarbūs sėkmingiems spaudiniams.
Tikslus{0}}purkštukų temperatūros nustatymas optimaliems rezultatams
Norint rasti geriausią purkštukų temperatūrą, reikia ne tik laikytis gamintojo rekomenduojamo diapazono{0}}, bet ir optimizuoti konkrečiam spausdintuvui, aplinkos sąlygoms ir norimoms spausdinimo savybėms.
Temperatūros bokštaiyra neįkainojami įrankiai, leidžiantys rinkti numerį esant tobulai temperatūrai. Šie kalibravimo spaudiniai laipsniškai keičia temperatūrą viso spaudinio metu, todėl galite vizualiai įvertinti sluoksnio sukibimą, susiuvimą, sujungimo efektyvumą ir paviršiaus kokybę esant skirtingoms temperatūroms. Pradėkite nuo viršutinio siūlomo siūlomo diapazono galo ir sumažinkite 5 laipsnių intervalais.
Esant žemesnei temperatūrai rekomenduojamo diapazono ribose, paprastai susidaro mažiau siūlų ir išsiliejimo, todėl spaudiniai yra švaresni su ryškesnėmis detalėmis. Tačiau per žema temperatūra gali sukelti per mažą-ekstruziją, prastą sluoksnio sukibimą ir padidėjusį trapumą. Pastebėsite, kad ekstruderis kovoja arba praleidžia žingsnius, jei temperatūra yra per žema.
Aukštesnė temperatūra pagerina sluoksnių sukibimą ir leidžia greičiau spausdinti, nes medžiaga ekstruzijos metu išlieka skystesnė. Kompromisai- apima padidintą eilutę, ryškesnes sluoksnių linijas ir galimą per-išspaudimą. Labai aukšta temperatūra taip pat gali sukelti tam tikrų medžiagų terminį skilimą, dėl kurio gali pakisti spalva ir atsirasti trapumas.
Aplinkos veiksniai daro didelę įtaką optimaliems temperatūros parametrams. Spausdinant šaltoje patalpoje, temperatūra gali būti padidinta 5–10 laipsnių, palyginti su šilta aplinka. Dėl skersvėjų gali greitai atšalti, todėl norint išlaikyti sluoksnio sukibimą, reikia reguliuoti temperatūrą.
Išsamūs deformacijos sprendimai
Spausdinimo kampų ir kraštų išlinkimas-ir pakėlimas-vargina visų lygių spausdintuvus. Šis reiškinys atsiranda dėl skirtingo aušinimo greičio, sukeliančio vidinius įtempius spausdintame objekte. Tinkamų deformacijų prevencijos strategijų supratimas ir įgyvendinimas žymiai pagerina spausdinimo sėkmės rodiklius.
Lovos sukibimassudaro pirmąją gynybos liniją nuo deformacijos. Dėl tinkamai išlygintos lovos negalima-derėtis; Net nedideli lovos aukščio svyravimai sukelia nenuoseklų pirmojo sluoksnio sukibimą. Popieriaus skiaute patikrinkite tarpą tarp purkštuko ir lovos keliuose taškuose, užtikrindami vienodą viso paviršiaus atsparumą.
PLA atveju švarus stiklas arba PEI lova dažnai užtikrina pakankamą sukibimą. Tačiau užtepus ploną klijų lazdelės, plaukų lako ar specializuotų lovos sukibimo tirpalų sluoksnį sukuriamas papildomas sukibimas. ABS naudinga ABS suspensija (ABS, ištirpinta acetone), užtepama ant lovos, sukuriant cheminį ryšį tarp atspaudo ir paviršiaus.
Lovos temperatūros optimizavimasskiriasi priklausomai nuo medžiagos, bet yra labai svarbus norint išvengti deformacijos. Nepakankama lovos šiluma leidžia apatiniams sluoksniams atvėsti ir susitraukti, o viršutiniai išlieka šilti, todėl susidaro įtampa, traukianti kampus aukštyn. Ir atvirkščiai, dėl per didelės lovos temperatūros pirmasis sluoksnis gali išlikti per skystas, o tai gali sukelti dramblio pėdą (per didelis pirmojo sluoksnio išsiplėtimas).
Aptvaraipakeisti spausdinimo galimybes, ypač tokioms medžiagoms kaip ABS ir nailonas. Palaikydami aplinkos temperatūrą aplink spaudinį, korpusai sumažina temperatūros gradientus, kurie sukelia deformaciją. Net paprasta kartoninė dėžutė ar akrilo plokštės gali žymiai pagerinti rezultatus. Aukštos-temperatūros medžiagoms palaikant maždaug 40–50 laipsnių kameros temperatūrą skiriasi sėkmė ir nesėkmė.
Krašto ir plausto nustatymaisuteikti papildomą paviršiaus plotą lovos sukibimui. Kraštelis tęsiasi keliais sluoksniais į išorę nuo spausdinimo pagrindo, padidindamas kontaktą su lova, nepadidindamas dalies storio. Atspausdinus kraštelius lengva nuimti ir jie puikiai tinka daugeliui programų. Plaustai sukuria aukos pagrindo sluoksnį, kuris palaiko visą spaudinį, puikiai tinka dalims su mažais pėdsakais arba sudėtingais pirmaisiais sluoksniais.
Aušinimo valdymasreikalauja niuansų supratimo. Nors aušinimo ventiliatoriai padeda greitai sutvirtinti sluoksnius dėl iškyšų ir tiltelių, per didelis aušinimas gali sukelti deformaciją, ypač naudojant ABS. Pirmiems sluoksniams sumažinkite arba išjunkite aušinimo ventiliatorius, kad užtikrintumėte tinkamą sukibimą. Palaipsniui didinkite viršutinių sluoksnių aušinimą, kur sumažėja deformacijos rizika.
Medžiagos džiovinimaspašalina dažnai nepastebimą spausdinimo problemų priežastį. Ekstruzijos metu susidaro drėgmės{1}}prikrauti gijų burbuliukai, sukuriantys silpnus sluoksnių ryšius ir didinant polinkį deformuotis. Laikykite siūlą hermetiškuose induose su sausikliu ir naudokite gijų džiovintuvą prieš spausdindami su higroskopinėmis medžiagomis, tokiomis kaip nailonas, PETG ir PVA.
Esminiai spausdinimo nustatymai kokybės rezultatams
Be temperatūros ir deformacijos prevencijos, daugybė pjaustytuvo nustatymų daro didelę įtaką spausdinimo kokybei, stiprumui ir laiko investicijoms.
Sluoksnio aukštisnustato skiriamąją gebą ir spausdinimo laiką. Mažesni sluoksnių aukščiai (0,1 mm{7}}0,12 mm) sukuria lygesnius paviršius, idealiai tinkančius detaliems modeliams, tačiau žymiai padidina spausdinimo laiką. Didesni sluoksniai (0,2–0,3 mm) spausdinami greičiau, nes matomos sluoksnių linijos. Norėdami gauti geriausius rezultatus, suderinkite sluoksnio aukštį su purkštuko skersmeniu – paprastai 25–75 % purkštuko skersmens.
Spausdinimo greitisreikalauja subalansuoti kokybę ir efektyvumą. Lėtesnis greitis (40-60 mm/s) paprastai užtikrina geresnę kokybę, ypač detalių spaudinių ar medžiagų, kurios linkusios į styginius. Didesnis greitis (80–100 mm/s) puikiai tinka paprastoms geometrijoms su kokybiškais siūlais. Skirtingi perimetrų, užpildymo ir viršutinio/apatinio sluoksnių greičiai leidžia optimizuoti, o išorines sienas spausdinti lėtai, kad atrodytų, o užpildymas būtų efektyvesnis.
Užpildymo procentas ir raštasturi įtakos stiprumui, svoriui ir medžiagų naudojimui. Dekoratyviniams spaudiniams pakanka 10-20 % užpildymo. Funkcinėms dalims, kurioms reikalingas tvirtumas, reikia 30-50 % užpildo. Tokie raštai, kaip giroidas ir korio formos, užtikrina puikų stiprumo ir svorio santykį, o tiesūs ir tinklelio raštai spausdinami greičiau, bet mažiau tvirti.
Atsitraukimo nustatymaivaldykite išsiliejimą ir stygavimą traukdami siūlą atgal važiuojant. „Bowden“ sąrankoms paprastai reikia 4-8 mm atitraukimo atstumo esant 40–60 mm/s, o tiesioginės pavaros sistemoms reikia tik 0,5–2 mm, esant 25–45 mm/s greičiui. Per didelis atitraukimas sukelia užsikimšimą ir nepakankamą išspaudimą; per mažai sukuria eilutes tarp spausdinimo funkcijų.
Sienelės storis ir viršutiniai / apatiniai sluoksniainustatyti paviršiaus kokybę ir stiprumą. Mažiausiai 2-3 perimetro sienos užtikrina pakankamą tvirtumą daugumai spaudinių, o konstrukcinėms dalims naudingos 4–5 sienos. Panašiai 4-6 viršutiniai ir apatiniai sluoksniai užtikrina tvirtą, nepermatomą paviršių be matomo užpildo rašto.
Išplėstinis trikčių šalinimas ir optimizavimas
Net ir su tinkamais nustatymais spaudiniai kartais nepavyksta. Diagnostinių įgūdžių ugdymas pagreitina problemų sprendimą.
Pagal -ekstruzijąpasireiškia sluoksnių tarpais, silpnomis struktūromis ir neužbaigtais viršutiniais paviršiais. Priežastys yra žema temperatūra, per didelis įtraukimas, dalinis purkštuko užsikimšimas arba netinkamas ekstruzijos daugiklis (srauto greitis). Išvalykite arba pakeiskite antgalį, padidinkite temperatūrą 5 laipsnių žingsniais ir sukalibruokite e-žingsnius.
Per{0}}išspaudimassukuria dėmių, perteklinių eilučių ir matmenų netikslumo. Sumažinkite temperatūrą, sumažinkite srautą 2–5 % arba patikrinkite, ar jūsų pjaustyklėje esantis kaitinimo siūlelio skersmuo atitinka tikrąjį siūlą (paprastai 1,75 mm arba 2,85 mm).
Sluoksnio keitimasatsiranda dėl palaidų diržų, per didelio spausdinimo greičio arba mechaninio įrišimo. Priveržkite diržus, kol jie šiek tiek trūkčioja plėšdami, sumažinkite pagreičio nustatymus ir užtikrinkite sklandų ašies judėjimą valydami ir sutepdami linijinius bėgius arba strypus.
Išvada
Norint įsisavinti 3D spausdinimą, reikia suprasti sudėtingą medžiagos savybių, temperatūros valdymo ir mechaninių nustatymų sąveiką. Pradėkite nuo gamintojo rekomendacijų, sistemingai tikrinkite kintamuosius ir saugokite išsamias pastabas apie sėkmingus skirtingų gijų ir spausdinimo tipų nustatymus. Atminkite, kad kiekvienas spausdintuvas turi unikalių savybių,-kas puikiai veikia viename įrenginyje, gali reikėti koreguoti kitame. Kantrybė, eksperimentavimas ir kruopštus stebėjimas varginančią spausdinimo patirtį paverčia patikimais, aukštos kokybės{5}} rezultatais. Tvirtai įsitvirtinę šiuos pagrindus, esate pasirengę spręsti vis sudėtingesnius projektus, sumažindami švaistymą ir maksimaliai padidindami sėkmės rodiklius.