Обяснено 3D печат на мостове: От проблем до решение

3D печатът често включва създаването на части, които обхващат празнини. Този процес, наречен мост, може да бъде доста труден. Когато вашият принтер се опитва да печата в празно пространство, пластмасата може да провисне или да не се свърже правилно. Това ръководство обхваща всичко, което трябва да знаете за свързването в 3D печат. Ще разгледаме защо е важно, как да го направим добре и как да коригираме често срещани проблеми. Ще получите полезни съвети как да подобрите отпечатъците си, независимо дали сте начинаещ или опитен потребител.

Как работи мостовото свързване при 3D печат

Мост в 3D печат се отнася до създаването на формуляри, обхващащи празнини без използване на опори. Това е доста удобна техника, когато се опитвате да направите сложни дизайни и надвеси.

Това става чрез поставяне на пластмаса през празно пространство между две точки по време на процеса на свързване. По-сложната част е как да запазите формата на пластмасата, докато преминава през празнината.

Започва, когато принтерът избута пластмаса в единия ръб на празнината. Докато тази глава пресича открито пространство, тя непрекъснато екструдира пластмасата. Екструдираната пластмаса се охлажда и втвърдява, докато се полага. Докато стигне до другата страна, той се свързва, като по този начин образува моста. След това принтерът поставя все повече и повече слоеве отгоре, за да направи моста по-здрав.

Единственото нещо е, че за добро свързване пластмасата трябва да е на точната температура: достатъчно топла, за да се разтегне през празнината, достатъчно студена, за да запази формата си. Постигането на този баланс е това, което прави свързването толкова предизвикателно и толкова полезно в 3D печата. Когато е добре направено, ви позволява да правите сложни форми, без да е необходимо да премахвате опори по-късно.

Три често срещани проблема за свързване

Като цяло, преодоляването е предизвикателство с 3D печата. Три от най-честите проблеми, които човек може да има, докато се опитва да направи мостове, са провисване, опъване и пропуски/несъответствия. Всеки от тези проблеми ще има различни причини и визуални характеристики.

1. Увисване

Ако вместо да поддържа права линия между празнината, екструдираният материал провисва или се огъва надолу. Това обикновено е по-изразено при по-дълги мостове или при печат с материали, които се охлаждат доста бавно. Това може да доведе до деформирана крайна форма с по-ниска структурна цялост.

Визуалните признаци на увисване включват:

• Забележимо пропадане в центъра на моста
• Неравномерна дебелина в мостовия участък
• Вълнообразни или неправилни линии в областта на моста

2. Нанизване

Нанизването е проблем, при който се виждат тънки нишки от пластмаса между части от отпечатъка, които не трябва да са в контакт една с друга. По време на процеса на нанизване при свързване има образуване на подобна на мрежа структура през празнината. Това обикновено се дължи на неподходяща температура по време на печат или неподходящи настройки за прибиране.

Индикаторите за нанизване включват:

• Фини нишки от пластмаса, обхващащи зоната на моста
• Пухчета или паяжиноподобни образувания в открити пространства
• Излишният материал се натрупва върху печатната повърхност

3. Пропуски и несъответствия

Пропуските и несъответствията в свързването могат да се проявят като интервали или неправилни шарки в отпечатания материал. Някои от причините, които могат да причинят тези проблеми, включват лошо екструдиране, диференциално охлаждане и несъответстващи скорости на печат. Тези пропуски и несъответствия сериозно компрометират структурната цялост на моста и общия вид на отпечатъка.

Често срещани признаци на пропуски и несъответствия:

• Видими дупки или празни места в преодоления участък
• Неправилна или неравна текстура на повърхността
• Непостоянна ширина или дебелина на моста

Тези често срещани проблеми, за да се реализира мост, обикновено се преодоляват чрез регулиране на различни настройки за печат и фактори на околната среда. Правилното идентифициране на такива проблеми е първата стъпка към подобряване на качеството на свързаните секции в 3D отпечатани обекти.

Фактори, влияещи върху качеството на свързване

Качеството на процеса на свързване зависи от набор от променливи. Най-важните сред тях включват:

1. Свойства на материала

Различните материали се държат уникално по време на свързване:

PLA (полимлечна киселина): През повечето време е по-лесно да се свърже мост поради относително по-ниската му точка на топене. Втвърдява се доста бързо, което го прави идеален за малки мостове.

• Температура на печат: 190-220°C.

ABS (акрилонитрил бутадиен стирен): С по-висока точка на топене и склонност към деформация, това е по-трудно за преодоляване. Необходими са по-високи температури и затворена среда за печат.

• Оптимална температура за печат: 220-250°C.

PETG (полиетилен терефталат гликол): Щастлива среда на PLA и ABS, не се деформира толкова лошо, колкото ABS, но има жилав резултат.

• Оптимална температура за печат: 230-250°C.

2. Настройки за печат

Температура на екструдиране: По-ниските температури обикновено създават по-добри мостове, но могат да причинят недостатъчно екструдиране. Започнете с долния край на препоръчания температурен диапазон за вашия материал и коригирайте, ако е необходимо.

Скорост на печат: По-бавните скорости (около 20-30 mm/s) често водят до по-добро свързване, което позволява повече време за охлаждане и втвърдяване на материала.

Скорост на охлаждащия вентилатор: По-високите скорости на вентилатора подобряват моста чрез бързо втвърдяване на екструдирания материал. За PLA използвайте 100% скорост на вентилатора. За ABS, започнете с 0% и постепенно увеличавайте, ако е необходимо.

Височина на слоя: По-тънките слоеве (0,1-0,2 mm) обикновено създават по-здрави мостове поради по-малкото тегло на материала.

3. Условия на околната среда

Околна температура: Поддържайте стабилна стайна температура между 20-25°C за повечето материали. За ABS, по-висока околна температура (около 30-35°C) в затворено пространство може предотвратяване на изкривяване.

Влажност: Съхранявайте нишките в суха среда. Високата влажност може да причини непоследователно екструдиране. Използвайте сушилня за нишки, ако е необходимо.

Въздушен поток: Минимизирайте течението в зоната за печат, за да осигурите равномерно охлаждане. Въпреки това, за по-големи мостове, малък вентилатор, насочен към отпечатъка, може да помогне с охлаждането.

Въоръжени с тези знания, вече сте по-добре подготвени да се справите с преодоляващите предизвикателства във вашия Проекти за 3D печат. Експериментирайте с тези фактори, за да намерите най-доброто място за вашата конкретна настройка и материали.

Как да настроите своя 3D принтер за по-добри мостове

Успехът на свързването често се свежда до фините детайли на настройките на вашия принтер.

1. Намалете скоростта на свързване

Скоростта на печат е един от факторите, влияещи върху излизането на мостовете. Ако е твърде бързо, мостовете може да провиснат. Ако е твърде бавно, пластмасата може да стане твърде гореща.

При мостовете добра отправна точка е около 20-30 mm/s, а след това по-бързо или по-бавно, в зависимост от външния вид.Всъщност повечето къси мостове (по-малко от 20 mm) всъщност могат да бъдат отпечатани много по-бързо, докато по-дългите трябва да бъдат значително по-бавни.

2. Намалете температурата на дюзата

Една от най-важните променливи, когато става въпрос за отпечатване на добри мостове, е температурата. Искате пластмасата да е достатъчно гореща, за да печата добре, но достатъчно студена, за да поддържа формата си.

Вземете препоръката за по-ниска температура на вашата пластмаса и започнете с това. За PLA опитайте да започнете от около 190° C. За PETG използвайте около 230° C. Ако забележите пропуски или слоевете не залепват твърде добре, увеличете температурата си с около 5° C наведнъж.

3. Увеличете скоростта на охлаждащия вентилатор

Охлаждането помага за бързото втвърдяване на пластмасата и по този начин избягва увисването.

В случай на PLA и PETG, вентилаторът трябва да е ВКЛЮЧЕН на максимална скорост по време на отпечатване на мостове; за ABS трябва да е изключен по време на стартиране; това може да се увеличи с времето, ако е необходимо, но с повишено внимание, тъй като това може да доведе до неправилно залепване на слоевете.

4. Регулирайте височината и ширината на вашия слой

Височината и ширината на всеки слой са фактори за излизането на мостовете. По-тънките слоеве обикновено създават по-здрави мостове, но отнемат повече време за печат.

Опитайте височини на слоя между 0,1 mm и 0,2 mm за мостове. По-тънките слоеве често увисват по-малко, защото са по-леки.

За ширина на слоя, опитайте да направите ширината на мостовата екструзия с 10-20% по-широка от размера на дюзата. Това може да се използва за запълване на празнини и създаване на по-здрави връзки.

Усъвършенствани стратегии за овладяване на свързването на 3D печат

Сега, след като разгледахме основите, нека разгледаме някои по-усъвършенствани начини за справяне с трудни мостове. Тези методи могат да ви помогнат да отпечатате по-сложни модели.

1. Стратегическо използване на опори

Помислете за използването на опори, ако са по-дълги от 50 mm или по-стръмни от 45 градуса. Ако вашият принтер имаше две дюзи, можете да опитате разтворими опори. Премахването им е по-удобно, а завършването е по-гладко. Подпорите обаче изискват допълнителен материал и време за печат, така че ги използвайте само когато наистина е необходимо. Човек винаги трябва да се опитва да печата без опори. Сега ще разгледаме стъпката за оптимизиране на настройките на Slicer.

2. Оптимизиране на настройките на Slicer за Bridges

Повечето слайсери ще имат настройки за свързване. Първо намерете "съотношение на потока на моста" и го задайте на 80-90% от нормалния ви дебит. Това предотвратява използването на твърде много пластмаса. И накрая, за повечето материали, различни от ABS, задайте висока скорост на вентилатора на мостовата кожа. Някои слайсери ще ви позволят да промените посоката на линиите на моста. Експериментирайте с различни ъгли, за да видите какво работи най-добре за вашия модел.

3. Препроектиране за по-добри мостове

Понякога преодоляването е по-лесно, ако просто препроектирате своя модел. Ако има дълги мостове, опитайте да добавите малки опорни колони във вашия 3D модел. Това превръща един дълъг мост в няколко по-къси. Също така опитайте да завъртите вашия модел. Един прост завой може да промени трудните надвеси в управляеми мостове. Ако печатате функционални части, добавете наклонени ръбове или заоблени ъгли към мостовите ръбове. Това може да увеличи силата и да подобри външния вид.

Решения за сложни проблеми с свързването

Дори при идеални условия може да изпитате странни проблеми с мостовете. По-долу е описано как да идентифицирате и отстраните трудни за отстраняване проблеми.

Необичайни проблеми с моста, за които да следите

Освен основното увисване или опъване, потърсете тези по-рядко срещани проблеми:

• Ефект на акордеон: Мостът има вълнообразна, неравна повърхност.
• Кърлинг: Ръбовете на моста се повдигат или извиват нагоре.
• Чупливи мостове: Мостът е склонен към счупване или разпадане.
• Непоследователно екструдиране: Мостът има редуващи се дебели и тънки участъци.

Фиксиране на вълнообразна мостова повърхност

Ако вашият мост има вълнообразен вид, първо проверете дали коланите ви не са разхлабени или рамката на принтера ви се тресе. Проверете дали охлаждането ви е равномерно - може да се наложи да промените позицията на вентилатора. Понякога печатащите мостове под 45° спрямо оста X или Y правят повърхността по-добра.

Спиране на къдренето на Bridge Edges

За къдрене на краищата увеличете леко температурата на леглото за първите няколко слоя. Добавянето на ръб към вашия отпечатък също може да помогне за адхезията. Ако печатате с ABS, печатането в кутия предотвратява теченията да причинят навиване.

Изграждане на по-здрави мостове

За да направите крехките мостове по-здрави, опитайте да увеличите процента на пълнеж в областите, които поддържат моста. Много често смяната на марка или тип ще работи, защото някои просто са по-силни от други. PLA отпечатъците могат да бъдат закалени след отпечатване, за да се увеличи здравината, но това включва няколко допълнителни стъпки.

Решаване на неравномерна дебелина на моста

Ако дебелината на моста ви не е постоянна, опитайте да почистите дюзата или да я смените, ако е износена. Частични запушвания във вашия горещ край също се разглеждат. Също така е добра идея да извършите калибриране на стъпката на екструдера и да измерите диаметъра на нишката в няколко точки, за да потвърдите нейния еднакъв диаметър.

Станете по-добри в 3D Printing Bridges!

Една от най-важните техники на 3D принтирането - свързването - ще ви позволи да отпечатате по-сложни дизайни. Този урок ви дава общ преглед на това как работи мостовото свързване, често срещаните проблеми, които възникват, и начините за отстраняването им. Можете да произвеждате по-добри мостове, като промените настройките за печат, като изберете правилния материал и често като коригирате дизайна си. Ако се появят по-трудни проблеми, приложете съветите за отстраняване на неизправности, за да ги преодолеете. С практиката ще можете да отпечатвате здрави и гладки мостове, което след това ви позволява да правите по-невероятни 3D отпечатъци. Започнете да включвате тези съвети в следващия си печат, за да усетите разликата.