Η γεφύρωση 3D εκτύπωσης εξήγησε: από το πρόβλημα στη λύση

Η τρισδιάστατη εκτύπωση συχνά περιλαμβάνει τη δημιουργία εξαρτημάτων που καλύπτουν κενά. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται γεφύρωση, μπορεί να είναι αρκετά δύσκολη. Όταν ο εκτυπωτής σας προσπαθεί να εκτυπώσει σε έναν κενό χώρο, το πλαστικό μπορεί να χαλαρώσει ή να μην συνδεθεί σωστά. Αυτός ο οδηγός καλύπτει όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τη γεφύρωση στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Θα εξετάσουμε γιατί είναι σημαντικό, πώς να το κάνετε σωστά και πώς να διορθώσετε συνηθισμένα προβλήματα. Θα λάβετε χρήσιμες συμβουλές για το πώς να βελτιώσετε τις εκτυπώσεις σας, είτε είστε αρχάριος είτε έμπειρος χρήστης.

Πώς λειτουργεί η γεφύρωση στην τρισδιάστατη εκτύπωση

Γεφύρωση τρισδιάστατη εκτύπωση Αναφέρεται στη δημιουργία μορφών που καλύπτουν κενά χωρίς τη χρήση στηριγμάτων. Είναι μια αρκετά εύχρηστη τεχνική όταν προσπαθείτε να δημιουργήσετε πολύπλοκα σχέδια και προεξοχές.

Αυτό επιτυγχάνεται τοποθετώντας πλαστικό σε έναν κενό χώρο μεταξύ δύο σημείων κατά τη διαδικασία της γεφύρωσης. Το πιο δύσκολο κομμάτι είναι πώς να διατηρηθεί το πλαστικό σε σχήμα καθώς διασχίζει το κενό.

Ξεκινά όταν ο εκτυπωτής σπρώχνει το πλαστικό προς τα έξω στη μία άκρη του κενού. Ενώ αυτή η κεφαλή διασχίζει έναν ανοιχτό χώρο, το εξωθεί συνεχώς. Το εξωθημένο πλαστικό ψύχεται και σκληραίνει κατά την τοποθέτησή του. Μέχρι να φτάσει στην άλλη πλευρά, συνδέεται, σχηματίζοντας έτσι τη γέφυρα. Στη συνέχεια, ο εκτυπωτής τοποθετεί όλο και περισσότερα στρώματα από πάνω για να κάνει τη γέφυρα πιο συμπαγή.

Το μόνο πράγμα είναι ότι, για μια καλή γεφύρωση, το πλαστικό πρέπει να έχει ακριβώς τη σωστή θερμοκρασία: αρκετά ζεστό ώστε να τεντώνεται κατά μήκος του κενού, αρκετά δροσερό ώστε να διατηρεί το σχήμα του. Η επίτευξη αυτής της ισορροπίας είναι αυτό που κάνει τη γεφύρωση τόσο δύσκολη και τόσο χρήσιμη στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Όταν γίνεται σωστά, σας επιτρέπει να δημιουργείτε σύνθετα σχήματα χωρίς να χρειάζεται να αφαιρέσετε στηρίγματα αργότερα.

Τρία συνηθισμένα προβλήματα γεφύρωσης

Γενικά, η γεφύρωση αποτελεί μια πρόκληση με την τρισδιάστατη εκτύπωση. Τρία από τα πιο συνηθισμένα προβλήματα που μπορεί να αντιμετωπίσει κανείς κατά την προσπάθεια κατασκευής γεφυρών είναι η χαλάρωση, η δημιουργία κορδονιών και τα κενά/ασυνέπειες. Κάθε ένα από αυτά τα προβλήματα θα έχει ξεχωριστές αιτίες και οπτικά χαρακτηριστικά.

1. Χαλάρωση

Εάν αντί να διατηρείται μια ευθεία γραμμή μεταξύ του κενού, το εξωθημένο υλικό καμπυλώνει ή λυγίζει προς τα κάτω. Αυτό τείνει να είναι πιο έντονο με μακρύτερες γέφυρες ή κατά την εκτύπωση με υλικά που ψύχονται μάλλον αργά. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε παραμορφωμένο τελικό σχήμα με χαμηλότερη δομική ακεραιότητα.

Τα οπτικά σημάδια χαλάρωσης περιλαμβάνουν:

• Μια αισθητή κλίση στο κέντρο της γέφυρας
• Ανομοιόμορφο πάχος κατά μήκος του γεφυρωμένου τμήματος
• Κυματοειδείς ή ακανόνιστες γραμμές στην γεφυρωμένη περιοχή

2. Χορδή

Η δημιουργία κορδονιών είναι ένα πρόβλημα όπου λεπτές κορδέλες από πλαστικό είναι ορατές ανάμεσα σε τμήματα της εκτύπωσης που δεν θα έπρεπε να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Κατά τη διαδικασία της δημιουργίας κορδονιών κατά τη γεφύρωση, σχηματίζεται μια δομή που μοιάζει με ιστό κατά μήκος του κενού. Αυτό συνήθως οφείλεται σε ακατάλληλη θερμοκρασία κατά την εκτύπωση ή σε ακατάλληλες ρυθμίσεις ανάκλασης.

Οι δείκτες stringing περιλαμβάνουν:

• Λεπτά νήματα από πλαστικό που εκτείνονται στην γεφυρωμένη περιοχή
• Σχηματισμοί που μοιάζουν με ιστούς αράχνης ή τούφες σε ανοιχτούς χώρους
• Υπερβολική συσσώρευση υλικού στην επιφάνεια εκτύπωσης

3. Κενά και ασυνέπειες

Τα κενά και οι ασυνέπειες στη γεφύρωση μπορούν να εκδηλωθούν ως κενά ή ακανόνιστα μοτίβα στο τυπωμένο υλικό. Ορισμένες από τις αιτίες που μπορεί να προκαλέσουν αυτά τα προβλήματα περιλαμβάνουν την κακή εξώθηση, τη διαφορετική ψύξη και τις ασύμβατες ταχύτητες εκτύπωσης. Αυτά τα κενά και οι ασυνέπειες θέτουν σε σοβαρό κίνδυνο τη δομική ακεραιότητα της γέφυρας και τη γενική εμφάνιση της εκτύπωσης.

Συνήθη σημάδια κενών και ασυνεπειών:

• Ορατές τρύπες ή κενά στο γεφυρωμένο τμήμα
• Ακανόνιστη ή ανώμαλη υφή επιφάνειας
• Ασυνεπές πλάτος ή πάχος κατά μήκος της γέφυρας

Αυτά τα συνηθισμένα προβλήματα, προκειμένου να επιτευχθεί η γεφύρωση, συνήθως ξεπερνιούνται μέσω της προσαρμογής διαφόρων ρυθμίσεων εκτύπωσης και περιβαλλοντικών παραγόντων. Η σωστή αναγνώριση τέτοιων ζητημάτων είναι το πρώτο βήμα για τη βελτίωση της ποιότητας των γεφυρωμένων τμημάτων σε τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα γεφύρωσης

Η ποιότητα της διαδικασίας γεφύρωσης εξαρτάται από ένα σύνολο μεταβλητών. Οι πιο σημαντικές μεταξύ αυτών περιλαμβάνουν:

1. Ιδιότητες Υλικών

Διαφορετικά υλικά συμπεριφέρονται μοναδικά κατά τη γεφύρωση:

PLA (Πολυγαλακτικό οξύ): Τις περισσότερες φορές, είναι πιο εύκολο να γεφυρωθεί με αυτό λόγω του σχετικά χαμηλότερου σημείου τήξης του. Στερεοποιείται αρκετά γρήγορα, καθιστώντας το ιδανικό για μικρές γέφυρες.

• Θερμοκρασία εκτύπωσης: 190-220°C.

ABS (Ακρυλονιτρίλιο-βουταδιένιο-στυρένιο): Με υψηλότερο σημείο τήξης και τάση παραμόρφωσης, αυτό είναι πιο δύσκολο να γεφυρωθεί. Απαιτούνται υψηλότερες θερμοκρασίες και κλειστό περιβάλλον εκτύπωσης.

• Βέλτιστη θερμοκρασία εκτύπωσης: 220-250°C.

PETG (Πολυαιθυλενοτερεφθαλική γλυκόλη): Ευτυχής μέση μεταξύ PLA και ABS, δεν παραμορφώνεται τόσο άσχημα όσο το ABS, αλλά έχει ένα ινώδες αποτέλεσμα.

• Βέλτιστη θερμοκρασία εκτύπωσης: 230-250°C.

2. Ρυθμίσεις εκτύπωσης

Θερμοκρασία εξώθησης: Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες γενικά παράγουν καλύτερες γέφυρες, αλλά μπορεί να προκαλέσουν υποεξώθηση. Ξεκινήστε με το χαμηλότερο άκρο του συνιστώμενου εύρους θερμοκρασίας για το υλικό σας και προσαρμόστε το ανάλογα με τις ανάγκες.

Ταχύτητα εκτύπωσης: Οι χαμηλότερες ταχύτητες (περίπου 20-30 mm/s) συχνά οδηγούν σε καλύτερη γεφύρωση, επιτρέποντας περισσότερο χρόνο στο υλικό να κρυώσει και να στερεοποιηθεί.

Ταχύτητα ανεμιστήρα ψύξης: Οι υψηλότερες ταχύτητες ανεμιστήρα βελτιώνουν τη γεφύρωση στερεοποιώντας γρήγορα το εξωθημένο υλικό. Για PLA, χρησιμοποιήστε 100% ταχύτητα ανεμιστήρα. ABS, ξεκινήστε με 0% και αυξήστε σταδιακά εάν χρειάζεται.

Ύψος στρώσης: Τα λεπτότερα στρώματα (0,1-0,2 mm) συνήθως παράγουν ισχυρότερες γέφυρες λόγω του μικρότερου βάρους του υλικού.

3. Περιβαλλοντικές Συνθήκες

Θερμοκρασία περιβάλλοντος: Διατηρήστε μια σταθερή θερμοκρασία δωματίου μεταξύ 20-25°C για τα περισσότερα υλικά. Για το ABS, μια υψηλότερη θερμοκρασία περιβάλλοντος (περίπου 30-35°C) σε κλειστό χώρο μπορεί να αποτρέψτε τη στρέβλωση.

Υγρασία: Διατηρείτε τα νήματα σε ξηρό περιβάλλον. Η υψηλή υγρασία μπορεί να προκαλέσει ασυνεπή εξώθηση. Χρησιμοποιήστε στεγνωτήριο νημάτων εάν είναι απαραίτητο.

Ροή αέρα: Ελαχιστοποιήστε τα ρεύματα αέρα στην περιοχή εκτύπωσης για να εξασφαλίσετε ομοιόμορφη ψύξη. Ωστόσο, για μεγαλύτερες γέφυρες, ένας μικρός ανεμιστήρας στραμμένος προς την εκτύπωση μπορεί να βοηθήσει στην ψύξη.

Οπλισμένοι με αυτή τη γνώση, είστε πλέον καλύτερα εξοπλισμένοι για να αντιμετωπίσετε τις προκλήσεις που αντιμετωπίζετε Έργα τρισδιάστατης εκτύπωσηςΠειραματιστείτε με αυτούς τους παράγοντες για να βρείτε την ιδανική επιλογή για τη συγκεκριμένη εγκατάσταση και τα υλικά σας.

Πώς να ρυθμίσετε τον τρισδιάστατο εκτυπωτή σας για καλύτερες γέφυρες

Η επιτυχία συχνά εξαρτάται από τις μικρές λεπτομέρειες των ρυθμίσεων του εκτυπωτή σας.

1. Μειώστε την ταχύτητα γεφύρωσης

Η ταχύτητα εκτύπωσης είναι ένας παράγοντας που επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο βγαίνουν οι γέφυρες. Αν είναι πολύ γρήγορη, οι γέφυρες μπορεί να χαλαρώσουν. Αν είναι πολύ αργή, το πλαστικό μπορεί να υπερθερμανθεί.

Με τις γέφυρες, ένα καλό σημείο εκκίνησης είναι περίπου 20-30 mm/s, και στη συνέχεια ταχύτερη ή πιο αργή, ανάλογα με την εμφάνιση. Στην πραγματικότητα, οι περισσότερες κοντές γέφυρες (λιγότερο από 20 mm) μπορούν στην πραγματικότητα να εκτυπωθούν πολύ πιο γρήγορα, ενώ οι μακρύτερες πρέπει να είναι σημαντικά πιο αργές.

2.Μειώστε τη θερμοκρασία του ακροφυσίου σας

Μία από τις πιο σημαντικές μεταβλητές όσον αφορά την εκτύπωση καλών γεφυρών είναι η θερμοκρασία. Θέλετε το πλαστικό να είναι αρκετά ζεστό για να εκτυπώνει καλά, αλλά και αρκετά κρύο για να διατηρεί το σχήμα του.

Λάβετε υπόψη τη συνιστώμενη θερμοκρασία για το πλαστικό σας και ξεκινήστε με αυτήν. Για το PLA, δοκιμάστε να ξεκινήσετε από περίπου 190° C. Για το PETG, χρησιμοποιήστε περίπου 230° C. Εάν παρατηρήσετε κενά ή εάν τα στρώματα δεν κολλάνε πολύ καλά, αυξάνετε τη θερμοκρασία κατά περίπου 5° C κάθε φορά.

3. Αυξήστε την ταχύτητα του ανεμιστήρα ψύξης

Η ψύξη βοηθά στην γρήγορη στερεοποίηση του πλαστικού και ως εκ τούτου αποτρέπει το κρέμασμα.

Στην περίπτωση των PLA και PETG, ο ανεμιστήρας θα πρέπει να είναι ενεργοποιημένος στη μέγιστη ταχύτητα κατά την εκτύπωση γεφυρών. Για το ABS πρέπει να είναι απενεργοποιημένος κατά την εκκίνηση. Αυτό μπορεί να αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου, εάν απαιτείται, αλλά με προσοχή, καθώς αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα οι στρώσεις να μην κολλούν σωστά.

4. Προσαρμόστε το ύψος και το πλάτος της στρώσης σας

Το ύψος και το πλάτος κάθε στρώσης είναι παράγοντες που επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο θα φτάσουν οι γέφυρες. Οι λεπτότερες στρώσεις τείνουν να δημιουργούν ισχυρότερες γέφυρες, αλλά χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να εκτυπωθούν.

Δοκιμάστε ύψη στρώσεων μεταξύ 0,1 mm και 0,2 mm για γέφυρες. Οι λεπτότερες στρώσεις συχνά χαλαρώνουν λιγότερο επειδή είναι ελαφρύτερες.

Για το πλάτος της στρώσης, δοκιμάστε να κάνετε το πλάτος της γεφυρωτικής εξώθησης 10-20% μεγαλύτερο από το μέγεθος του ακροφυσίου σας. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να γεμίσετε κενά και να δημιουργήσετε ισχυρότερες συνδέσεις.

Προηγμένες στρατηγικές για την τελειοποίηση της γεφύρωσης της τρισδιάστατης εκτύπωσης

Τώρα που καλύψαμε τα βασικά, ας δούμε μερικούς πιο προηγμένους τρόπους για να χειριστούμε δύσκολες γέφυρες. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να σας βοηθήσουν να εκτυπώσετε πιο σύνθετα μοντέλα.

1. Στρατηγική Χρήση Υποστηρικτικών

Εξετάστε το ενδεχόμενο χρήσης στηριγμάτων εάν έχουν μήκος μεγαλύτερο από 50 mm ή κλίση μεγαλύτερη από 45 μοίρες. Εάν ο εκτυπωτής σας είχε δύο ακροφύσια, μπορείτε να δοκιμάσετε διαλυτά υποστρώματαΗ αφαίρεσή τους είναι πιο βολική και το φινίρισμα είναι πιο ομαλό. Ωστόσο, τα στηρίγματα απαιτούν επιπλέον υλικό και χρόνο εκτύπωσης, επομένως χρησιμοποιείτε τα μόνο όταν είναι πραγματικά απαραίτητο. Θα πρέπει πάντα να προσπαθείτε να εκτυπώνετε χωρίς στηρίγματα. Το βήμα για τη βελτιστοποίηση των ρυθμίσεων του κόφτη θα καλυφθεί τώρα.

2. Βελτιστοποίηση ρυθμίσεων του αναλυτή για γέφυρες

Οι περισσότεροι αναλυτές θα έχουν ρυθμίσεις γεφύρωσης. Αρχικά, βρείτε το "αναλογία ροής γέφυρας" και ρυθμίστε το στο 80-90% του κανονικού ρυθμού ροής σας. Αυτό αποτρέπει τη χρήση υπερβολικής ποσότητας πλαστικού. Τέλος, για τα περισσότερα υλικά εκτός από το ABS, ρυθμίστε την "ταχύτητα ανεμιστήρα του δέρματος γέφυρας" σε υψηλή. Ορισμένοι κόφτες σάς επιτρέπουν να αλλάξετε την κατεύθυνση των γραμμών της γέφυρας. Πειραματιστείτε με διαφορετικές γωνίες για να δείτε τι λειτουργεί καλύτερα για το μοντέλο σας.

3. Επανασχεδιασμός για καλύτερες γέφυρες

Μερικές φορές, η γεφύρωση είναι ευκολότερη αν απλώς επανασχεδιάσετε το μοντέλο σας. Εάν υπάρχουν μακριές γέφυρες, δοκιμάστε να προσθέσετε μικρούς πυλώνες στήριξης στο τρισδιάστατο μοντέλο σας. Αυτό μετατρέπει μια μακριά γέφυρα σε αρκετές μικρότερες. Επίσης, δοκιμάστε να περιστρέψετε το μοντέλο σας. Μια απλή στροφή μπορεί να μετατρέψει τις δύσκολες προεξοχές σε διαχειρίσιμες γέφυρες. Εάν εκτυπώνετε λειτουργικά μέρη, προσθέστε κεκλιμένες άκρες ή στρογγυλεμένες γωνίες στις άκρες της γέφυρας. Αυτό μπορεί να αυξήσει την αντοχή και να βελτιώσει την εμφάνιση.

Λύσεις για Δύσκολα Προβλήματα Γεφύρωσης

Ακόμα και υπό ιδανικές συνθήκες, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε περίεργα προβλήματα γεφύρωσης. Ακολουθούν οδηγίες για το πώς να εντοπίσετε και να εξαλείψετε προβλήματα που είναι δύσκολο να εξαλειφθούν.

Ασυνήθιστα προβλήματα γέφυρας που πρέπει να προσέξετε

Πέρα από το απλό χαλαρό ή τεντωμένο τελείωμα, αναζητήστε αυτά τα λιγότερο συνηθισμένα προβλήματα:

• Εφέ ακορντεόν: Η γέφυρα έχει κυματιστή, ανώμαλη επιφάνεια.
• Κέρλινγκ: Οι άκρες της γέφυρας ανυψώνονται ή καμπυλώνουν προς τα πάνω.
• Εύθραυστες γέφυρες: Η γέφυρα είναι επιρρεπής σε θραύση ή κατάρρευση.
• Ασυνεπής εξώθηση: Η γέφυρα έχει εναλλασσόμενα παχιά και λεπτά τμήματα.

Επισκευή κυματιστής επιφάνειας γέφυρας

Εάν η γέφυρά σας έχει κυματιστή εμφάνιση, ελέγξτε πρώτα ότι οι ιμάντες σας δεν είναι χαλαροί ή ότι το πλαίσιο του εκτυπωτή σας δεν τρέμει. Ελέγξτε ότι η ψύξη είναι ομοιόμορφη - ίσως χρειαστεί να αλλάξετε τη θέση του ανεμιστήρα σας. Μερικές φορές, η εκτύπωση γεφυρών σε γωνία 45° ως προς τον άξονα Χ ή Υ βελτιώνει την επιφάνεια.

Αποτροπή άκρων γέφυρας από το curling

Για καμπυλωτές άκρες, αυξήστε ελαφρώς τη θερμοκρασία της βάσης για τις πρώτες στρώσεις. Η προσθήκη ενός χείλους στην εκτύπωσή σας μπορεί επίσης να βοηθήσει στην πρόσφυση. Εάν εκτυπώνετε με ABS, η εκτύπωση σε περίβλημα εμποδίζει τα ρεύματα αέρα να προκαλέσουν καμπυλώσεις.

Δημιουργώντας πιο δυνατές γέφυρες

Για να κάνετε τις εύθραυστες γέφυρες πιο ανθεκτικές, δοκιμάστε να αυξήσετε το ποσοστό πλήρωσης στις περιοχές που υποστηρίζουν τη γέφυρα. Πολύ συχνά, η αλλαγή μάρκας ή τύπου θα λειτουργήσει, επειδή μερικές είναι απλώς πιο ανθεκτικές από άλλες. Οι εκτυπώσεις PLA μπορούν να υποστούν ανόπτηση μετά την εκτύπωση για να αυξηθεί η αντοχή, αλλά αυτό περιλαμβάνει πολλά επιπλέον βήματα.

Επίλυση ανομοιόμορφου πάχους γέφυρας

Εάν το πάχος της γέφυρας σας είναι ασυνεπές, δοκιμάστε να καθαρίσετε το ακροφύσιο ή να το αντικαταστήσετε εάν είναι φθαρμένο. Επίσης, λαμβάνονται υπόψη τυχόν μερικά φράγματα στο θερμό άκρο. Είναι επίσης καλή ιδέα να εκτελέσετε μια βαθμονόμηση βήματος εξωθητήρα και να λάβετε μετρήσεις διαμέτρου νήματος σε διάφορα σημεία για να επιβεβαιώσετε την ομοιόμορφη διάμετρο του.

Βελτιωθείτε στην τρισδιάστατη εκτύπωση γεφυρών!

Μία από τις πιο σημαντικές τεχνικές της τρισδιάστατης εκτύπωσης - η γεφύρωση - θα σας επιτρέψει να εκτυπώσετε πιο σύνθετα σχέδια. Αυτό το σεμινάριο σας έδωσε μια επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας της γεφύρωσης, των συχνών προβλημάτων που προκύπτουν και των τρόπων επιδιόρθωσής τους. Μπορείτε να δημιουργήσετε καλύτερες γέφυρες τροποποιώντας τις ρυθμίσεις εκτύπωσης, επιλέγοντας το σωστό υλικό και συχνά προσαρμόζοντας το σχέδιό σας. Εάν εμφανιστούν πιο δύσκολα προβλήματα, εφαρμόστε τις συμβουλές αντιμετώπισης προβλημάτων για να τα ξεπεράσετε. Με την εξάσκηση, θα είστε σε θέση να εκτυπώνετε ισχυρές και ομαλές γέφυρες, οι οποίες στη συνέχεια σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε πιο εκπληκτικά σχέδια. τρισδιάστατες εκτυπώσειςΞεκινήστε να ενσωματώνετε αυτές τις συμβουλές στην επόμενη εκτύπωσή σας για να νιώσετε τη διαφορά.