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

Η τρισδιάστατη εκτύπωση συχνά περιλαμβάνει τη δημιουργία εξαρτημάτων που εκτείνονται σε κενά. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται γεφύρωση, μπορεί να είναι αρκετά δύσκολη. Όταν ο εκτυπωτής σας προσπαθεί να εκτυπώσει σε κενό χώρο, το πλαστικό μπορεί να κρεμάσει 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 κάνουμε καλά και πώς να διορθώσουμε κοινά προβλήματα. Θα λάβετε χρήσιμες συμβουλές για το πώς να βελτιώσετε τις εκτυπώσεις σας, είτε είστε αρχάριος είτε έμπειρος χρήστης.

Πώς λειτουργεί το Bridging στην τρισδιάστατη εκτύπωση

Γεφύρωση μέσα τρισδιάστατη εκτύπωση αναφέρεται στη δημιουργία φορμών που εκτείνονται σε κενά χωρίς τη χρήση στηρίξεων. Είναι μια αρκετά εύχρηστη τεχνική όταν προσπαθείτε να κάνετε πολύπλοκα σχέδια και προεξοχές.

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

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

Το μόνο πράγμα είναι ότι, για καλή γεφύρωση, το πλαστικό πρέπει να είναι ακριβώς στη σωστή θερμοκρασία: αρκετά ζεστό για να τεντωθεί σε όλο το κενό, αρκετά δροσερό για να διατηρήσει το σχήμα του. Η επίτευξη αυτής της ισορροπίας είναι αυτό που κάνει τη γεφύρωση τόσο προκλητική και τόσο χρήσιμη στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Όταν γίνει καλά, σας επιτρέπει να δημιουργείτε πολύπλοκα σχήματα χωρίς να χρειάζεται να αφαιρέσετε στηρίγματα αργότερα.

Τρία κοινά προβλήματα γεφύρωσης

Γενικά, η γεφύρωση είναι μια πρόκληση με την τρισδιάστατη εκτύπωση. Τρία από τα πιο κοινά προβλήματα που μπορεί να αντιμετωπίσει κάποιος όταν προσπαθεί να φτιάξει γέφυρες είναι η χαλάρωση, το κορδόνι και τα κενά/ασυνέπειες. Καθένα από αυτά τα προβλήματα θα έχει ξεχωριστές αιτίες και οπτικά χαρακτηριστικά.

1. Χαλαρώματα

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

Τα οπτικά σημάδια χαλάρωσης περιλαμβάνουν:

• Μια αισθητή βουτιά στο κέντρο της γέφυρας
• Ανομοιόμορφο πάχος στο γεφυρωμένο τμήμα
• Κυματιστές ή ακανόνιστες γραμμές στη γεφυρωμένη περιοχή

2. Χορδοποίηση

Το κορδόνι είναι ένα πρόβλημα όπου είναι ορατές λεπτές σειρές από πλαστικό μεταξύ τμημάτων της εκτύπωσης που δεν πρέπει να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Κατά τη διαδικασία της χορδής στη γεφύρωση, υπάρχει ένας σχηματισμός μιας δομής που μοιάζει με ιστό κατά μήκος του κενού. Αυτό οφείλεται συνήθως σε ακατάλληλη θερμοκρασία κατά την εκτύπωση ή σε ακατάλληλες ρυθμίσεις ανάκλησης.

Οι δείκτες της χορδής περιλαμβάνουν:

• Λεπτές κλωστές πλαστικού που εκτείνονται στη γεφυρωμένη περιοχή
• Σχήματα ή σχηματισμοί που μοιάζουν με ιστό αράχνης σε ανοιχτούς χώρους
• Συσσωρεύεται υπερβολικό υλικό στην επιφάνεια εκτύπωσης

3. Κενά και Ασυνέπειες

Τα κενά και οι ασυνέπειες στη γεφύρωση μπορεί να εκδηλωθούν ως κενά ή ακανόνιστα σχέδια στο έντυπο υλικό. Ορισμένες από τις αιτίες που μπορεί να προκαλέσουν αυτά τα προβλήματα περιλαμβάνουν κακή εξώθηση, διαφορική ψύξη και αναντιστοιχίες ταχυτήτων εκτύπωσης. Αυτά τα κενά και οι ασυνέπειες διακυβεύουν σοβαρά τη δομική ακεραιότητα της γέφυρας και τη γενική εμφάνιση της εκτύπωσης.

Κοινά σημάδια κενών και ασυνεπειών:

• Ορατές οπές ή κενά στο γεφυρωμένο τμήμα
• Ανώμαλη ή ανομοιόμορφη υφή επιφάνειας
• Ασυνεπές πλάτος ή πάχος κατά μήκος της γέφυρας

Αυτά τα συνηθισμένα προβλήματα, προκειμένου να πραγματοποιηθεί η γεφύρωση, συνήθως ξεπερνιούνται μέσω της προσαρμογής διαφόρων ρυθμίσεων εκτύπωσης και περιβαλλοντικών παραγόντων. Ο σωστός εντοπισμός τέτοιων ζητημάτων είναι το πρώτο βήμα προς 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. Τα σημαντικότερα από αυτά περιλαμβάνουν:

1. Υλικές Ιδιότητες

Διαφορετικά υλικά συμπεριφέρονται μοναδικά κατά τη διάρκεια της γεφύρωσης:

PLA (Πολυγαλακτικό Οξύ): Τις περισσότερες φορές, είναι πιο εύκολο να γεφυρωθεί 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, είναι πιο δύσκολο να γεφυρωθεί. Απαιτούνται υψηλότερες θερμοκρασίες και κλειστό περιβάλλον εκτύπωσης.

• Βέλτιστη θερμοκρασία εκτύπωσης: 220-250°C.

PETG (πολυαιθυλενοτερεφθαλική γλυκόλη): Καλή μέση του PLA και του ABS, δεν στραβώνει τόσο άσχημα όσο το ABS, αλλά έχει ένα σκληρό αποτέλεσμα.

• Βέλτιστη θερμοκρασία εκτύπωσης: 230-250°C.

2. Ρυθμίσεις εκτύπωσης

Θερμοκρασία εξώθησης: Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες παράγουν γενικά καλύτερες γέφυρες, αλλά μπορεί να προκαλέσουν υποεξώθηση. Ξεκινήστε με το κάτω άκρο του προτεινόμενου εύρους θερμοκρασίας για το υλικό σας και προσαρμόστε όπως χρειάζεται.

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. Για ABS, ξεκινήστε με 0% και αυξήστε σταδιακά εάν χρειάζεται.

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

3. Περιβαλλοντικές Συνθήκες

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

Υγρασία: Διατηρήστε τα νήματα σε ξηρό περιβάλλον. Η υψηλή υγρασία μπορεί να προκαλέσει ασυνεπή εξώθηση. Χρησιμοποιήστε στεγνωτήρα νήματος εάν είναι απαραίτητο.

Ροή αέρα: Ελαχιστοποιήστε τα ρεύματα 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 γεφυροποιημένες προκλήσεις στο δικό σας περιβάλλον Έργα τρισδιάστατης εκτύπωσης. Πειραματιστείτε με αυτούς τους παράγοντες για να βρείτε το γλυκό σημείο για τη συγκεκριμένη διάταξη και τα υλικά σας.

Πώς να προσαρμόσετε τον 3D εκτυπωτή σας για καλύτερες γέφυρες

Η γεφύρωση της επιτυχίας οφείλεται συχνά στις λεπτές λεπτομέρειες των ρυθμίσεων του εκτυπωτή σας.

1. Επιβραδύνετε την ταχύτητα γεφύρωσης

Η ταχύτητα εκτύπωσης είναι ένας παράγοντας που επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο βγαίνουν οι γέφυρες. Εάν είναι πολύ γρήγορο, οι γέφυρες μπορεί να χαλάσουν. Εάν είναι πολύ αργό, το πλαστικό μπορεί να ζεσταθεί πολύ.

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

2. Χαμηλώστε τη θερμοκρασία του ακροφυσίου σας

Μία από τις πιο σημαντικές μεταβλητές όταν πρόκειται για την εκτύπωση καλών γεφυρών είναι η θερμοκρασία. Θέλετε το πλαστικό να είναι αρκετά ζεστό για να εκτυπώνεται καλά, αλλά αρκετά δροσερό για να διατηρεί το σχήμα του.

Λάβετε τη σύσταση θερμοκρασίας του πλαστικού σας για χαμηλότερη τιμή και ξεκινήστε με αυτό. Για PLA, δοκιμάστε να ξεκινήσετε από περίπου 190° C. Για PETG, χρησιμοποιήστε περίπου 230° C. Εάν παρατηρήσετε κενά ή τα στρώματα δεν κολλάνε πολύ καλά, αυξήστε τη θερμοκρασία σας κατά περίπου 5° C τη φορά.

3. Αυξήστε την ταχύτητα του ανεμιστήρα ψύξης

Η ψύξη βοηθά στη γρήγορη στερεοποίηση του πλαστικού και ως εκ τούτου αποφεύγει τη χαλάρωση.

Στην περίπτωση των PLA και PETG, ο ανεμιστήρας πρέπει να είναι ενεργοποιημένος στη μέγιστη ταχύτητα κατά την εκτύπωση γεφυρών. για ABS πρέπει να είναι OFF κατά την εκκίνηση. Αυτό μπορεί να αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου, εάν απαιτείται, αλλά με προσοχή, καθώς αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα τα στρώματα να μην κολλάνε σωστά.

4. Προσαρμόστε το ύψος και το πλάτος του στρώματός σας

Το ύψος και το πλάτος κάθε στρώματος είναι παράγοντες στον τρόπο με τον οποίο βγαίνουν οι γέφυρες. Τα λεπτότερα στρώματα τείνουν να δημιουργούν ισχυρότερες γέφυρες, αλλά χρειάζονται περισσότερο χρόνο για την εκτύπωση.

Δοκιμάστε ύψη στρώματος μεταξύ 0,1 mm και 0,2 mm για γέφυρες. Τα λεπτότερα στρώματα συχνά κρεμούν λιγότερο επειδή είναι ελαφρύτερα.

Για το πλάτος του στρώματος, δοκιμάστε να κάνετε το πλάτος της εξώθησης γεφύρωσης 10-20% μεγαλύτερο από το μέγεθος του ακροφυσίου σας. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη κενών και τη δημιουργία ισχυρότερων συνδέσεων.

Προηγμένες στρατηγικές για να κυριαρχήσετε το 3D Printing Bridging

Τώρα που καλύψαμε τα βασικά, ας δούμε μερικούς πιο προηγμένους τρόπους χειρισμού δύσκολων γεφυρών. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να σας βοηθήσουν να εκτυπώσετε πιο περίπλοκα μοντέλα.

1. Στρατηγική χρήση στηρίξεων

Εξετάστε τη χρήση στηριγμάτων εάν είναι μεγαλύτερα από 50 mm ή πιο απότομα από 45 μοίρες. Εάν ο εκτυπωτής σας είχε δύο ακροφύσια, μπορείτε να δοκιμάσετε διαλυτά στηρίγματα. Η αφαίρεσή τους είναι πιο βολική και το φινίρισμα είναι πιο ομαλό. Ωστόσο, τα στηρίγματα απαιτούν επιπλέον υλικό και χρόνο εκτύπωσης, επομένως χρησιμοποιήστε τα μόνο όταν είναι πραγματικά απαραίτητο. Κάποιος πρέπει πάντα να προσπαθεί να εκτυπώνει χωρίς στηρίγματα. Το βήμα για τη βελτιστοποίηση των ρυθμίσεων Slicer θα καλυφθεί τώρα.

2. Βελτιστοποίηση ρυθμίσεων Slicer για Γέφυρες

Οι περισσότεροι αναλυτές θα έχουν ρυθμίσεις γεφύρωσης. Βρείτε πρώτα το "αναλογία ροής γέφυρας" και ρυθμίστε το στο 80-90% του κανονικού ρυθμού ροής σας. Αυτό αποτρέπει τη χρήση υπερβολικού πλαστικού. Τέλος, για τα περισσότερα υλικά εκτός από το ABS, ρυθμίστε την "ταχύτητα ανεμιστήρα γέφυρας" σε υψηλή. Ορισμένοι κοπτήρες θα σας επιτρέψουν 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 επανασχεδιάσεις το μοντέλο σου. Εάν υπάρχουν μεγάλες γέφυρες, δοκιμάστε να προσθέσετε μικρούς πυλώνες στήριξης στο τρισδιάστατο μοντέλο σας. Αυτό μετατρέπει μια μεγάλη γέφυρα σε πολλές 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 γεφύρωσης. Αυτό μπορεί να αυξήσει τη δύναμη και να βελτιώσει την εμφάνιση.

Λύσεις για δύσκολα προβλήματα γεφύρωσης

Ακόμη και υπό ιδανικές συνθήκες, μπορεί να αντιμετωπίσετε περίεργα προβλήματα γεφύρωσης. Τα παρακάτω είναι πώς να εντοπίσετε και να εξαλείψετε προβλήματα που είναι δύσκολο να εξαλειφθούν.

Ασυνήθιστα προβλήματα γέφυρας που πρέπει να προσέξετε

Πέρα από τη βασική χαλάρωση ή το κορδόνι, αναζητήστε αυτά τα λιγότερο κοινά 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 σπάσιμο ή κατάρρευση.
• Ασυνεπής εξώθηση: Η γέφυρα έχει εναλλασσόμενα παχιά και λεπτά τμήματα.

Διορθώνοντας μια κυματιστή επιφάνεια γέφυρας

Εάν η γέφυρα σας έχει κυματιστή εμφάνιση, ελέγξτε πρώτα ότι οι ζώνες σας δεν είναι χαλαρές ή ότι το πλαίσιο του εκτυπωτή σας τρέμει. Ελέγξτε ότι η ψύξη σας είναι ομοιόμορφη - ίσως χρειαστεί να επανατοποθετήσετε τον ανεμιστήρα σας. Μερικές φορές η εκτύπωση γεφυρών στις 45° προς τον άξονα X ή Y κάνει την επιφάνεια καλύτερη.

Σταματώντας τις άκρες της γέφυρας από το Curling

Για κατσαρά άκρα αυξήστε ελαφρά τη θερμοκρασία του κρεβατιού για τις πρώτες στρώσεις. Η προσθήκη ενός χείλους στην εκτύπωση σας μπορεί επίσης να βοηθήσει στην πρόσφυση. Εάν εκτυπώνετε με ABS, η εκτύπωση σε περίβλημα αποτρέπει τα ρεύματα από το να προκαλέσουν κύρτωμα.

Κάνοντας ισχυρότερες γέφυρες

Για να κάνετε τις εύθραυστες γέφυρες πιο δυνατές, δοκιμάστε να αυξήσετε το ποσοστό πλήρωσης στις περιοχές που υποστηρίζουν τη γέφυρα. Πολύ συχνά, η αλλαγή επωνυμίας ή τύπων θα λειτουργήσει, επειδή μερικά είναι απλά πιο δυνατά από άλλα. Οι εκτυπώσεις PLA μπορούν να συγκολληθούν μετά την εκτύπωση για να αυξηθεί η αντοχή, αλλά αυτό περιλαμβάνει πολλά επιπλέον βήματα.

Επίλυση ανομοιόμορφου πάχους γέφυρας

Εάν το πάχος της γέφυρας σας δεν είναι σταθερό, δοκιμάστε να καθαρίσετε το ακροφύσιο σας ή να το αντικαταστήσετε εάν έχει φθαρεί. Μερικά φράγματα στο hot end σας είναι επίσης υπό εξέταση. Είναι επίσης καλή ιδέα να εκτελέσετε μια βαθμονόμηση βήματος του εξωθητήρα και να μετρήσετε τη διάμετρο του νήματος σε πολλά σημεία για να επιβεβαιώσετε την ομοιόμορφη διάμετρό του.

Γίνετε καλύτεροι στις γέφυρες 3D Printing!

Μια από τις πιο σημαντικές τεχνικές της τρισδιάστατης εκτύπωσης - η γεφύρωση - θα σας επιτρέψει να εκτυπώσετε πιο σύνθετα σχέδια. Αυτό το σεμινάριο σάς έχει δώσει μια επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας της γεφύρωσης, των συχνών προβλημάτων που παρουσιάζονται και των τρόπων επισκευής τους. Μπορείτε να δημιουργήσετε καλύτερες γέφυρες τροποποιώντας τις ρυθμίσεις για την εκτύπωση, επιλέγοντας το σωστό υλικό και συχνά προσαρμόζοντας το σχέδιό σας. Εάν εμφανιστούν πιο σκληρά προβλήματα, εφαρμόστε τις συμβουλές αντιμετώπισης προβλημάτων για να τα ξεπεράσετε. Με εξάσκηση, θα μπορείτε να εκτυπώνετε δυνατές και ομαλές γέφυρες, κάτι που σας δίνει τη δυνατότητα να κάνετε πιο εκπληκτικές τρισδιάστατες εκτυπώσεις. Ξεκινήστε να ενσωματώνετε αυτές τις συμβουλές στην επόμενη εκτύπωση για να νιώσετε τη διαφορά.