3D -printimise sildamine selgitas: probleemist lahenduseni

3D-printimine hõlmab sageli osade loomist, mis ületavad tühimikke. See protsess, mida nimetatakse sildamiseks, võib olla üsna keeruline. Kui printer proovib printida tühjale kohale, võib plastik läbi vajuda või mitte korralikult ühenduda. See juhend hõlmab kõike, mida peate teadma sildamise kohta 3D-printimisel. Vaatame, miks see on oluline, kuidas seda hästi teha ja kuidas lahendada levinud probleeme. Saate kasulikke nõuandeid oma prinditud osade täiustamiseks, olenemata sellest, kas olete algaja või ekspertkasutaja.

Kuidas sillutamine 3D-printimisel töötab

Sildamine 3D-printimine viitab vormide loomisele, mis ületavad tühimikke ilma tugedeta. See on üsna mugav tehnika keerukate kujunduste ja üleulatuvate osade loomisel.

See toimub nii, et kahe punkti vahelise tühja ruumi asetatakse silla loomisel plastik. Keerulisem on see, kuidas plastikut tühimikku ületades vormis hoida.

See algab siis, kui printer lükkab plasti ühest pilu servast välja. Samal ajal kui see pea avatud ruumi kohal liigub, ekstrudeerib see pidevalt plasti. Ekstrudeeritud plastik jahtub ja kõveneb asetamise ajal. Teisele poole jõudes on see ühendatud, moodustades silla. Seejärel asetab printer peale üha uusi kihte, et muuta sild tugevamaks.

Ainuke asi on see, et hea sildamise tagamiseks peab plastik olema täpselt õigel temperatuuril: piisavalt soe, et üle pilu venida, ja piisavalt jahe, et oma kuju säilitada. Selle tasakaalu saavutamine muudab sildamise nii keeruliseks ja nii kasulikuks 3D-printimisel. Hästi tehtuna võimaldab see teil luua keerukaid kujundeid ilma hiljem tugesid eemaldamata.

Kolm levinud sillaprobleemi

Üldiselt on 3D-printimisega seotud sildade ehitamine keeruline. Kolm kõige levinumat probleemi, mis sildade ehitamisel võib esineda, on läbivajumine, venimine ja tühimikud/ebajärjekindlus. Igal neist probleemidest on erinevad põhjused ja visuaalsed omadused.

1. Lõtvumine

Kui ekstrudeeritud materjal ei hoia vahe sirget joont, vaid vajub või paindub allapoole. See kipub olema märgatavam pikemate sildade puhul või aeglaselt jahtuvate materjalidega printimisel. See võib viia deformeerunud lõppkujuni, millel on madalam struktuurne terviklikkus.

Visuaalsed longusnähud hõlmavad järgmist:

• Silla keskel on märgatav lohk
• Ebaühtlane paksus sillatud lõigul
• Lainelised või ebakorrapärased jooned sillatud alal

2. Keelte sidumine

Nöörimine on probleem, kus trükise osade vahel, mis ei tohiks üksteisega kokku puutuda, on näha õhukesed plastniidid. Sildamise ajal nöörimise käigus moodustub tühimiku kohale võrgutaoline struktuur. See on tavaliselt tingitud valest temperatuurist trükkimise ajal või ebasobivatest tagasitõmbamisseadetest.

Keeldumise näitajate hulka kuuluvad:

• Sillatud ala katavad peened plastniidid
• Tupsud või ämblikuvõrgulaadsed moodustised avatud ruumides
• Prindipinnale kogunev liigne materjal

3. Lüngad ja vastuolud

Sildade vahed ja ebakõlad võivad avalduda trükitud materjalis tühikute või ebakorrapäraste mustritena. Mõned põhjused, mis võivad neid probleeme põhjustada, on halb ekstrusioon, erinev jahutus ja sobimatud trükikiirused. Need vahed ja ebakõlad kahjustavad tõsiselt silla konstruktsioonilist terviklikkust ja trükise üldist välimust.

Tüüpilised lünkade ja vastuolude tunnused:

• Sillatud osas nähtavad augud või tühimikud
• Ebakorrapärane või ebaühtlane pinnatekstuur
• Ebajärjekindel laius või paksus üle silla

Need tavalised probleemid lahendatakse tavaliselt erinevate printimisseadete ja keskkonnategurite kohandamise abil, et sildamine oleks võimalik. Selliste probleemide õige tuvastamine on esimene samm 3D-prinditud objektide sildatud osade kvaliteedi parandamise suunas.

Sildade kvaliteeti mõjutavad tegurid

Sildamisprotsessi kvaliteet sõltub mitmest muutujast. Nende hulgas on kõige olulisemad:

1. Materjali omadused

Erinevad materjalid käituvad sillutamisel erinevalt:

PLA (polüpiimhape): Enamasti on sellega lihtsam sillutada tänu suhteliselt madalale sulamistemperatuurile. See tahkub üsna kiiresti, mistõttu sobib see ideaalselt väikeste sildade jaoks.

• Printimistemperatuur190–220 °C.

ABS (akrüülnitriilbutadieenstüreen): Kõrgema sulamistemperatuuri ja kalduvuse tõttu deformeeruda on seda raskem ületada. Vajalikud on kõrgemad temperatuurid ja suletud trükkimiskeskkond.

• Optimaalne printimistemperatuurTemperatuur: 220–250 °C.

PETG (polüetüleentereftalaatglükool): PLA ja ABS-i keskmine tulemus – see ei deformeeru nii palju kui ABS, aga tulemuseks on nööriline tulemus.

• Optimaalne printimistemperatuurTemperatuur: 230–250 °C.

2. Printimisseaded

Ekstrusioonitemperatuur: Madalamad temperatuurid annavad üldiselt paremad sillad, kuid võivad põhjustada alaekstrusiooni. Alustage oma materjali soovitusliku temperatuurivahemiku alumisest otsast ja reguleerige vastavalt vajadusele.

Printimiskiirus: Väiksemad kiirused (umbes 20–30 mm/s) tagavad sageli parema sildumise, andes materjalile rohkem aega jahtuda ja tahkuda.

Jahutusventilaatori kiirus: Suurem ventilaatori kiirus parandab sildamist, tahkestades ekstrudeeritud materjali kiiremini. PLA puhul kasutage 100% ventilaatori kiirust. ABS, alustage 0%-st ja suurendage vajadusel järk-järgult.

Kihi kõrgus: Õhemad kihid (0,1–0,2 mm) loovad tavaliselt tugevamad sillad tänu materjali väiksemale kaalule.

3. Keskkonnatingimused

Ümbritseva õhu temperatuur: Enamiku materjalide puhul hoidke toatemperatuuri stabiilsena vahemikus 20–25 °C. ABS-i puhul võib kõrgem ümbritseva õhu temperatuur (umbes 30–35 °C) suletud ruumis olla ... vältida moonutamist.

Niiskus: Hoidke filamente kuivas keskkonnas. Kõrge õhuniiskus võib põhjustada ebaühtlast ekstrusiooni. Vajadusel kasutage filamendikuivatit.

Õhuvool: Ühtlase jahutuse tagamiseks minimeerige trükipiirkonnas tuuletõmbust. Suuremate sildade puhul võib jahutamiseks aga abiks olla väike trükipinnale suunatud ventilaator.

Selle teadmisega relvastatuna olete nüüd paremini varustatud oma elus esinevate väljakutsetega toimetulekuks. 3D-printimise projektidKatseta nende teguritega, et leida oma konkreetse seadistuse ja materjalide jaoks parim võimalik tulemus.

Kuidas oma 3D-printerit paremate sildade jaoks reguleerida

Edu saavutamine taandub sageli printeri sätete peensustele.

1. Aeglusta oma sillamiskiirust

Printimiskiirus on üks tegur, mis mõjutab sildade tulemust. Liiga kiire kiirus võib sillad läbi vajuda. Liiga aeglane kiirus võib plastik liiga kuumaks minna.

Sildade puhul on hea alguspunkt umbes 20–30 mm/s ja seejärel olenevalt välimusest kiiremini või aeglasemalt. Tegelikult saab enamikku lühikesi sildu (alla 20 mm) printida palju kiiremini, samas kui pikemate puhul on vaja olla oluliselt aeglasem.

2.Langetage düüsi temperatuuri

Heade sildade printimisel on üks olulisemaid muutujaid temperatuur. Plastik peab olema piisavalt kuum, et hästi printida, kuid piisavalt jahe, et oma kuju säilitada.

Võta oma plastiku soovituslik alumine temperatuur ja alusta sellest. PLA puhul proovi alustada umbes 190 °C-st. PETG puhul kasuta umbes 230 °C-st. Kui märkad tühimikke või kihid ei kleepu eriti hästi, tõsta temperatuuri korraga umbes 5 °C võrra.

3. Suurendage jahutusventilaatori kiirust

Jahutamine aitab plastikul kiiremini taheneda ja seega vältida selle longust.

PLA ja PETG puhul peaks ventilaator sildade printimise ajal töötama maksimaalsel kiirusel; ABS-i puhul peab see käivitamise ajal olema VÄLJAS; vajadusel saab seda aja jooksul suurendada, kuid ettevaatlikult, kuna see võib põhjustada kihtide ebaühtlast kleepumist.

4. Reguleerige oma kihi kõrgust ja laiust

Iga kihi kõrgus ja laius mõjutavad seda, kuidas sillad välja tulevad. Õhemad kihid kipuvad looma tugevamaid sildu, kuid nende printimine võtab kauem aega.

Sildade puhul proovi kihikõrgusi vahemikus 0,1 mm kuni 0,2 mm. Õhemad kihid vajuvad sageli vähem läbi, kuna need on kergemad.

Kihi laiuse osas proovige teha sildava ekstrusiooni laiuseks 10–20% suurem kui düüsi suurus. Seda saab kasutada tühimike täitmiseks ja tugevamate ühenduste loomiseks.

3D-printimise ühendamise täiustatud strateegiad

Nüüd, kui oleme põhitõed läbi vaadanud, vaatame mõningaid keerukamaid viise keeruliste sildade käsitlemiseks. Need meetodid aitavad teil keerukamaid mudeleid printida.

1. Toetuste strateegiline kasutamine

Kaalu tugede kasutamist, kui need on pikemad kui 50 mm või järsema nurga all kui 45 kraadi. Kui sinu printeril on kaks düüsi, võid proovida lahustuvad toedNende eemaldamine on mugavam ja viimistlus sujuvam. Toed nõuavad aga rohkem materjali ja printimisaega, seega kasutage neid ainult siis, kui see on tõesti vajalik. Alati tuleks proovida printida ilma tugedeta. Nüüd käsitletakse viilutaja sätete optimeerimise etappi.

2. Sildade jaoks viilutaja sätete optimeerimine

Enamikul viilutajatel on sildamise sätted. Esmalt leidke "silla vooluhulga suhe" ja seadke see 80–90%-le teie tavapärasest voolukiirusest. See hoiab ära liiga suure plasti kasutamise. Lõpuks, enamiku materjalide puhul peale ABS-i seadke "sillakatte ventilaatori kiirus" kõrgeks. Mõned viilutajad võimaldavad teil muuta sillajoonte suunda. Katsetage erinevate nurkadega, et näha, mis teie mudeli jaoks kõige paremini sobib.

3. Paremate sildade ümberprojekteerimine

Mõnikord on sildade loomine lihtsam, kui lihtsalt oma mudel ümber kujundada. Kui sildu on pikki, proovige oma 3D-mudelisse lisada väikeseid tugisambaid. See muudab ühe pika silla mitmeks lühemaks. Proovige ka mudelit pöörata. Lihtne pööramine võib muuta keerulised üleulatuvad osad hallatavateks sildadeks. Kui prindite funktsionaalseid osi, lisage sildade servadele kaldus servi või ümaraid nurki. See võib suurendada tugevust ja parandada välimust.

Lahendused keerulistele sildamisprobleemidele

Isegi ideaalsetes tingimustes võib teil esineda kummalisi sildamisprobleeme. Järgnevalt on toodud, kuidas tuvastada ja kõrvaldada raskesti kõrvaldatavaid probleeme.

Ebatavalised sillaprobleemid, millele tähelepanu pöörata

Lisaks tavalisele longusele või venimisele otsige ka neid vähem levinud probleeme:

• Akordioni efekt: Sillal on laineline, ebaühtlane pind.
• Lokkimine: Silla servad tõusevad või kõverduvad ülespoole.
• Haprad sillad: Sild on altid purunema või varisema.
• Ebajärjekindel ekstrusioon: Sillal on vaheldumisi paksud ja õhukesed sektsioonid.

Lainelise sillapinna parandamine

Kui teie sillal on laineline välimus, kontrollige kõigepealt, et rihmad poleks lõdvad või printeri raam ei väriseks. Kontrollige, et jahutus oleks ühtlane – võib-olla peate ventilaatori ümber paigutama. Mõnikord muudab sildade printimine X- või Y-telje suhtes 45° nurga all pinna paremaks.

Silla servade kõverdumise peatamine

Servade kõverdumise vältimiseks tõstke esimeste kihtide puhul veidi paberi temperatuuri. Prinditud paberile ääre lisamine aitab samuti nakkuvust parandada. ABS-paberile printimisel hoiab printimine suletud ruumis ära tuuletõmbuse ja rullumise.

Tugevamate sildade loomine

Habraste sildade tugevdamiseks proovige suurendada täiteprotsenti silda toetavates piirkondades. Väga sageli toimib kaubamärgi või tüübi vahetamine, sest mõned on lihtsalt tugevamad kui teised. PLA-prinditud materjale saab pärast printimist tugevuse suurendamiseks kuumutada, kuid see hõlmab mitmeid lisaetappe.

Ebaühtlase silla paksuse lahendamine

Kui teie silla paksus on ebaühtlane, proovige düüsi puhastada või kulunud düüs välja vahetada. Samuti on oluline arvestada osaliste ummistustega kuumotsas. Samuti on hea mõte teha ekstruuderi astmeline kalibreerimine ja mõõta hõõgniidi läbimõõtu mitmes punktis, et kinnitada selle ühtlast läbimõõtu.

Saage 3D-sillade printimises paremaks!

Üks olulisemaid 3D-printimise tehnikaid – sildamine – võimaldab teil printida keerukamaid kujundusi. See õpetus on andnud teile ülevaate sildamise toimimisest, sageli esinevatest probleemidest ja nende parandamise viisidest. Saate luua paremaid sildu, muutes printimise sätteid, valides õige materjali ja sageli ka oma kujundust. Kui ilmnevad keerulisemad probleemid, rakendage nende lahendamiseks tõrkeotsingu näpunäiteid. Harjutamisega saate printida tugevaid ja sujuvaid sildu, mis võimaldab teil luua hämmastavamaid kujundusi. 3D-prindidHakka neid näpunäiteid oma järgmises prinditöös lisama, et vahet tunda.