3D -tulostussillan selitetyt: ongelmasta ratkaisuun

3D-tulostukseen liittyy usein osien luominen, jotka ylittävät aukot. Tämä prosessi, jota kutsutaan siltaukseksi, voi olla melko hankala. Kun tulostin yrittää tulostaa tyhjään tilaan, muovi saattaa painua tai ei liity kunnolla. Tämä opas kattaa kaiken, mitä sinun tulee tietää siltauksesta 3D-tulostuksessa. Tarkastellaan, miksi se on tärkeää, miten se tehdään hyvin ja kuinka korjata yleisiä ongelmia. Saat hyödyllisiä neuvoja tulosteiden parantamiseen, olitpa aloittelija tai kokenut käyttäjä.

Kuinka siltaus toimii 3D-tulostuksessa

Siltaa sisään 3D-tulostus viittaa aukkojen ylittävien muotojen luomiseen ilman tukia. Se on varsin kätevä tekniikka, kun yritetään tehdä monimutkaisia ​​​​malleja ja ulkonemia.

Se tekee sen asettamalla muovia kahden pisteen väliseen tyhjään tilaan siltauksen aikana. Hankalin osa on muovin pitäminen kunnossa, kun se ylittää raon.

Se alkaa, kun tulostin työntää muovia ulos raon yhdestä reunasta. Vaikka tämä pää ylittää avoimen tilan, se puristaa jatkuvasti muovia. Ekstrudoitu muovi jäähtyy ja kovettuu laskettaessa. Kun se saavuttaa toiselle puolelle, se yhdistää ja muodostaa siten sillan. Sitten tulostin laittaa päälle yhä enemmän kerroksia, jotta silta tulee kiinteämpää.

Ainoa asia on, että hyvää silloitumista varten muovin on oltava täsmälleen oikeassa lämpötilassa: riittävän lämmin venyttääkseen raon yli, tarpeeksi viileä säilyttääkseen muotonsa. Tämän tasapainon saavuttaminen tekee siltauksesta niin haastavaa ja hyödyllistä 3D-tulostuksessa. Hyvin tehtynä sen avulla voit tehdä monimutkaisia ​​muotoja tarvitsematta poistaa tukia myöhemmin.

Kolme yleistä siltausongelmaa

Yleensä siltaus on haaste 3D-tulostuksen kanssa. Kolme yleisimmistä ongelmista, joita voi kohdata siltojen tekemisessä, ovat painuminen, nauhat ja aukot/epäjohdonmukaisuudet. Jokaisella näistä ongelmista on omat syynsä ja visuaaliset ominaisuudet.

1. Roikkuminen

Jos ekstrudoitu materiaali painuu tai taipuu alaspäin sen sijaan, että raon välillä säilyisi suora viiva. Tämä on yleensä selvempää pitkillä silloilla tai tulostettaessa materiaaleilla, jotka jäähtyvät melko hitaasti. Tämä voi johtaa epämuodostuneeseen lopulliseen muotoon, jolla on heikompi rakenteellinen eheys.

Näkyviä merkkejä painumisesta ovat mm:

• Huomattava notkahdus sillan keskellä
• Epätasainen paksuus sillallisen osan poikki
• Aaltoilevat tai epäsäännölliset viivat silta-alueella

2. Joustaminen

Stringing on ongelma, jossa ohuita muovisäikeitä näkyy tulosteen osien välissä, joiden ei pitäisi olla kosketuksissa toisiinsa. Silloittamisen aikana nauhamaista rakennetta muodostuu raon poikki. Tämä johtuu yleensä väärästä lämpötilasta tulostuksen aikana tai sopimattomista sisäänveto-asetuksista.

Merkkijonojen indikaattoreita ovat mm:

• Hienot muovilangat ylittävät sillan
• Viisat tai hämähäkinseittimäiset muodostelmat avoimissa tiloissa
• Ylimääräistä materiaalia kerääntyy tulostuspinnalle

3. Puutteet ja epäjohdonmukaisuudet

Siltojen aukot ja epäjohdonmukaisuudet voivat ilmetä välilyönteinä tai epäsäännöllisinä kuvioina painetussa materiaalissa. Joitakin syitä, jotka voivat aiheuttaa näitä ongelmia, ovat huono pursotus, differentiaalinen jäähdytys ja väärä tulostusnopeus. Nämä aukot ja epäjohdonmukaisuudet vaarantavat vakavasti sillan rakenteellisen eheyden ja painatuksen yleisilmeen.

Yleisiä merkkejä aukoista ja epäjohdonmukaisuuksista:

• Näkyviä reikiä tai tiloja siltaosassa
• Epäsäännöllinen tai epätasainen pintarakenne
• Epätasainen leveys tai paksuus sillan poikki

Nämä yleiset ongelmat, jotta siltaus toteutuisi, ratkaistaan ​​yleensä säätämällä erilaisia ​​tulostusasetuksia ja ympäristötekijöitä. Tällaisten ongelmien oikea tunnistaminen on ensimmäinen askel kohti siltattujen osien laadun parantamista 3D-tulostetuissa kohteissa.

Laatuun vaikuttavat tekijät

Siltausprosessin laatu riippuu muuttujien joukosta. Tärkeimpiä niistä ovat:

1. Materiaalin ominaisuudet

Eri materiaalit käyttäytyvät ainutlaatuisesti siltauksen aikana:

PLA (polymaitohappo): Useimmiten se on helpompi muodostaa sillan kanssa sen suhteellisen alhaisemman sulamispisteen vuoksi. Se jähmettyy melko nopeasti, joten se on täydellinen pienille silloille.

• Tulostuslämpötila: 190 - 220 °C.

ABS (akryylinitriilibutadieenistyreeni): Korkeamman sulamispisteen ja taipumuksen vääntymiseen ansiosta tämä on vaikeampi ylittää. Korkeampia lämpötiloja ja suljettua tulostusympäristöä tarvitaan.

• Optimaalinen tulostuslämpötila: 220 - 250 °C.

PETG (polyeteenitereftalaattiglykoli): Iloinen PLA:n ja ABS:n puoliväli, se ei väänny yhtä pahasti kuin ABS, mutta lopputulos on sitkeä.

• Optimaalinen tulostuslämpötila: 230 - 250 °C.

2. Tulostusasetukset

Ekstruusiolämpötila: Alhaisemmat lämpötilat tuottavat yleensä parempia siltoja, mutta voivat aiheuttaa alipursotusta. Aloita materiaalillesi suositellun lämpötila-alueen alemmasta päästä ja säädä tarvittaessa.

Tulostusnopeus: Hitaammat nopeudet (noin 20-30 mm/s) johtavat usein parempaan siltaukseen, jolloin materiaalille jää enemmän aikaa jäähtyä ja jähmettyä.

Tuulettimen nopeus: Suuremmat tuulettimen nopeudet parantavat silloitusta jähmettämällä nopeasti suulakepuristetun materiaalin. Käytä PLA:lle 100% tuulettimen nopeus. varten ABS, aloita 0% ja lisää asteittain tarvittaessa.

Kerroksen korkeus: Ohuemmilla kerroksilla (0,1-0,2 mm) saadaan tyypillisesti vahvempia siltoja pienemmän materiaalipainon ansiosta.

3. Ympäristöolosuhteet

Ympäristön lämpötila: Säilytä vakaa huonelämpötila välillä 20-25 °C useimmille materiaaleille. ABS:lle korkeampi ympäristön lämpötila (noin 30-35 °C) suljetussa tilassa voi estää vääntymisen.

Kosteus: Säilytä filamentit kuivassa ympäristössä. Korkea kosteus voi aiheuttaa epäjohdonmukaista suulakepuristusta. Käytä filamentin kuivausrumpua tarvittaessa.

Ilmavirta: Minimoi vedokset tulostusalueella varmistaaksesi tasaisen jäähdytyksen. Isommissa silloissa pieni painatukseen suunnattu tuuletin voi kuitenkin auttaa jäähdytyksessä.

Aseistettuna tällä tiedolla olet nyt paremmin valmistautunut selviytymään ylivertaisista haasteista 3D-tulostusprojektit. Kokeile näitä tekijöitä löytääksesi sopivan paikan erityisille asetuksille ja materiaaleille.

Kuinka säädä 3D-tulostin parempia siltoja varten

Menestyksen yhdistäminen riippuu usein tulostimen asetusten hienoista yksityiskohdista.

1. Hidasta siltausnopeuttasi

Tulostusnopeus on yksi siltojen tulostamiseen vaikuttava tekijä. Jos se on liian nopea, sillat voivat painua. Jos se on liian hidas, muovi voi kuumentua liikaa.

Siltojen kohdalla hyvä lähtökohta on n. 20-30 mm/s ja sitten nopeammin tai hitaammin ulkonäön mukaan.Itse asiassa useimmat lyhyet sillat (alle 20 mm) voidaan tulostaa paljon nopeammin, kun taas pidempien siltojen on oltava huomattavasti hitaampia.

2. Alenna suuttimen lämpötilaa

Yksi tärkeimmistä muuttujista hyvien siltojen tulostamisessa on lämpötila. Haluat muovin olevan tarpeeksi kuuma tulostaakseen hyvin, mutta riittävän viileä pitääkseen muotonsa.

Ota muovisi lämpötilasuositus ja aloita siitä. Aloita PLA:ssa noin 190 °C:sta. PETG:lle noin 230 °C. Jos huomaat rakoja tai kerrokset eivät tartu liian hyvin, nosta lämpötilaa noin 5 °C kerrallaan.

3. Lisää jäähdytystuulettimen nopeutta

Jäähdytys auttaa muovia jähmettymään nopeasti ja välttää siten painumisen.

PLA:n ja PETG:n tapauksessa tuulettimen tulee olla päällä suurimmalla nopeudella siltojen tulostuksen aikana; ABS:n on oltava OFF käynnistyksen aikana; tätä voidaan tarvittaessa lisätä ajan myötä, mutta varoen, koska tämä voi johtaa siihen, että kerrokset eivät tartu kunnolla.

4. Säädä kerroksen korkeutta ja leveyttä

Kunkin kerroksen korkeus ja leveys ovat tekijöitä siihen, miten sillat tulevat ulos. Ohuemmilla kerroksilla on taipumus luoda vahvempia siltoja, mutta tulostaminen vie enemmän aikaa.

Kokeile siltojen kerroskorkeuksia 0,1–0,2 mm. Ohuemmat kerrokset painuvat usein vähemmän, koska ne ovat kevyempiä.

Jos haluat kerroksen leveyden, yritä tehdä siltausekstruusioleveydeksi 10-20% leveämpi kuin suuttimen kokosi. Tätä voidaan käyttää aukkojen täyttämiseen ja vahvempien yhteyksien luomiseen.

Kehittyneitä strategioita 3D-tulostuksen sillan hallitsemiseen

Nyt kun olemme käsitelleet perusasiat, katsotaanpa joitain edistyneempiä tapoja käsitellä hankalia siltoja. Nämä menetelmät voivat auttaa tulostamaan monimutkaisempia malleja.

1. Tukien strateginen käyttö

Harkitse tukien käyttöä, jos ne ovat yli 50 mm tai jyrkempiä kuin 45 astetta. Jos tulostimessasi oli kaksi suutinta, voit kokeilla liukenevia tukia. Niiden poistaminen on helpompaa ja viimeistely on sujuvampaa. Tuet vaativat kuitenkin ylimääräistä materiaalia ja tulostusaikaa, joten käytä niitä vain silloin, kun se todella on tarpeen. Aina kannattaa yrittää tulostaa ilman tukia. Nyt käsitellään Slicer-asetusten optimointivaihetta.

2. Slicer-asetusten optimointi siltoja varten

Useimmissa slicereissa on siltausasetukset. Etsi ensin "sillan virtaussuhde"ja aseta se arvoon 80-90% normaalista virtausnopeudestasi. Tämä estää liiallisen muovin käytön. Aseta lopuksi useimpien muiden materiaalien kuin ABS:n "sillan tuulettimen nopeus" korkeaksi. Jotkut viipalointilaitteet mahdollistavat siltaviivojen suunnan muuttamisen. Kokeile eri näkökulmista nähdäksesi, mikä sopii parhaiten mallillesi.

3. Uudelleensuunnittelu parempia siltoja varten

Joskus yhdistäminen on helpompaa, jos suunnittelet mallisi uudelleen. Jos siltoja on pitkiä, kokeile lisätä 3D-malliisi pieniä tukipilareita. Se muuttaa yhden pitkän sillan useiksi lyhyemmiksi. Kokeile myös mallin kääntämistä. Yksinkertainen käännös voi muuttaa vaikeat ylitykset hallittaviksi silloiksi. Jos tulostat toiminnallisia osia, lisää kaltevia tai pyöristettyjä kulmia siltareunoihin. Tämä voi lisätä voimaa ja parantaa ulkonäköä.

Ratkaisuja vaikeisiin siltausongelmiin

Ihanteellisissakin olosuhteissa saatat kohdata outoja siltausongelmia. Seuraavassa on ohjeita vaikeasti poistettavien ongelmien tunnistamiseen ja poistamiseen.

Epätavallisia silta-ongelmia

Hae perus-loppumisen tai merkkijonojen lisäksi näitä harvinaisempia ongelmia:

• Haitariefekti: Sillalla on aaltoileva, epätasainen pinta.
• Curling: Sillan reunat kohoavat tai käpristyvät ylöspäin.
• Hauraat sillat: Silta on taipuvainen murtumaan tai murenemaan.
• Epäjohdonmukainen suulakepuristus: Sillassa on vuorotellen paksuja ja ohuita osia.

Aaltoilevan sillan pinnan korjaaminen

Jos silta on aaltoileva, tarkista ensin, että hihnat eivät ole löysällä tai tulostimen runko tärisee. Tarkista, että jäähdytys on tasaista - sinun on ehkä vaihdettava tuulettimen paikkaa. Joskus siltojen painaminen 45° X- tai Y-akseliin nähden parantaa pintaa.

Bridge Edgesin pysäyttäminen curlingista

Nosta lattian lämpötilaa hieman ensimmäisten kerrosten aikana. Reunan lisääminen printtiin voi myös auttaa tarttumisessa. Jos tulostat ABS:llä, kotelossa tulostaminen estää vedoksia aiheuttamasta käpristymistä.

Vahvempien siltojen tekeminen

Jos haluat vahvistaa hauraita siltoja, kokeile nostaa täyttöprosenttia siltaa tukevilla alueilla. Hyvin usein tuotemerkin tai tyypin vaihtaminen toimii, koska jotkut ovat yksinkertaisesti vahvempia kuin toiset. PLA-tulosteet voidaan hehkuttaa painon jälkeen lujuuden lisäämiseksi, mutta tämä edellyttää useita lisävaiheita.

Epätasaisen sillan paksuuden ratkaiseminen

Jos sillan paksuus on epäyhtenäinen, yritä puhdistaa suutin tai vaihtaa se, jos se on kulunut. Osittaiset tukkeumat kuumassa päässäsi ovat myös harkinnassa. On myös hyvä idea suorittaa suulakepuristimen askelkalibrointi ja mitata filamentin halkaisija useista kohdista varmistaaksesi sen tasaisen halkaisijan.

Parempi 3D-tulostussillassa!

Yksi 3D-tulostuksen tärkeimmistä tekniikoista - siltaus - mahdollistaa monimutkaisempien kuvioiden tulostamisen. Tämä opetusohjelma on antanut sinulle yleiskatsauksen siitä, miten siltaus toimii, usein esiintyvistä ongelmista ja tavoista korjata ne. Voit tuottaa parempia siltoja muokkaamalla tulostusasetuksia, valitsemalla oikean materiaalin ja usein muokkaamalla suunnitteluasi. Jos ilmenee vaikeampia ongelmia, käytä vianmääritysvihjeitä niiden ratkaisemiseksi. Harjoittelemalla pystyt tulostamaan vahvoja ja sileitä siltoja, joiden avulla voit tehdä upeampia 3D-tulosteet. Aloita näiden vihjeiden sisällyttäminen seuraavaan tulostukseen, jotta tunnet eron.