A 3D -s nyomtatási áthidalás magyarázata: a problémától a megoldásig

A 3D nyomtatás gyakran olyan alkatrészek létrehozásával jár, amelyek áthidalják a hézagokat. Ez az áthidalásnak nevezett folyamat meglehetősen bonyolult lehet. Amikor a nyomtató üres helyen próbál nyomtatni, előfordulhat, hogy a műanyag megereszkedik, vagy nem csatlakozik megfelelően. Ez az útmutató mindent tartalmaz, amit a 3D nyomtatásban való áthidalásról tudnia kell. Megnézzük, miért fontos, hogyan kell jól csinálni, és hogyan lehet megoldani a gyakori problémákat. Hasznos tanácsokat kap a nyomatok javításához, akár kezdő, akár gyakorlott felhasználó.

Hogyan működik az áthidalás a 3D nyomtatásban

Áthidalás 3D nyomtatás hézagokat átívelő formák létrehozására utal támaszok használata nélkül. Nagyon praktikus technika összetett tervek és túlnyúlások készítésekor.

Ezt úgy teszi, hogy az áthidalás során két pont közötti üres térben műanyagot helyez el. A trükkösebb rész az, hogy hogyan lehet formában tartani a műanyagot, amikor áthalad a résen.

Akkor kezdődik, amikor a nyomtató kinyomja a műanyagot a rés egyik szélén. Miközben ez a fej áthalad egy nyitott téren, folyamatosan extrudálja a műanyagot. Az extrudált műanyag lerakás közben lehűl és megkeményedik. Mire a másik oldalra ér, összekapcsolódik, és így alkotja a hidat. Ezután a nyomtató egyre több réteget helyez a tetejére, hogy a híd szilárdabb legyen.

Az egyetlen dolog, hogy a jó áthidalás érdekében a műanyagnak pontosan a megfelelő hőmérsékletűnek kell lennie: elég melegnek kell lennie ahhoz, hogy átnyúljon a résen, és elég hűvösnek kell lennie ahhoz, hogy megtartsa formáját. Ennek az egyensúlynak a megteremtése az, ami miatt az áthidalás olyan kihívást jelent, és olyan hasznos a 3D nyomtatásban. Ha jól elkészült, bonyolult formákat készíthet anélkül, hogy később el kellene távolítania a támasztékokat.

Három gyakori áthidaló probléma

Általában az áthidalás kihívást jelent a 3D nyomtatással. A három leggyakoribb probléma, amely a hidak létrehozása során előfordulhat, a megereszkedés, a húrozás és a hézagok/egyenetlenségek. E problémák mindegyikének más okai és vizuális jellemzői lesznek.

1. Megereszkedett

Ha ahelyett, hogy egyenes vonalat tartana a rés között, az extrudált anyag megereszkedik vagy lefelé hajlik. Ez általában kifejezettebb hosszabb áthidalókkal vagy olyan anyagokkal történő nyomtatáskor, amelyek meglehetősen lassan hűlnek le. Ez deformált végső formához vezethet, alacsonyabb szerkezeti integritással.

A megereszkedés vizuális jelei közé tartozik:

• Érezhető zuhanás a híd közepén
• Egyenetlen vastagság az áthidalt szakaszon
• Hullámos vagy szabálytalan vonalak az áthidalt területen

2. Húrozás

A felfűzés olyan probléma, ahol vékony műanyag szálak láthatók a nyomat azon részei között, amelyeknek nem szabad érintkezniük egymással. Az áthidalás során a húrozás során a résben egy hálószerű szerkezet alakul ki. Ennek oka általában a nyomtatás közbeni nem megfelelő hőmérséklet vagy a nem megfelelő visszahúzási beállítások.

A húrozás mutatói közé tartozik:

• Finom műanyag szálak fedik át az áthidalt területet
• Nyílt tereken szálkák vagy pókhálószerű képződmények
• Felesleges anyag halmozódik fel a nyomtatási felületen

3. Hiányosságok és következetlenségek

Az áthidalás hézagai és következetlenségei szóközökként vagy szabálytalan mintákként jelenhetnek meg a nyomtatott anyagban. Néhány ok, amely ezeket a problémákat okozhatja, többek között a rossz extrudálás, a differenciális hűtés és a nem megfelelő nyomtatási sebesség. Ezek a hézagok és következetlenségek súlyosan veszélyeztetik a híd szerkezeti integritását és a nyomat általános megjelenését.

A hiányosságok és következetlenségek gyakori jelei:

• Látható lyukak vagy hézagok az áthidalt szakaszon
• Szabálytalan vagy egyenetlen felületi textúra
• Inkonzisztens szélesség vagy vastagság a hídon

Ezeket a hétköznapi problémákat az áthidalás megvalósítása érdekében általában különféle nyomtatási beállítások és környezeti tényezők módosításával lehet megoldani. Az ilyen problémák megfelelő azonosítása az első lépés a 3D nyomtatott objektumok áthidalt szakaszai minőségének javítása felé.

Az áthidaló minőséget befolyásoló tényezők

Az áthidaló folyamat minősége változók halmazától függ. Közülük a legfontosabbak a következők:

1. Anyagtulajdonságok

A különböző anyagok egyedi módon viselkednek az áthidalás során:

PLA (politejsav): Viszonylag alacsonyabb olvadáspontja miatt legtöbbször könnyebb áthidalni vele. Meglehetősen gyorsan megszilárdul, így tökéletes kis hidakhoz.

• Nyomtatási hőmérsékletOlvadáspont: 190-220 °C.

ABS (akrilnitril-butadién-sztirol): Magasabb olvadáspont és vetemedési hajlam miatt ezt nehezebb áthidalni. Magasabb hőmérséklet és zárt nyomtatási környezet szükséges.

• Optimális nyomtatási hőmérsékletOlvadáspont: 220-250 °C.

PETG (polietilén-tereftalát-glikol): A PLA és az ABS boldog közepe, nem vetemedik olyan rosszul, mint az ABS, de szálkás az eredménye.

• Optimális nyomtatási hőmérsékletOlvadáspont: 230-250 °C.

2. Nyomtatási beállítások

Extrudálási hőmérséklet: Az alacsonyabb hőmérséklet általában jobb hidakat eredményez, de alulextrudálást okozhat. Kezdje az anyaghoz ajánlott hőmérséklet-tartomány alsó végével, és szükség szerint állítsa be.

Nyomtatási sebesség: A lassabb sebesség (körülbelül 20-30 mm/s) gyakran jobb áthidalást eredményez, így több idő áll rendelkezésre az anyag lehűlésére és megszilárdulására.

Hűtőventilátor sebesség: A nagyobb ventilátorsebesség javítja az áthidalást az extrudált anyag gyors megszilárdulásával. PLA esetén használjon 100%-os ventilátorsebességet. Mert ABS0%-kal kezdje, és szükség esetén fokozatosan növelje.

Réteg magasság: A vékonyabb rétegek (0,1-0,2 mm) a kisebb anyagtömeg miatt jellemzően erősebb hidakat eredményeznek.

3. Környezeti feltételek

Környezeti hőmérséklet: A legtöbb anyagnál tartson stabil szobahőmérsékletet 20-25°C között. Az ABS esetében magasabb környezeti hőmérséklet (körülbelül 30-35°C) zárt térben megakadályozza a vetemedést.

Nedvesség: Tartsa a szálakat száraz környezetben. A magas páratartalom inkonzisztens extrudálást okozhat. Szükség esetén használjon filamentális szárítót.

Légáramlás: Az egyenletes hűtés érdekében minimalizálja a huzatot a nyomtatási területen. Nagyobb hidaknál azonban a nyomat felé irányított kis ventilátor segíthet a hűtésben.

Ezzel a tudással felvértezve most jobban fel van készülve arra, hogy megbirkózzunk az áthidaló kihívásokkal 3D nyomtatási projektek. Kísérletezzen ezekkel a tényezőkkel, hogy megtalálja a megfelelő helyet az Ön speciális beállításához és anyagaihoz.

Hogyan állítsa be 3D nyomtatóját a jobb hidak érdekében

A siker áthidalása gyakran a nyomtatóbeállítások apró részletein múlik.

1. Lassítsa le az áthidaló sebességet

A nyomtatási sebesség az egyik tényező, amely befolyásolja a hidak megjelenését. Ha túl gyors, a hidak megereszkedhetnek. Ha túl lassú, a műanyag túl forró lehet.

Hidaknál jó kiindulási pont kb 20-30 mm/s, majd megjelenéstől függően gyorsabb vagy lassabb.Valójában a legtöbb rövid (20 mm-nél kisebb) híd sokkal gyorsabban nyomtatható, míg a hosszabbaknak lényegesen lassabbnak kell lenniük.

2. Csökkentse a fúvóka hőmérsékletét

A jó hidak nyomtatásánál az egyik legfontosabb változó a hőmérséklet. Azt szeretné, ha a műanyag elég meleg lenne a jó nyomtatáshoz, de elég hűvös ahhoz, hogy megtartsa formáját.

Fogadja el a műanyag alacsonyabb hőmérsékletű ajánlását, és kezdje ezzel. PLA esetén próbálja meg körülbelül 190 °C-kal kezdeni. PETG esetén körülbelül 230 °C-ot használjon. Ha réseket észlel, vagy a rétegek nem tapadnak túl jól, egyszerre körülbelül 5 °C-kal növelje a hőmérsékletet.

3. Növelje a hűtőventilátor sebességét

A hűtés elősegíti a műanyag gyors megszilárdulását, és így elkerüli a megereszkedést.

PLA és PETG esetén a hidak nyomtatása közben a ventilátornak maximális fordulatszámon BE kell lennie; az ABS esetében indításkor KI kell lennie; ez szükség esetén idővel növelhető, de óvatosan, mert ez azt eredményezheti, hogy a rétegek nem tapadnak megfelelően.

4. Állítsa be a réteg magasságát és szélességét

Az egyes rétegek magassága és szélessége befolyásolja a hidak megjelenését. A vékonyabb rétegek általában erősebb hidakat hoznak létre, de a nyomtatás több időt vesz igénybe.

Próbáljon 0,1 mm és 0,2 mm közötti rétegmagasságot hidakhoz. A vékonyabb rétegek gyakran kevésbé ereszkednek meg, mert könnyebbek.

A rétegszélességhez próbálja meg az áthidaló extrudálási szélességet 10-20%-kal szélesebbre tenni a fúvóka méreténél. Ez felhasználható hézagok kitöltésére és erősebb kapcsolatok kialakítására.

Speciális stratégiák a 3D-nyomtatás áthidalásának elsajátításához

Most, hogy áttekintettük az alapokat, nézzünk meg néhány fejlettebb módszert a trükkös hidak kezelésére. Ezek a módszerek segíthetnek bonyolultabb modellek nyomtatásában.

1. A támasztékok stratégiai felhasználása

Fontolja meg a támasztékok használatát, ha azok 50 mm-nél hosszabbak vagy 45 foknál meredekebbek. Ha a nyomtatónak két fúvókája volt, megpróbálhatja oldható hordozók. Ezek eltávolítása kényelmesebb, a befejezés simább. A támasztékok azonban extra anyagot és nyomtatási időt igényelnek, ezért csak akkor használja őket, ha valóban szükséges. Mindig próbáljon meg támasztékok nélkül nyomtatni. A szeletelő beállításainak optimalizálásának lépését most ismertetjük.

2. A szeletelő beállításainak optimalizálása hidakhoz

A legtöbb szeletelő rendelkezik áthidaló beállításokkal. Először keresse meg a "híd áramlási aránya", és állítsa be a normál áramlási sebesség 80-90%-ára. Ez megakadályozza, hogy túl sok műanyag kerüljön felhasználásra. Végül, az ABS-en kívül a legtöbb anyag esetében állítsa magasra a "hídhéj ventilátor sebességét". Egyes szeletelők lehetővé teszik a hídvonalak irányának megváltoztatását. Kísérletezzen különböző szögekkel, hogy megtudja, mi működik a legjobban az Ön modelljéhez.

3. Újratervezés a jobb hidak érdekében

Néha az áthidalás könnyebb, ha egyszerűen újratervezi a modellt. Ha hosszú hidak vannak, próbáljon meg kis tartóoszlopokat hozzáadni a 3D modellhez. Így egy hosszú híd több rövidebbé válik. Ezenkívül próbálja meg elforgatni a modellt. Egy egyszerű fordulat a nehéz túlnyúlásokat kezelhető hidakká változtathatja. Ha funkcionális részeket nyomtat, adjon hozzá ferde éleket vagy lekerekített sarkokat az áthidaló élekhez. Ez növelheti az erőt és javíthatja a megjelenést.

Megoldások trükkös áthidaló problémákra

Még ideális körülmények között is furcsa áthidaló problémákat tapasztalhat. Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan lehet azonosítani és kiküszöbölni a nehezen kiküszöbölhető problémákat.

Szokatlan hídproblémák, amelyekre figyelni kell

Az alapvető megereszkedésen vagy húrozáson túl keresse ezeket a kevésbé gyakori problémákat:

• Harmonika effektus: A híd hullámos, egyenetlen felületű.
• Curling: A híd szélei felfelé emelkednek vagy görbülnek.
• Törékeny hidak: A híd hajlamos a törésre vagy omladásra.
• Inkonzisztens extrudálás: A hídnak váltakozó vastag és vékony szakaszai vannak.

Hullámos hídfelület rögzítése

Ha a híd hullámos megjelenésű, először ellenőrizze, hogy a szíjak nem lazultak-e meg, vagy a nyomtató kerete nem remeg. Ellenőrizze, hogy a hűtés egyenletes-e – előfordulhat, hogy át kell helyeznie a ventilátort. Néha az X vagy Y tengelyhez képest 45°-os hidak nyomtatása javítja a felületet.

A híd éleinek megállítása a curlingtől

A hajlított élekhez az első néhány rétegben kissé növelje az ágy hőmérsékletét. A tapadást is elősegítheti, ha peremet ad a nyomathoz. Ha ABS-sel nyomtat, a dobozban történő nyomtatás megakadályozza, hogy a huzat felpöndörödjön.

Erősebb hidak készítése

A törékeny hidak erősebbé tételéhez próbálja meg növelni a kitöltési százalékot a hidat tartó területeken. A márka vagy típusváltás nagyon gyakran működik, mert egyesek egyszerűen erősebbek, mint mások. A PLA nyomatokat a nyomtatás után lágyítani lehet az erősség növelése érdekében, de ez több további lépést is igényel.

Egyenetlen hídvastagság megoldása

Ha a híd vastagsága nem egyenletes, próbálja meg tisztítani a fúvókát, vagy cserélje ki, ha elhasználódott. A hot end részleges eltömődése szintén mérlegelés alatt áll. Jó ötlet az extruder lépcsőzetes kalibrálása is, és több ponton megmérni az izzószál átmérőjét, hogy megbizonyosodjon az egyenletes átmérőjéről.

Legyen jobb a 3D Printing Bridgesben!

A 3D nyomtatás egyik legfontosabb technikája – az áthidalás – bonyolultabb tervek nyomtatását teszi lehetővé. Ez az oktatóanyag áttekintést nyújt az áthidalás működéséről, a gyakran előforduló problémákról és a javításuk módjairól. Jobb hidak készíthetők a nyomtatási beállítások módosításával, a megfelelő anyag kiválasztásával és gyakran a tervezés módosításával. Ha súlyosabb problémák merülnek fel, alkalmazza a hibaelhárítási tippeket ezek leküzdésére. Gyakorlattal erős és sima hidakat tud majd nyomtatni, amivel még csodálatosabbá teheti 3D nyomatok. Kezdje el ezeket a tippeket beépíteni következő nyomatába, hogy érezze a különbséget.