3D -drukbruggen uitgelegd: van probleem tot oplossing

Bij 3D-printen worden vaak onderdelen gemaakt die openingen overbruggen. Dit proces, bridging genoemd, kan behoorlijk lastig zijn. Wanneer je printer probeert te printen over een lege ruimte, kan het plastic doorzakken of niet goed aansluiten. Deze gids behandelt alles wat je moet weten over bridging bij 3D-printen. We bekijken waarom het belangrijk is, hoe je het goed doet en hoe je veelvoorkomende problemen kunt oplossen. Je krijgt nuttig advies over hoe je je prints kunt verbeteren, of je nu een beginner of een ervaren gebruiker bent.

Hoe overbrugging werkt bij 3D-printen

Overbruggen in 3D-printen Verwijst naar het creëren van vormen die openingen overbruggen zonder gebruik te maken van steunen. Het is een handige techniek bij het maken van complexe ontwerpen en overhangende delen.

Dit gebeurt door plastic over een lege ruimte tussen twee punten te leggen tijdens het overbruggingsproces. Het lastigere is hoe het plastic in vorm blijft terwijl het de opening oversteekt.

Het begint wanneer de printer plastic aan één kant van de opening naar buiten duwt. Terwijl deze kop een open ruimte passeert, extrudeert hij continu het plastic. Het geëxtrudeerde plastic koelt af en hardt uit tijdens het aanbrengen. Tegen de tijd dat het de andere kant bereikt, verbindt het zich en vormt zo de brug. Vervolgens plaatst de printer er steeds meer lagen bovenop om de brug steviger te maken.

Het enige probleem is dat voor een goede overbrugging het plastic precies de juiste temperatuur moet hebben: warm genoeg om over de opening te rekken, koel genoeg om zijn vorm te behouden. Die balans vinden is wat overbrugging zo uitdagend en zo nuttig maakt bij 3D-printen. Als het goed is gedaan, kun je complexe vormen maken zonder dat je later steunen hoeft te verwijderen.

Drie veelvoorkomende brugproblemen

Overbrugging is over het algemeen een uitdaging bij 3D-printen. Drie van de meest voorkomende problemen die je kunt tegenkomen bij het maken van bruggen zijn doorbuiging, koordvorming en gaten/inconsistenties. Elk van deze problemen heeft verschillende oorzaken en visuele kenmerken.

1. Doorzakken

Als het geëxtrudeerde materiaal niet rechtdoor loopt, maar juist doorzakt of naar beneden buigt. Dit is meestal het meest uitgesproken bij langere bruggen of bij het printen met materialen die langzaam afkoelen. Dit kan leiden tot een vervormde uiteindelijke vorm met een lagere structurele integriteit.

Visuele tekenen van verzakking zijn onder meer::

• Een opvallende dip in het midden van de brug
• Ongelijke dikte over het overbrugde gedeelte
• Golvende of onregelmatige lijnen in het overbrugde gebied

2. Bespannen

Stringing is een probleem waarbij dunne plastic slierten zichtbaar zijn tussen delen van de print die elkaar niet zouden moeten raken. Tijdens het proces van het stringen in de brug ontstaat er een webachtige structuur over de opening. Dit wordt meestal veroorzaakt door een onjuiste temperatuur tijdens het printen of onjuiste intrekinstellingen.

Indicatoren voor het snaren omvatten::

• Fijne draden van kunststof overspannen het overbrugde gebied
• Slierten of spinnenwebachtige formaties in open ruimtes
• Overtollig materiaal dat zich ophoopt op het printoppervlak

3. Lacunes en inconsistenties

Gaten en inconsistenties in de brug kunnen zich manifesteren als ruimtes of onregelmatige patronen in het geprinte materiaal. Enkele oorzaken die deze problemen kunnen veroorzaken zijn slechte extrusie, differentiële koeling en niet-overeenkomende printsnelheden. Deze gaten en inconsistenties brengen de structurele integriteit van de brug en het algehele uiterlijk van de print ernstig in gevaar.

Veelvoorkomende tekenen van hiaten en inconsistenties:

• Zichtbare gaten of ruimtes in het overbrugde gedeelte
• Onregelmatige of oneffen oppervlaktetextuur
• Inconsistente breedte of dikte over de brug

Om bridging te realiseren, worden deze veelvoorkomende problemen doorgaans opgelost door verschillende printinstellingen en omgevingsfactoren aan te passen. Het correct identificeren van dergelijke problemen is de eerste stap naar het verbeteren van de kwaliteit van de overbruggingssecties in 3D-geprinte objecten.

Factoren die de kwaliteit van de overbrugging beïnvloeden

De kwaliteit van het overbruggingsproces hangt af van een aantal variabelen. De belangrijkste zijn:

1. Materiaaleigenschappen

Verschillende materialen gedragen zich uniek tijdens het overbruggen:

PLA (Polymelkzuur): Het is meestal gemakkelijker te gebruiken als brug vanwege het relatief lage smeltpunt. Het stolt vrij snel, waardoor het perfect is voor kleine bruggen.

• Afdruktemperatuur: 190-220°C.

ABS (Acrylonitril-butadieen-styreen): Door het hogere smeltpunt en de neiging tot kromtrekken is dit moeilijker te overbruggen. Hogere temperaturen en een afgesloten printomgeving zijn vereist.

• Optimale afdruktemperatuur: 220-250°C.

PETG (Polyethyleentereftalaatglycol): Gelukkig is het een goede keuze als je tussen PLA en ABS kiest. Het vervormt niet zo erg als ABS, maar het zorgt wel voor een vezelig resultaat.

• Optimale afdruktemperatuur: 230-250°C.

2. Afdrukinstellingen

Extrusietemperatuur: Lagere temperaturen leveren over het algemeen betere bruggen op, maar kunnen onderextrusie veroorzaken. Begin met de laagste temperatuur die voor uw materiaal wordt aanbevolen en pas deze indien nodig aan.

Afdruksnelheid: Lagere snelheden (ongeveer 20-30 mm/s) resulteren vaak in een betere overbrugging, waardoor het materiaal meer tijd heeft om af te koelen en te stollen.

Koelventilatorsnelheid: Hogere ventilatorsnelheden verbeteren de brugvorming door het geëxtrudeerde materiaal snel te laten stollen. Gebruik voor PLA een ventilatorsnelheid van 100%. ABS, begin met 0% en verhoog dit geleidelijk indien nodig.

Laaghoogte: Dunnere lagen (0,1-0,2 mm) zorgen doorgaans voor sterkere bruggen vanwege het lagere materiaalgewicht.

3. Omgevingsomstandigheden

Omgevingstemperatuur: Houd voor de meeste materialen een stabiele kamertemperatuur aan tussen 20-25 °C. Voor ABS kan een hogere omgevingstemperatuur (ongeveer 30-35 °C) in een afgesloten ruimte voldoende zijn. kromtrekken voorkomen.

Vochtigheid: Bewaar filamenten in een droge omgeving. Een hoge luchtvochtigheid kan inconsistente extrusie veroorzaken. Gebruik indien nodig een filamentdroger.

Luchtstroom: Minimaliseer tocht in het printgebied voor een gelijkmatige koeling. Bij grotere bruggen kan een kleine ventilator gericht op de print echter helpen bij de koeling.

Gewapend met deze kennis bent u nu beter toegerust om de uitdagingen op het gebied van overbrugging in uw bedrijf aan te pakken. 3D-printprojectenExperimenteer met deze factoren om de ideale combinatie te vinden voor uw specifieke opstelling en materialen.

Hoe u uw 3D-printer aanpast voor betere bruggen

Het succes van een overbrugging hangt vaak af van de fijne details van uw printerinstellingen.

1. Verlaag uw overbruggingssnelheid

De printsnelheid is een factor die van invloed is op hoe bruggen eruit komen te zien. Als de printsnelheid te hoog is, kunnen bruggen doorzakken. Als de printsnelheid te laag is, kan het plastic te heet worden.

Voor bruggen is een goed startpunt ongeveer 20-30 mm/s, en vervolgens sneller of langzamer, afhankelijk van het uiterlijk. De meeste korte bruggen (minder dan 20 mm) kunnen zelfs veel sneller worden geprint, terwijl langere bruggen aanzienlijk langzamer moeten zijn.

2.Verlaag de temperatuur van uw spuitmond

Een van de belangrijkste variabelen bij het printen van goede bruggen is temperatuur. Je wilt dat het plastic heet genoeg is om goed te printen, maar koel genoeg om zijn vorm te behouden.

Neem de aanbevolen minimumtemperatuur voor je plastic en begin daarmee. Voor PLA kun je beginnen bij ongeveer 190 °C. Voor PETG kun je ongeveer 230 °C gebruiken. Als je gaten ziet of de lagen niet goed hechten, verhoog de temperatuur dan met ongeveer 5 °C per keer.

3. Verhoog de snelheid van uw koelventilator

Door het afkoelen wordt het plastic sneller hard en wordt doorzakken voorkomen.

Bij PLA en PETG moet de ventilator op maximale snelheid AAN staan tijdens het printen van bruggen. Bij ABS moet de ventilator UIT staan tijdens het opstarten. Indien nodig kan de snelheid na verloop van tijd worden verhoogd, maar wees voorzichtig, want het kan ertoe leiden dat de lagen niet goed hechten.

4. Pas de hoogte en breedte van uw laag aan

De hoogte en breedte van elke laag zijn factoren die bepalen hoe de bruggen eruit komen te zien. Dunnere lagen zorgen over het algemeen voor sterkere bruggen, maar het printen ervan duurt langer.

Probeer laagdiktes tussen 0,1 mm en 0,2 mm voor bruggen. Dunnere lagen zakken vaak minder door omdat ze lichter zijn.

Voor de laagbreedte kunt u de breedte van uw overbruggingsextrusie 10-20% breder maken dan de spuitmond. Dit kan worden gebruikt om gaten op te vullen en sterkere verbindingen te maken.

Geavanceerde strategieën om 3D-printen onder de knie te krijgen

Nu we de basis hebben behandeld, gaan we kijken naar geavanceerdere manieren om met lastige bruggen om te gaan. Deze methoden kunnen je helpen bij het printen van complexere modellen.

1. Strategisch gebruik van ondersteuning

Overweeg het gebruik van steunen als deze langer zijn dan 50 mm of steiler dan 45 graden. Als uw printer twee spuitmondjes heeft, kunt u het proberen. oplosbare dragersHet verwijderen ervan is handiger en de afwerking is gladder. Supports vereisen echter extra materiaal en printtijd, dus gebruik ze alleen als het echt nodig is. Probeer altijd zonder supports te printen. De stap voor het optimaliseren van de Slicer-instellingen wordt nu behandeld.

2. Slicerinstellingen optimaliseren voor bruggen

De meeste slicers hebben overbruggingsinstellingen. Zoek eerst de "brugstroomverhouding" en stel deze in op 80-90% van uw normale stroomsnelheid. Dit voorkomt dat er te veel plastic wordt gebruikt. Tot slot, voor de meeste materialen (behalve ABS), stelt u de "brughuidventilatorsnelheid" in op hoog. Sommige slicers laten u de richting van de bruglijnen veranderen. Experimenteer met verschillende hoeken om te zien wat het beste werkt voor uw model.

3. Herontwerpen voor betere bruggen

Soms is overbruggen makkelijker als je je model gewoon opnieuw ontwerpt. Als er lange bruggen zijn, probeer dan kleine steunpilaren aan je 3D-model toe te voegen. Zo verander je één lange brug in meerdere kortere. Probeer je model ook te roteren. Een simpele draai kan lastige overhangen veranderen in hanteerbare bruggen. Als je functionele onderdelen print, voeg dan schuine randen of afgeronde hoeken toe aan de randen van de bruggen. Dit kan de sterkte verhogen en het uiterlijk verbeteren.

Oplossingen voor lastige overbruggingsproblemen

Zelfs onder ideale omstandigheden kunnen er vreemde brugproblemen optreden. Hieronder leest u hoe u moeilijk te verhelpen problemen kunt identificeren en oplossen.

Ongebruikelijke brugproblemen waar u op moet letten

Naast de gewone doorhanging en snaarvorming, kunt u ook op de volgende, minder vaak voorkomende problemen letten:

• Accordeoneffect: De brug heeft een golvend, oneffen oppervlak.
• Krullen: De randen van de brug krullen omhoog.
• Broze bruggen: De brug is gevoelig voor breken of afbrokkelen.
• Inconsistente extrusie: De brug bestaat uit afwisselend dikke en dunne delen.

Het repareren van een golvend brugoppervlak

Als je brug een golvend uiterlijk heeft, controleer dan eerst of de riemen niet los zitten of dat het printerframe trilt. Controleer of de koeling gelijkmatig is - mogelijk moet je de ventilator verplaatsen. Soms is het oppervlak mooier als je bruggen print onder een hoek van 45° ten opzichte van de X- of Y-as.

Voorkomen dat de randen van de brug gaan krullen

Verhoog de printbedtemperatuur iets voor opkrullende randen gedurende de eerste paar lagen. Het toevoegen van een rand aan je print kan de hechting ook verbeteren. Als je met ABS print, voorkomt printen in een behuizing dat tocht krullen veroorzaakt.

Sterkere bruggen bouwen

Om kwetsbare bruggen sterker te maken, kunt u proberen het infillpercentage te verhogen in de gebieden die de brug ondersteunen. Vaak werkt het wisselen van merk of type, omdat sommige gewoon sterker zijn dan andere. PLA-prints kunnen na het printen worden gegloeid om de sterkte te verhogen, maar dit vereist een aantal extra stappen.

Het oplossen van ongelijke brugdiktes

Als de dikte van uw brug niet consistent is, probeer dan uw nozzle te reinigen of te vervangen als deze versleten is. Gedeeltelijke verstoppingen in uw hot-end zijn ook een optie. Het is ook een goed idee om een extruderstapkalibratie uit te voeren en op verschillende punten de filamentdiameter te meten om de uniformiteit van de diameter te bevestigen.

Word beter in het 3D-printen van bruggen!

Een van de belangrijkste technieken van 3D-printen - bridging - stelt je in staat om complexere ontwerpen te printen. Deze tutorial heeft je een overzicht gegeven van hoe bridging werkt, de veelvoorkomende problemen die zich voordoen en de manieren om deze te repareren. Je kunt betere bruggen produceren door de printinstellingen aan te passen, het juiste materiaal te selecteren en vaak ook je ontwerp aan te passen. Als er zich lastigere problemen voordoen, pas dan de tips voor probleemoplossing toe om deze te verhelpen. Met wat oefening zul je in staat zijn om sterke en soepele bruggen te printen, waardoor je vervolgens verbluffendere ontwerpen kunt maken. 3D-afdrukkenPas deze tips toe op uw volgende print en voel het verschil.