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 uw printer probeert te printen over een lege ruimte, kan het plastic doorzakken of niet goed aansluiten. Deze gids behandelt alles wat u moet weten over bridging bij 3D-printen. We bekijken waarom het belangrijk is, hoe u het goed kunt doen en hoe u veelvoorkomende problemen kunt oplossen. U krijgt nuttig advies over hoe u uw prints kunt verbeteren, of u nu een beginner of een ervaren gebruiker bent.

Hoe Bridging werkt bij 3D-printen

Overbruggen in 3D-printen verwijst naar het creëren van vormen die gaten overspannen zonder gebruik te maken van steunen. Het is een handige techniek als je complexe ontwerpen en overhangen probeert te maken.

Dat doet het door plastic neer te leggen over een lege ruimte tussen twee punten tijdens het proces van overbrugging. Het lastigere is hoe je het plastic in vorm houdt terwijl het de kloof oversteekt.

Het begint wanneer de printer plastic in een rand van de opening duwt. Terwijl deze kop over een open ruimte gaat, extrudeert hij continu het plastic. Het geëxtrudeerde plastic koelt af en wordt hard terwijl het wordt neergelegd. Tegen de tijd dat het de andere kant bereikt, verbindt het zich en vormt zo de brug. Vervolgens legt de printer er steeds meer lagen bovenop om de brug steviger te maken.

Het enige is dat voor een goede overbrugging het plastic precies de juiste temperatuur moet hebben: warm genoeg om over de opening te strekken, 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 wordt gedaan, kun je complexe vormen maken zonder dat je later de steunen hoeft te verwijderen.

Drie veelvoorkomende brugproblemen

Over het algemeen is overbrugging een uitdaging bij 3D-printen. Drie van de meest voorkomende problemen die je kunt hebben bij het maken van bruggen zijn doorzakken, stringing en gaten/inconsistenties. Elk van deze problemen heeft verschillende oorzaken en visuele kenmerken.

1. Doorzakken

Als in plaats van een rechte lijn tussen de opening te houden, het geëxtrudeerde materiaal doorzakt of naar beneden buigt. Dit is meestal meer uitgesproken bij langere bruggen of bij het printen met materialen die vrij langzaam afkoelen. Dit kan leiden tot een vervormde uiteindelijke vorm met een lagere structurele integriteit.

Visuele tekenen van verzakking zijn onder meer::

• Een opvallende daling 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 snaren zichtbaar zijn tussen delen van de print die niet met elkaar in contact zouden moeten komen. Tijdens het proces van stringing in bridging, ontstaat er een webachtige structuur over de opening. Dit komt meestal door een onjuiste temperatuur tijdens het printen of onjuiste retractie-instellingen.

Indicatoren voor het bespannen omvatten::

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

3. Lacunes en inconsistenties

Gaten en inconsistenties in bridging 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-passende printsnelheden. Deze gaten en inconsistenties brengen de structurele integriteit van de brug en het algemene 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

Deze alledaagse problemen worden, om bridging te realiseren, normaal gesproken overwonnen 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 overbrugde secties in 3D-geprinte objecten.

Factoren die de kwaliteit van de overbrugging beïnvloeden

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

1. Materiaaleigenschappen

Verschillende materialen gedragen zich uniek tijdens het overbruggen:

PLA (Polymelkzuur): Meestal is het makkelijker om er een brug mee te maken vanwege het relatief lage smeltpunt. Het stolt vrij snel, waardoor het perfect is voor kleine bruggen.

• Afdruktemperatuur: 190-220°C.

ABS (Acrylonitril-butadieen-styreen): Met een hoger smeltpunt en 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 de middenweg tussen PLA en ABS goed. Het vervormt niet zo erg als ABS, maar het geeft wel een vezelig resultaat.

• Optimale afdruktemperatuur: 230-250°C.

2. Afdrukinstellingen

Extrusietemperatuur: Lagere temperaturen produceren over het algemeen betere bruggen, maar kunnen under-extrusion veroorzaken. Begin met de onderkant van het aanbevolen temperatuurbereik voor uw materiaal en pas indien nodig aan.

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

Koelventilatorsnelheid: Hogere ventilatorsnelheden verbeteren de overbrugging door het geëxtrudeerde materiaal snel te laten stollen. Gebruik voor PLA een ventilatorsnelheid van 100%. Voor ABS, begin met 0% en verhoog 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 kromtrekken voorkomen.

Vochtigheid: Houd filamenten in een droge omgeving. Hoge luchtvochtigheid kan inconsistente extrusie veroorzaken. Gebruik indien nodig een filamentdroger.

Luchtstroom: Minimaliseer tocht in het printgebied om gelijkmatige koeling te garanderen. Voor 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 het te snel is, kunnen bruggen doorzakken. Als het te langzaam is, kan het plastic te heet worden.

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

2. Verlaag de temperatuur van uw sproeier

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 van uw plastic en begin daarmee. Voor PLA, probeer te beginnen bij ongeveer 190° C. Voor PETG, gebruik ongeveer 230° C. Als u gaten ziet of de lagen niet goed plakken, verhoog dan uw temperatuur met ongeveer 5° C per keer.

3. Verhoog de snelheid van uw koelventilator

Door afkoeling 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 anders kunnen de lagen niet goed hechten.

4. Pas de hoogte en breedte van uw laag aan

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

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

Voor laagbreedte, probeer uw bridging extrusion breedte 10-20% breder te maken dan uw nozzle maat. Dit kan gebruikt worden om gaten 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 een aantal geavanceerdere manieren om lastige bruggen te hanteren. Deze methoden kunnen u helpen om complexere modellen te printen.

1. Strategisch gebruik van ondersteuning

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

2. Slicer-instellingen voor bruggen optimaliseren

De meeste slicers hebben bridging-instellingen. Zoek eerst de "brugstroomverhouding" en stel deze in op 80-90% van uw normale stroomsnelheid. Dit voorkomt dat er te veel plastic wordt gebruikt. Stel ten slotte voor de meeste materialen, behalve ABS, de "bridge skin fan speed" in op hoog. Sommige slicers laten u de richting van de bridge lines 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 u uw model gewoon opnieuw ontwerpt. Als er lange bruggen zijn, probeer dan kleine steunpilaren toe te voegen aan uw 3D-model. Dat verandert één lange brug in meerdere kortere. Probeer ook uw model te roteren. Een simpele draai kan lastige overhangen veranderen in beheersbare bruggen. Als u functionele onderdelen print, voeg dan schuine randen of afgeronde hoeken toe aan de randen van de brug. Dit kan de sterkte vergroten en het uiterlijk verbeteren.

Oplossingen voor lastige brugproblemen

Zelfs onder ideale omstandigheden kunt u vreemde bridging-problemen ervaren. Hieronder leest u hoe u moeilijk te elimineren problemen kunt identificeren en elimineren.

Ongebruikelijke brugproblemen waar u op moet letten

Naast de basisproblemen zoals doorhangen en spannen, kunt u ook letten op de volgende minder vaak voorkomende problemen:

• 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.

Een golvend brugoppervlak repareren

Als uw brug een golvend uiterlijk heeft, controleer dan eerst of uw riemen niet los zitten of dat uw printerframe schudt. Controleer of uw koeling gelijkmatig is - u moet mogelijk uw ventilator opnieuw positioneren. Soms wordt het oppervlak beter als u bruggen afdrukt onder een hoek van 45° ten opzichte van de X- of Y-as.

Voorkomen dat de randen van de brug gaan krullen

Voor krullende randen verhoogt u de bedtemperatuur lichtjes voor de eerste paar lagen. Het toevoegen van een rand aan uw print kan ook helpen bij de hechting. Als u print met ABS, 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 geanneald om de sterkte te vergroten, maar dit vereist verschillende extra stappen.

Het oplossen van ongelijke brugdiktes

Als de dikte van uw brug inconsistent is, probeer dan uw nozzle schoon te maken of te vervangen als deze versleten is. Gedeeltelijke verstoppingen in uw hot end worden ook overwogen. Het is ook een goed idee om een ​​extruderstapkalibratie uit te voeren en filamentdiametermetingen op verschillende punten te doen om de uniforme diameter te bevestigen.

Word beter in het 3D-printen van bruggen!

Een van de belangrijkste technieken van 3D-printen - bridging - stelt u in staat om complexere ontwerpen te printen. Deze tutorial heeft u een overzicht gegeven van hoe bridging werkt, de veelvoorkomende problemen die optreden en de manieren om ze te repareren. U kunt betere bruggen produceren door de instellingen voor het printen aan te passen, door het juiste materiaal te selecteren en vaak door uw ontwerp aan te passen. Als er zich moeilijkere problemen voordoen, pas dan de tips voor probleemoplossing toe om deze te overwinnen. Met wat oefening zult u in staat zijn om sterke en gladde bruggen te printen, waardoor u vervolgens verbazingwekkendere 3D-afdrukkenPas deze tips toe op uw volgende print en voel het verschil.