Wat veroorzaakt laagscheiding en scheuren in hoge afdrukken?

Het is een veelvoorkomend probleem bij 3D-printen: er ontstaat een horizontale scheur in een hoog object, die het soms volledig splijt. Deze fout wordt genoemd Laagscheiding of delaminatie treedt op wanneer de geprinte lagen niet goed aan elkaar hechten.Hogere modellen zijn bijzonder gevoelig voor dit probleem vanwege het grote temperatuurverschil tussen de afgekoelde lagen aan de onderkant en de hete, nieuwe lagen die aan de bovenkant worden geëxtrudeerd. Deze handleiding legt de oorzaken van dit probleem uit en biedt duidelijke oplossingen om het te voorkomen.

Hoe koeling de kracht creëert die prints doet barsten

De enige reden waarom grote prints barsten, is dat plastic krimpt als het afkoelt.Deze krimpende werking creëert een krachtige opwaartse trekkracht binnenin de afdruk zelf. Elke oplossing die volgt, is simpelweg een andere manier om deze kracht te beheersen.

Hieronder een direct overzicht van hoe deze destructieve kracht, ook wel interne stress genoemd, zich opbouwt:

De eerste lagen onderaan de print koelen af ​​en krimpen. Vervolgens koelt elke nieuwe, hete laag die erbovenop wordt geplaatst ook af en krimpt. Tijdens het krimpen trekt de laag echter omhoog aan de reeds gestolde laag eronder. Naarmate de print hoger wordt, neemt deze opwaartse trekkracht laag na laag toe en wordt uiteindelijk ongelooflijk sterk.

Dit zorgt voor een constante strijd binnenin je print: de interne spanning die de lagen uit elkaar trekt versus de hechting tussen de lagen (de "las") die ze bij elkaar houdt. Er ontstaat een scheur op het moment dat de trekkracht wint.

Het probleem is dus duidelijk. Om scheuren te voorkomen, moet je de balans in je eigen voordeel laten doorslaan. Dit betekent dat je ofwel de interne spanning moet verminderen, ofwel de hechting tussen de lagen moet vergroten.In het volgende gedeelte worden de veelvoorkomende praktische fouten beschreven die dit evenwicht verstoren, en worden specifieke oplossingen aangedragen om deze te verhelpen.

Oorzaak #1: Tocht en koude lucht koelen de print te snel af.

Dit is de meest voorkomende oorzaak van het loslaten van de lagen bij hoge prints. Als de lucht rondom de printer te koud of tochtig is, neemt de interne spanning die het model uit elkaar trekt aanzienlijk toe.

Waarom snelle afkoeling interne stress veroorzaakt

Een ongereguleerde kamertemperatuur zorgt ervoor dat elke nieuw geprinte laag te snel afkoelt. Deze snelle afkoeling maximaliseert de krimp, wat op zijn beurt de destructieve trekkracht binnenin de print maximaliseert. Dit effect is precies de reden waarom materialen die bekend staan ​​om hun hoge krimp, zoals ABSzijn vrijwel onmogelijk om succesvol in de buitenlucht te printen. De koude omgeving creëert precies de omstandigheden waaronder laagscheiding kan optreden..

Hoe dit probleem te identificeren

Je kunt er vrijwel zeker van zijn dat een koude omgeving het grootste probleem is als je het volgende opmerkt:

• Er verschijnen plotseling scheuren terwijl het printproces nog bezig is.
• Soms hoor je een duidelijk "plop"-geluid wanneer een laag bezwijkt.
• Het probleem is merkbaar erger in een koude ruimte of als uw printer zich in de buurt van een raam, deur of ventilatieopening van een airconditioning bevindt.

De beste oplossing: gebruik een behuizing.

Verreweg de meest effectieve oplossing is om uw printer in een behuizing te plaatsen.Een behuizing houdt de warmte vast die door het printbed wordt gegenereerd, waardoor een stabiele en warme luchtlaag rond het model ontstaat. Deze verhoogde omgevingstemperatuur zorgt ervoor dat het hele object gedurende de print veel warmer blijft. Door het temperatuurverschil tussen de onderkant en de bovenkant van de print te minimaliseren, worden de interne krimpkrachten drastisch verminderd, waardoor de lagen stevig aan elkaar blijven hechten. Om dit te bereiken, kunt u een aparte behuizing over uw huidige printer plaatsen of kiezen voor een printer die al een geïntegreerde behuizing heeft, zoals bijvoorbeeld een 3D-printer. printer van QIDI TECH.

Oorzaak #2: De ventilator voor de koeling van uw onderdeel is te krachtig.

Hoewel het deel koelventilator Dit is essentieel voor scherpe details en strakke overhangen; een te hoge ventilatorsnelheid kan de hechting tussen de lagen ernstig verzwakken, wat tot scheuren kan leiden. Dit komt doordat de ventilatorsnelheid voorkomt dat de lagen goed aan elkaar lassen.

Waarom overmatige koeling scheuren veroorzaakt

Het doel van een goede hechting tussen de lagen is om een ​​hete, gesmolten lijn plastic op de onderliggende laag aan te brengen, waardoor de hitte de lagen tot één sterk geheel smelt. Wanneer de koelventilator op hoge snelheid draait, koelt deze de nieuwe laag direct af. Door deze snelle stolling kan de nieuwe laag niet goed in de vorige versmelten.Het resultaat is een zwakke, oppervlakkige verbinding die later gemakkelijk kan worden verbroken door de interne krachten van thermische krimp.

Hoe dit probleem te identificeren

Dit probleem kan subtieler zijn dan milieuproblemen. Belangrijke indicatoren zijn onder meer:

• De afdruk oogt visueel schoon en de afmetingen kloppen, maar de structuur is erg zwak.
• Scheuren ontstaan ​​vaak pas nadat de print klaar is en volledig is afgekoeld tot kamertemperatuur, en niet tijdens het printproces zelf.

De oplossing: pas de ventilatorsnelheid aan in je slicer.

Je kunt dit probleem oplossen door de ventilatorinstellingen in je slicer-software aan te passen. Er zijn twee belangrijke manieren:

1. Verlaag de ventilatorsnelheid: Voor universele filamenten zoals PLA Bij koud weer is het vaak niet nodig om de ventilator op 100% te laten draaien. Probeer de snelheid te verlagen naar 30-50%. Dit zorgt voor voldoende koeling voor gedetailleerde prints zonder dat de laagdikte afneemt.
2. Schakel de ventilator uit voor specifieke materialen.: Voor materialen die zeer gevoelig zijn voor temperatuur en de neiging hebben om te vervormen, zoals ABS, ASABij nylon is het het beste om de ventilator voor de onderdelenkoeling volledig uit te schakelen. De enige uitzondering hierop is wanneer de slicer de ventilator inschakelt voor kritieke onderdelen zoals bruggen of steile overhangen, waar dit nodig is om doorhangen te voorkomen.

Oorzaak #3: Het mondstuk is niet heet genoeg om een ​​sterke lasverbinding te maken.

Om ervoor te zorgen dat de lagen stevig aan elkaar hechten, Het gloeidraadje moet heet genoeg zijn om goed te versmelten met de onderliggende laag.Als de temperatuur van je spuitmond te laag is ingesteld, creëer je in feite een zwakke print vanaf de allereerste laag, die gemakkelijk zal barsten onder spanning.

Waarom een ​​sterke las voldoende hitte vereist

Voor een goede hechting van de lagen is het nodig dat het hete, geëxtrudeerde plastic het oppervlak van de vorige laag lichtjes opnieuw smelt, waardoor een sterke lasverbinding tussen beide ontstaat. Als de printtemperatuur te laag is, wordt het filament in een halfvaste toestand geëxtrudeerd.Het heeft niet genoeg thermische energie om goed te versmelten met de onderliggende laag. In plaats van aan elkaar te lassen, liggen de lagen gewoon op elkaar, wat resulteert in een inherent slechte hechting tussen de lagen.

Hoe dit probleem te identificeren

Het meest voor de hand liggende teken van dit probleem is een algemene zwakte in je prints, zelfs bij kleine modellen die niet veel te verduren krijgen. Als je de lagen van een print gemakkelijk met de hand van elkaar kunt trekken, ongeacht de hoogte, is de printtemperatuur waarschijnlijk de boosdoener. De print voelt fragiel aan en de lagen kunnen soms zelfs met een vingernagel van elkaar worden gescheiden.

De oplossing: verhoog de temperatuur van het mondstuk voor een betere las.

Dit probleem is eenvoudig op te lossen via de temperatuurinstellingen van je slicer.

1. Verhoog de temperatuur in stappen: Als eenvoudige test kunt u de temperatuur van uw spuitmond met 5°C verhogen en een kleine testprint maken. Verhoog de temperatuur vervolgens steeds met 5°C totdat u een aanzienlijke verbetering ziet in de hechting van de lagen.
2. Print een temperatuurtoren (aanbevolen)De beste manier om de perfecte temperatuur voor een specifieke spoel filament te vinden, is door een "temperatuurtoren" te printen. Dit is een speciaal kalibratiemodel dat automatisch op verschillende temperaturen en hoogtes print. Hierdoor kunt u de toren fysiek testen en precies zien welke temperatuur de sterkste laaghechting oplevert met behoud van een fraai uiterlijk.

Oorzaak #4: Uw 3D-printer extrudeert te weinig.

Onder-extrusie betekent dat uw printer niet genoeg plastic naar buiten perst om solide, sterke lagen te creëren.Dit materiaaltekort resulteert in een zwakke, poreuze structuur die gemakkelijk kan bezwijken, niet door de temperatuur, maar simpelweg omdat er niet genoeg plastic is om een ​​goede verbinding te vormen.

Waarom onder-extrusie zwakke lagen veroorzaakt

Voor een sterke hechting moet een dikke, gesmolten lijn plastic worden aangebracht, zodat deze kan versmelten met de onderliggende laag. Wanneer je printer onder-extrudeert, zijn de filamentlijnen te dun en kunnen er openingen tussen zitten. Er is simpelweg onvoldoende materiaal om een ​​solide, uniforme laag te creëren, laat staan ​​een sterke lasverbinding met de vorige laag. Dit resulteert in een fundamenteel zwakke en sponsachtige structuur over de gehele print.

Hoe onder-extrusie te herkennen

Tekenen van onder-extrusie zijn meestal over de hele print zichtbaar, niet alleen op de plek waar het misgaat. Let op de volgende aanwijzingen:

• Het breukpunt lijkt minder op een strakke scheur en meer op een sponsachtige of geperforeerde scheiding.
• Je kunt openingen zien tussen de filamentlijnen op het bovenoppervlak en de wanden.
• De print heeft dunne of onvolledige wanden en een over het algemeen ruwe, onafgewerkte oppervlaktestructuur.

Hoe onder-extrusie te verhelpen

Het oplossen van onder-extrusie houdt in dat je ervoor zorgt dat je printer de juiste hoeveelheid materiaal naar buiten duwt. Volg deze stappen in de aangegeven volgorde:

1. Kalibreer uw extruder (E-Steps)Dit is de belangrijkste kalibratie voor extrusie. Kalibreer uw E-stappen Dit zorgt ervoor dat wanneer de software van uw printer 100 mm filament aanvraagt, de extrudermotor daadwerkelijk precies 100 mm filament doorvoert. Hiermee wordt het probleem bij de bron in de hardware opgelost.
2. Verhoog de doorvoersnelheid in uw snijplotterAls je E-stappen correct zijn, kun je fijne aanpassingen maken met de instelling "Flow Rate" of "Extrusion Multiplier" in je slicerprogramma. Een kleine verhoging, bijvoorbeeld van 100% naar 103%, kan helpen compenseren voor een filament dat iets dunner is dan gespecificeerd.
3. Controleer of de sproeier gedeeltelijk verstopt is.Een veelvoorkomende oorzaak van plotselinge of intermitterende onder-extrusie of zelfs stoppen van de extrusie is gedeeltelijk verstopte spuitmondAls de afdrukkwaliteit de laatste tijd is afgenomen, voer dan een "koude trek" uit of gebruik een spuitmondreinigingsnaald om eventuele verstoppingen te verhelpen.

Oorzaak #5: Uw filament heeft vocht opgenomen.

Veel voorkomende 3D-printfilamenten zijn hygroscopischDit betekent dat ze als een spons werken en gemakkelijk vocht uit de lucht absorberen. Wanneer dit vochtige filament wordt geprint, veroorzaakt het opgesloten water problemen die de hechting tussen de lagen verstoren en het hele onderdeel verzwakken.

Waarom vochtig filament broze prints oplevert

Wanneer een gloeidraad met ingesloten vocht in het hete mondstuk terechtkomt, kookt het water onmiddellijk en verandert het heftig in stoom.Deze kleine explosie creëert luchtbellen en -holtes in de geëxtrudeerde plastic lijn. Deze holtes verminderen het beschikbare oppervlak voor de hechting van de lagen aanzienlijk. Het resultaat is een onderdeel dat niet alleen zwak is bij de laaglijnen, maar ook broos en structureel aangetast is.

Hoe herken je een "nat" filament?

Tijdens het printproces kun je de effecten van een nat filament vaak horen en zien.

• Hoorbare aanwijzingenJe hoort dan duidelijke sissende, ploppende of knetterende geluiden uit het mondstuk komen, terwijl het opgesloten water verdampt.
• Visuele aanwijzingenHet oppervlak van uw afdruk zal niet glad zijn. In plaats daarvan zal het een ruwe, pluizige of zelfs hobbelige textuur hebben.

De oplossing: droog je filament.

De enige manier om dit op te lossen is door het vocht uit de plastic spoel te verwijderen voordat je gaat printen. De meest betrouwbare methoden zijn:

• Door gebruik te maken van een speciaal daarvoor bestemde gloeidraaddroger.
• Gebruik een voedseldroger die is ingesteld op de juiste temperatuur voor uw materiaal.

Deze stap is absoluut cruciaal voor materialen zoals PETG, TPU, ABSen vooral nylonomdat ze in slechts enkele uren een aanzienlijke hoeveelheid vocht uit de lucht kunnen absorberen, wat de prestaties negatief beïnvloedt.

Kantel de balans voor sterkere laagverbindingen!

Scheuren in grote prints zijn bijna altijd terug te voeren op één enkele strijd: de opwaartse trekkracht van afkoelend plastic versus de sterkte van de binding die de lagen bij elkaar houdtElke oplossing in deze handleiding helpt je deze strijd te winnen. Door je printomgeving, ventilatorsnelheid en nozzle-temperatuur te controleren, verminder je systematisch de destructieve kracht en verhoog je tegelijkertijd de hechtsterkte, wat leidt tot sterke, betrouwbare prints.