Prečo vlákno naďalej láme?

Praská sa filament vašej 3D tlačiarne? S týmto problémom sa stretáva veľa ľudí, ktorí tlačia 3D. Filament sa pretrháva pri skladovaní, vkladaní a tlači, ako aj vo výrobe. Pretrhnutý filament nie je len nepríjemný, ale zvyčajne signalizuje aj problémy s vašimi výtlačkami a odpadom. Keď identifikujete príčinu väčšiny problémov s pretrhnutím filamentu, zvyčajne sa dajú vyriešiť. Pozrime sa na hlavné príčiny a ich riešenia.

1. Príčiny pretrhnutia vlákna súvisiace s materiálom

Sila vášho filamentu a životnosť priamo závisia od jeho kvality a stavu. Dôkladné preskúmanie samotného obsahu zvyčajne pomáha pochopiť, prečo k zlomom dochádza.

Materiály nízkej kvality

Keďže filament nízkej kvality obsahuje kontaminanty alebo nebol vyrobený s primeranou kontrolou kvality, zvyčajne sa ľahko láme. Tieto filamenty môžu byť krehké a náchylné na praskanie v dôsledku malých vzduchových bublín alebo nerovnomerného premiešania zložiek.

Problémy s vlhkosťou

Filament pre 3D tlač prirodzene absorbuje vlhkosť zo vzduchu. Voda vo vlhkom filamente zahrievanom v tlačiarni sa premieňa na paru a vytvára malé bublinky, ktoré oslabujú materiál. Pri tlači sa môžu vyskytovať praskavé alebo štipľavé zvuky; to naznačuje, že filament absorboval príliš veľa vlhkosti.

Vplyv veku a skladovania

Postupom času, najmä pri neopatrnom skladovaní, filament krehne. Starý filament vystavený vzduchu mesiace alebo roky stráca svoju flexibilitu a zvyšuje sa pravdepodobnosť zlomenia. Ak cievky už majú uplynutú životnosť, môžu sa zhoršiť aj po otvorení.

Problémy s priemerom a výrobné nedostatky

Vynikajúci filament by mala mať konštantný priemer cievky po celom obvode. Rôzne priemery vytvárajú slabé miesta, kde sa filament môže pretrhnúť. Medzi indikátory výrobných chýb patria:

• Drsná alebo nerovná textúra povrchu
• Viditeľné farebné variácie
• Zmeny hrúbky, ktoré môžete vidieť alebo cítiť
• Krehké časti zmiešané s normálnymi časťami

Tieto problémy s materiálom sa zvyčajne prejavujú ako opakované pretrhnutia filamentu na tej istej cievke na viacerých miestach. Ak sa vyskytne ktorýkoľvek z týchto problémov, odporúča sa použiť novú cievku s filamentom od renomovaného dodávateľa.

2. Problémy so skladovaním a manipuláciou, ktoré pretrhávajú vlákno

Správne skladovanie a starostlivá manipulácia výrazne ovplyvňujú životnosť filamentu. Mnohé pretrhnutia sa stávajú kvôli spôsobu skladovania a manipulácie s materiálom predtým, ako sa dostane do tlačiarne.

Zlé umiestnenie úložiska

Pivnice, garáže a miestnosti s meniacimi sa teplotami rýchlo poškodzujú filament. Aj krátke vystavenie zlým podmienkam materiál oslabuje. Filament skladovaný mimo ideálneho rozsahu 20 – 25 °C (68 – 77 °F) sa často stáva krehkým.

Nadmerné vystavenie vlhkosti

Vysoká vlhkosť rýchlo ničí filament – ​​je to hlavná príčina zlyhania materiálu:

• PLA sa stane krehkým v priebehu niekoľkých dní
• Nylon sa môže stať nepotlačiteľným v priebehu niekoľkých hodín
• PETG postupne stráca pevnosť
• TPU môže počas tlače bublať

Poškodenie pri hrubom zaobchádzaní

Bežné nehody, ktoré poškodzujú filament:

• Padajúce cievky
• Nechanie vlákna voľne sa odvíjať
• Rozťahovanie zamotaného vlákna
• Nechávanie voľných koncov nezaistených

Zamotané a skrútené cievky

Prekrížený alebo zamotaný filament vytvára body napätia, ktoré sa môžu počas tlače zlomiť. Keď používatelia medzi jednotlivými výtlačkami nezaistia voľné konce v bočných otvoroch cievky, často sa vytvoria zamotania. Nútené narovnávanie týchto zamotaní vytvára trvalé slabé miesta.

Poškodenie svetlom a teplom

Priame slnečné svetlo alebo jasné umelé svetlo rýchlo rozkladá vlákno.Aj krátke vystavenie UV žiareniu v blízkosti okien alebo pod jasnými svetlami v dielni spôsobuje krehkosť vlákna. Teplo z blízkych zariadení alebo slnečného žiarenia môže tiež materiál zdeformovať alebo oslabiť.

3. Nastavenia tlačiarne, ktoré spôsobujú pretrhnutie vlákna

Aj v ideálnych podmienkach môže nesprávne nastavenie tlačiarne namáhať a zničiť filament. Často už malé zmeny v týchto nastaveniach pomáhajú riešiť bežné problémy s lámaním.

Príliš vysoká alebo príliš nízka teplota

Pri teplotách tlače vyšších ako je odporúčaný rozsah sa filament stáva príliš mäkkým a elastickým. Zvyčajne to spôsobuje upchatie trysky a látka sa začína chemicky rozkladať. Naopak, príliš nízke teploty spôsobujú nesprávne oddelenie vrstiev od seba. Extrudér musí tlačiť silnejšie, aby pretlačil studený filament, čo spôsobuje jeho pretrhnutie pri vyššom tlaku.

Chyby rýchlosti tlače

Rýchle rýchlosti tlače nadmerne namáhajte vlákno počas tlače. Tieto rýchle pohyby spôsobujú nárazy a namáhanie materiálu, keď tlačiareň neočakávane mení smer. Motor extrudéra má tiež problém dostatočne rýchlo pretlačiť filament cez trysku. Roztavený plast hromadí tlak bez dostatočného času na správne tok, čo by mohlo viesť k jeho zlomeniu.

Nesprávna vzdialenosť a rýchlosť zasunutia

V dôsledku opakovaného namáhania vytvára nesprávne nastavenie sťahovania slabé miesta vo filamente. Extrémna vzdialenosť sťahovania alebo rýchlosť môžu viesť k odtrhnutiu povrchu filamentu. Krehké miesta vznikajú, keď sťahovanie tlačí zahriaty filament nahor do chladnejších častí tlačiarne. Neustály pohyb tam a späť s nesprávnym nastavením nakoniec degraduje materiál, až kým nepraskne.

Nesprávne otáčky chladiaceho ventilátora

Pevnosť filamentu počas tlače je priamo ovplyvnená rýchlosťou chladiaceho ventilátora. Zatiaľ čo príliš mäkký materiál je výsledkom nedostatočného chladenia, nadmerné chladenie spôsobuje, že každá tlačená vrstva je príliš krehká. Tieto teplotné rozdiely spôsobujú vnútorné napätie vo vyrobených výrobkoch. Dôležité je aj načasovanie chladenia; príliš skoré alebo príliš neskoré chladenie mení stupeň spojenia vrstiev s ďalšou, a tým ovplyvňuje celkovú pevnosť materiálu.

4. Problémy s hardvérom, ktoré vedú k pretrhnutiu vlákna

Fyzické časti vo vašom 3D tlačiareň sa môžu časom opotrebovať alebo poškodiť. Tieto problémy s hardvérom často vytvárajú dodatočné napätie, ktoré počas tlače pretrhne filament.

Zablokované alebo opotrebované trysky

Čiastočne upchatá tryska núti extrudér tlačiť filament silnejšie ako zvyčajne. Kovové trysky sa tiež postupne opotrebúvajú, vytvárajú sa na nich drsné miesta alebo sa zdeformujú. Zvýšený odpor spôsobený týmito problémami s tryskami vyvíja tlak na filament, až kým sa nepraskne. Pravidelným čistením a občasnou výmenou trysky sa predchádza väčšine týchto problémov.

Poškodené ozubené kolesá extrudéra

Ozubené koleso extrudéra uchopuje a tlačí filament cez tlačiareň. Postupom času sa zuby ozubeného kolesa opotrebúvajú alebo sa v nich hromadia plastové nečistoty. Niekedy sa ozubené koleso vychýli s dráhou filamentu. Oba problémy spôsobujú, že ozubené koleso sa prešmykuje alebo nerovnomerne uchopí, čím vznikajú slabé miesta vo filamente, kde dochádza k pretrhnutiu.

Degradované Bowdenove trubice

Ten/Tá/To Bowdenova trubica vedie filament z extrudéra do horúceho konca. Teplo a trenie postupne poškodzujú hladký vnútorný povrch trubice. Vo vnútri sa môžu zachytiť aj malé kúsky roztaveného filamentu. Tieto problémy zvyšujú odpor pri pohybe filamentu trubicou. Pridané trenie vyvíja dodatočné namáhanie na materiál, čo vedie k jeho zlomeniu.

Problémy s tepelným tečením

Tepelné preťaženie nastáva, keď teploty horúceho konca sa šíria smerom nahor do chladiacej zónyTo vytvára dlhšiu zónu topenia, než je plánované. Vlákno začína mäknúť príliš skoro, čo spôsobuje upchávanie a zvyšuje pravdepodobnosť pretrhnutia.Správna údržba chladenia a tepelnej izolácie pomáha predchádzať problémom s prehrievaním.

Body s vysokým trením

Ostré ohyby alebo drsné miesta kdekoľvek na dráhe filamentu vytvárajú body trenia. Filament sa o tieto oblasti trie pri každom pohybe sťahovania. Aj malé množstvo dodatočného trenia sa časom nahromadí a oslabuje filament opakovaným kontaktom. Pravidelné kontroly celej dráhy filamentu pomáhajú nájsť a opraviť tieto problémové miesta.

5. Environmentálne problémy, ktoré ovplyvňujú aktívnu tlač

Podmienky okolo bežiacej tlačiarne môžu spôsobiť pretrhnutie filamentu, a to aj pri použití kvalitných materiálov so správnym nastavením. Tieto faktory sú najdôležitejšie počas samotného procesu tlače, nielen pri skladovaní.

Náhle zmeny teploty v miestnosti počas tlače

Rýchle zmeny teploty okolo tlačiarne narúšajú jej starostlivo kontrolované vykurovacie zóny. Keď sa v zime otvoria dvere alebo na tlačiareň dopadne popoludňajšie slnko, zariadenie musí neustále upravovať svoj ohrev. Tieto rýchle zmeny namáhajú filament, keď sa pohybuje cez rôzne teplotné oblasti. Materiál sa rozťahuje a sťahuje viac ako zvyčajne, čo vedie k slabým miestam a zlomeniam.

Rušivý pohyb vzduchu okolo tlačiarne

Pohyb vzduchu priamo okolo bežiacej tlačiarne spôsobuje vážne problémy. Ventilátory alebo vetracie otvory klimatizácie fúkajúce na tlačiareň vytvárajú nerovnomerné chladenie, ktoré namáha filament. Keď sa dvere miestnosti otvoria počas kritických okamihov tlače, zmeny teploty môžu spôsobiť nesprávne ochladenie vrstiev. Tieto prúdy vzduchu tiež prenášajú prach, ktorý môže upchať trysky počas tlače, čo núti filament silnejšie tlačiť cez čiastočne zablokované otvory.

Poškodzujúce vibrácie pracovného stola

Povrch, na ktorom je tlačiareň podopretá, výrazne ovplyvňuje stabilitu tlače. Zdieľané pracovné stoly prenášajú vibrácie z iných zariadení priamo do vašej tlačiarne. Ľahké alebo nestabilné stoly môžu zosilniť aj malé pohyby. Keď v blízkosti bežia iné stroje, ich vibrácie sa šíria cez podlahy a steny a trasú tlačiarňou. Tieto neustále malé pohyby namáhajú filament, ktorý sa presúva cez zariadenie.

Statická elektrina počas tlačových úloh

Tlačový proces často vytvára škodlivé statické náboje. Keď sa filament rýchlo pohybuje cez vodiace lišty tlačiarne, hromadí sa statická elektrinaToto sa zhoršuje v suchom zimnom vzduchu alebo vo vykurovaných miestnostiach. Nabitý filament pri tlači priťahuje prach a môže sa prilepiť na kovové časti tlačiarne. Tieto statické problémy spôsobujú nepravidelný pohyb filamentu v tlačiarni, čo vytvára dodatočné napätie, ktoré vedie k pretrhnutiu.

6. Nastavenia krájača, ktoré pretrhnú filament počas 3D tlače

Softvér krájača riadi, ako sa tlačiareň pohybuje a vytláča filament. Nesprávne nastavenia krájača vytvárajú dodatočné napätie, ktoré môže filament pretrhnúť, a to aj pri použití kvalitných materiálov a dobre udržiavanej tlačiarne.

Nesprávna výška vrstiev pre vašu trysku

Nastavenia výšky vrstiev, ktoré nezodpovedajú veľkosti vašej trysky, nútia tlačiareň pracovať intenzívnejšie. Keď sú vrstvy príliš tenké, tlačiareň musí tlačiť filament cez veľmi malú medzeru. Výšky, ktoré sú pre vašu trysku príliš veľké, spôsobujú, že tlačiareň vytlačí príliš veľa materiálu príliš rýchlo. Obe situácie namáhajú filament, keď sa pohybuje extrudérom.

Problematické vzory a hustota výplní

Husté výplňové vzory s ostrými rohmi spôsobujú, že tlačiareň náhle mení smer. Veľmi nízke percentá výplne zanechávajú veľké medzery medzi podopretými oblasťami. Príliš vysoká hustota výplne spôsobuje, že tlačiareň nanáša príliš veľa materiálu na malé priestory. Tieto problémy s výplňou vytvárajú nerovnomerný tlak na filament pri tlači rôznych častí.

Chýbajúce alebo slabé nastavenia podpory

Zlé nastavenie podpery spôsobuje, že tlačiareň tlačí vo vzduchu alebo premosťuje dlhé medzery. Tlačiareň sa snaží vtlačiť filament do nepodopretých oblastí, čím vytvára spätný tlak v tryske.Keď sú podpery príliš ďaleko od modelu, filament sa medzi bodmi naťahuje. Tieto tlačové medzery predstavujú dodatočné zaťaženie pre filament, ktorý prechádza systémom.

Nesprávne prietoky materiálu

Nesprávne nastavenie prietoku mení množstvo filamentu, ktoré tlačiareň pretlačí cez trysku. Vysoké prietoky pretlačia príliš veľa materiálu, čo spôsobí hromadenie tlaku. Nízke prietoky spôsobia, že extrudér musí viac tlačiť filament. Obe situácie namáhajú filament v ozubenom kolese extrudéra, čo vedie k jeho škrabaniu a zlomeniu.

Dráhy pohybu tlačiarne v náročných podmienkach

Agresívne zrýchlenie a prudké zmeny smeru trhajú filament. Príliš rýchly pohyb tlačiarne medzi dielmi spôsobuje náhle zastavenie a spustenie. Zložité tvary s ostrými rohmi spôsobujú, že tlačiareň rýchlo mení rýchlosť a smer. Tieto prudké pohyby namáhajú filament aj tlačiareň, čo často spôsobuje zlomenie extrudéra.

Základné kroky údržby na zabránenie pretrhnutia filamentu

Pravidelná starostlivosť o tlačiareň a materiály predchádza najbežnejším problémom s filamentom. Tieto preventívne kroky zaberú menej času ako oprava pretrhnutí a neúspešných výtlačkov.

Týždenné úlohy údržby tlačiarne

Kľúčové časti tlačiarne čistite každý týždeň. Utrite ozubené kolesá extrudéra, aby ste odstránili zvyšky filamentu. Skontrolujte, či v spojoch bowdenovej trubice nie sú medzery alebo či sa nepohybujú. Vyčistite trysku ihlou a skontrolujte opotrebovanie. Rýchle utieranie prachu z rámu tlačiarne a koľajníc zabráni tomu, aby nečistoty ovplyvnili pohyblivé časti.

Správna starostlivosť o filament medzi výtlačkami

Keď filament nepoužívate, uchovávajte ho v uzavretých nádobách s čerstvým vysúšadlom. Pred uskladnením koniec filamentu zastrihnite pod uhlom a upevnite ho v otvoroch na okraji cievky. Zaznamenajte si dátum otvorenia každej cievky a všetky špeciálne pokyny na sušenie. Rôzne materiály vyžadujú rôzne skladovacie priestory - PLA toleruje skladovanie v miestnosti, zatiaľ čo nylon vyžaduje uzavreté krabice.

Mesačné kontroly a nastavenia hardvéru

Raz mesačne kontrolujte napnutie remeňa a zarovnanie kladiek. Všímajte si nezvyčajné zvuky z ložísk alebo motorov. Utiahnite všetky uvoľnené skrutky na ráme a tlačovej hlave. Skontrolujte, či tlačová podložka zostáva počas rýchlych pohybov v rovine. Vymeňte trysky, ktoré vykazujú známky opotrebovania alebo poškodenia. Tieto pravidelné kontroly odhalia problémy skôr, ako spôsobia pretrhnutie filamentu.

Testovanie teploty tlače pre nové materiály

Vždy, keď dostanete nový filament, aj od známych značiek, vykonajte test teplotnou vežou. Začnite s teplotným rozsahom odporúčaným výrobcom. Všimnite si, ktoré teploty poskytujú najlepšiu priľnavosť vrstiev a povrchovú úpravu. Tieto nastavenia si zaznamenajte pre každú cievku. Dobré údaje o teplote predchádzajú mnohým bežným problémom s tlačou.

Pravidelné monitorovanie kvality tlače

Pozorne sledujte prvú vrstvu každej tlače. Všimnite si, ako filament vyteká z trysky. Počúvajte cvakanie alebo škrípanie z extrudéra. Skontrolujte, či majú hotové tlače konzistentné línie vrstiev a výplňové vzory. Včasné príznaky problémov sa často prejavia v kvalite tlače skôr, ako sa filament začne lámať.

Opravte svoje problémy s pretrhnutím vlákna ešte dnes!

Pretrhnutie filamentu je opraviteľný problém. Začnite s kvalitnými materiálmi a uchovávajte ich v uzavretých nádobách. Umiestnite tlačiareň do stabilnej miestnosti bez prievanu. Pravidelne čistite tlačiareň a mesačne kontrolujte jednotlivé diely. Používajte správne nastavenia teploty a rýchlosti. Keď dôjde k pretrhnutiu, postupne skontrolujte každú možnú príčinu. Pri správnej starostlivosti a nastavení zostane váš filament pevný a bude sa dobre tlačiť.