Zakaj se filament še naprej lomi?

Se vam filament v 3D-tiskalniku pretrgan? S to težavo se sooča veliko ljudi, ki se ukvarjajo s 3D-tiskanjem. Filament se pretrgan med shranjevanjem, nalaganjem in tiskanjem, pa tudi v proizvodnji. Pretrgan filament ni le neprijeten, ampak običajno kaže tudi na težave z vašimi izpiski in odpadnimi materiali. Ko ugotovite vzrok večine težav s pretrganjem filamenta, jih je običajno mogoče odpraviti. Oglejmo si glavne vzroke in njihove rešitve.

1. Vzroki, povezani z materialom, ki pretrgajo filament

Moč vašega filamenta in življenjska doba neposredno odvisni od njegove kakovosti in stanja. Natančen pregled same vsebine običajno pomaga razumeti, zakaj pride do zlomov.

Materiali nizke kakovosti

Ker filament slabe kakovosti vsebuje onesnaževalce ali ni bil proizveden z ustreznim nadzorom kakovosti, se običajno hitro zlomi. Ti filamenti so lahko krhki in nagnjeni k trganju zaradi drobnih zračnih mehurčkov ali neenakomernega mešanja komponent.

Težave z vlago

Filament za 3D-tiskanje naravno absorbira vlago iz zraka. Voda v vlažnem filamentu, segretem v tiskalniku, se pretvori v paro in ustvari majhne mehurčke, ki oslabijo material. Tiskanje lahko povzroči pokanje ali prasketanje; to kaže, da je vaš filament absorbiral preveč vlage.

Učinki starosti in shranjevanja

Sčasoma, še posebej, če je filament neprevidno shranjen, postane krhek. Star filament, ki je mesece ali leta izpostavljen zraku, izgubi svojo prožnost in poveča verjetnost preloma. Če so tuljave že potekle po svojem roku uporabe, se lahko obrabijo tudi, če niso odprte.

Težave s premerom in proizvodne napake

Odličen filament mora imeti enak premer tuljave po vsem obodu. Različni premeri ustvarjajo šibka mesta, kjer se lahko filament pretrga. Med kazalniki proizvodnih napak so:

• Groba ali neenakomerna tekstura površine
• Vidne barvne razlike
• Spremembe debeline, ki jih lahko vidite ali otipate
• Krhki odseki, pomešani z normalnimi odseki

Običajno se te težave z materialom kažejo kot ponavljajoče se pretrganje filamenta na istem kolutu na več mestih. Če se pojavi katera od teh težav, je priporočljivo uporabiti nov kolut filamenta uglednega dobavitelja.

2. Težave s shranjevanjem in ravnanjem, ki lahko povzročijo poškodbe filamenta

Pravilno shranjevanje in skrbno ravnanje močno vplivata na življenjsko dobo filamenta. Številni prelomi se zgodijo zaradi načina shranjevanja in ravnanja z materialom, preden pride v tiskalnik.

Slaba lokacija za shranjevanje

Kleti, garaže in prostori s spreminjajočimi se temperaturami hitro poškodujejo filament. Že kratkotrajna izpostavljenost slabim pogojem oslabi material. Filament, shranjen zunaj idealnega območja 20–25 °C (68–77 °F), pogosto postane krhek.

Prekomerna izpostavljenost vlagi

Visoka vlažnost hitro uniči filament – to je glavni vzrok za okvaro materiala:

• PLA postane krhek v nekaj dneh
• Najlon lahko v nekaj urah postane netiskabilen
• PETG postopoma izgublja trdnost
• TPU se lahko med tiskanjem mehurči

Poškodbe zaradi grobega ravnanja

Pogoste nesreče, ki poškodujejo filament:

• Spuščanje tuljav
• Pustite, da se filament prosto odvija
• Razdvajanje zapletene nitke
• Puščanje nezavarovanih koncev

Zapletene in prepognjene tuljave

Prekrižan ali zapleten filament ustvarja napetostne točke, ki se lahko med tiskanjem zlomijo. Če uporabniki med tiskanjem ne pritrdijo ohlapnih koncev v stranske luknje tuljave, se pogosto zapletejo. Če te zaplete silimo v ravnost, ustvarimo trajne šibke točke.

Poškodbe zaradi svetlobe in toplote

Neposredna sončna svetloba ali močna umetna svetloba hitro uniči filament.Že kratkotrajna izpostavljenost UV-žarkom v bližini oken ali pod močnimi lučmi v trgovini povzroči krhkost filamenta. Tudi toplota bližnje opreme ali sončne svetlobe lahko material ukrivi ali oslabi.

3. Nastavitve tiskalnika, ki povzročajo pretrg nitke

Tudi v idealnih pogojih lahko nepravilne nastavitve tiskalnika obremenijo in uničijo filament. Pogosto že majhne spremembe teh nastavitev pomagajo odpraviti redne težave z lomljenjem.

Previsoka ali prenizka temperatura

Filament postane preveč mehak in elastičen, ko so temperature tiskanja višje od priporočenega območja. Običajno pride do blokad v šobi, zaradi česar se snov začne kemično razgrajevati. Nasprotno pa prenizke temperature povzročijo nepravilno ločevanje plasti med seboj. Ekstruder mora močneje pritiskati, da potisne hladen filament skozi, kar povzroči lomljenje pod višjim pritiskom.

Napake hitrosti tiskanja

Hitre hitrosti tiskanja pretirano napeti filament med tiskanjem. Ti hitri gibi povzročijo šok in napetost materiala, ko tiskalnik nepričakovano spremeni smer. Tudi motor ekstruderja se trudi, da bi filament dovolj hitro potisnil skozi šobo. Staljena plastika kopiči tlak, ne da bi imela dovolj časa za pravilen pretok, kar bi lahko povzročilo lom.

Nepravilna razdalja in hitrost umika

Zaradi ponavljajoče se obremenitve slabe nastavitve umikanja povzročijo šibka območja v filamentu. Prekomerna razdalja umika ali hitrost umika lahko povzročita brušenje površine filamenta. Krhka območja nastanejo, ko umik potisne segret filament navzgor v hladnejše dele tiskalnika. Nenehno gibanje naprej in nazaj z napačnimi nastavitvami na koncu degradira material, dokler ne razpoka.

Napačne hitrosti hladilnega ventilatorja

Trdnost filamenta med tiskanjem je neposredno odvisna od hitrosti hladilnega ventilatorja. Medtem ko je preveč mehak material posledica nezadostnega hlajenja, prekomerno hlajenje povzroči, da je vsaka natisnjena plast preveč krhka. Ta temperaturna nihanja povzročajo notranje napetosti v izdelanih izdelkih. Pomemben je tudi čas hlajenja; prezgodnje ali prepozno hlajenje spremeni stopnjo vezave plasti na naslednjo, kar vpliva na splošno trdnost materiala.

4. Težave s strojno opremo, ki vodijo do prekinitev filamentov

Fizični deli v vašem 3D-tiskalnik se lahko sčasoma obrabijo ali poškodujejo. Te težave s strojno opremo pogosto povzročajo dodatno obremenitev, ki med tiskanjem pretrga filament.

Zamašene ali obrabljene šobe

Delno zamašena šoba sili ekstruder, da potiska filament močneje kot običajno. Kovinske šobe se tudi postopoma obrabijo, zaradi česar se pojavijo hrapave lise ali pa se deformirajo. Dodaten upor zaradi teh težav s šobami obremenjuje filament, dokler se ne pretrga. Redno čiščenje in občasna menjava šob preprečita večino teh težav.

Poškodovani zobniki ekstruderja

Zobnik ekstruderja prime in potiska filament skozi tiskalnik. Sčasoma se zobje zobnika obrabijo ali pa se na njih naberejo plastični ostanki. Včasih zobnik postane neusklajen s potjo filamenta. Obe težavi povzročita, da zobnik zdrsne ali se neenakomerno oprime, kar ustvari šibke točke v filamentu, kjer pride do pretrganja.

Degradirane Bowdenove cevi

The Bowdenova cev vodi filament iz ekstruderja do vročega konca. Vročina in trenje postopoma poškodujeta gladko notranjo površino cevi. Majhni delci staljenega filamenta se lahko zataknejo tudi v notranjosti. Te težave povečajo upor, ko se filament premika skozi cev. Dodatno trenje dodatno obremeni material, kar povzroči pretrge.

Težave s toplotnim lezenjem

Toplotno lezenje se zgodi, ko temperature vročega dela se širijo navzgor v hladilno conoZaradi tega je talilno območje daljše, kot je predvideno. Filament se začne prehitro mehčati, kar povzroča zamašitve in povečuje možnost pretrg.Pravilno vzdrževanje hlajenja in toplotnih prekinitev pomaga preprečiti težave s prekomernim segrevanjem.

Točke visokega trenja

Ostri pregibi ali hrapave točke kjer koli na poti filamenta ustvarjajo točke trenja. Filament se z vsakim umikanjem drgne ob ta območja. Tudi majhne količine dodatnega trenja se sčasoma seštevajo in zaradi ponavljajočega se stika oslabijo filament. Redni pregledi celotne poti filamenta pomagajo najti in odpraviti te težavne točke.

5. Okoljski problemi, ki vplivajo na aktivno tiskanje

Pogoji okoli vašega delujočega tiskalnika lahko povzročijo pretrg nitke, tudi če uporabljate dobre materiale s pravilnimi nastavitvami. Ti dejavniki so najpomembnejši med dejanskim postopkom tiskanja, ne le med shranjevanjem.

Nenadne spremembe temperature prostora med tiskanjem

Hitre temperaturne spremembe okoli tiskalnika motijo njegova skrbno nadzorovana območja ogrevanja. Ko se pozimi odprejo vrata ali popoldansko sonce osvetli tiskalnik, mora naprava nenehno prilagajati ogrevanje. Te hitre spremembe obremenjujejo filament, ko se premika skozi različna temperaturna območja. Material se širi in krči bolj kot običajno, kar vodi do šibkih točk in zlomov.

Moteče gibanje zraka okoli tiskalnika

Gibanje zraka neposredno okoli delujočega tiskalnika povzroča resne težave. Ventilatorji ali prezračevalne odprtine, ki pihajo na tiskalnik, ustvarjajo neenakomerno hlajenje, kar obremenjuje filament. Ko se vrata prostora odprejo med kritičnimi trenutki tiskanja, lahko temperaturne spremembe povzročijo, da se plasti nepravilno ohladijo. Ti zračni tokovi prenašajo tudi prah, ki lahko zamaši šobe med tiskanjem, zaradi česar se filament močneje potiska skozi delno blokirane odprtine.

Škodljive vibracije delovne mize

Površina, na kateri je nameščen vaš tiskalnik, močno vpliva na stabilnost tiskanja. Delovne mize v skupni rabi prenašajo vibracije z druge opreme neposredno na vaš tiskalnik. Lahke ali nestabilne mize lahko okrepijo že majhne premike. Ko v bližini delujejo drugi stroji, se njihove vibracije širijo skozi tla in stene ter stresajo tiskalnik. Ti nenehni majhni premiki obremenjujejo filament, ko se ta podaja skozi stroj.

Statična elektrika med tiskanjem

Postopek tiskanja pogosto ustvarja škodljive statične naboje. Ko se filament hitro premika skozi vodila tiskalnika, se nabira statična elektrikaTo se poslabša v suhem zimskem zraku ali ogrevanih prostorih. Nabit filament med tiskanjem privlači prah in se lahko prilepi na kovinske dele tiskalnika. Zaradi teh statičnih težav se filament neenakomerno premika po tiskalniku, kar ustvarja dodatno obremenitev, ki vodi do prelomov.

6. Nastavitve rezalnika, ki med 3D-tiskanjem pretrgajo filament

Programska oprema rezalnika nadzoruje, kako se tiskalnik premika in iztiskuje filament. Napačne nastavitve v rezalniku ustvarjajo dodatno obremenitev, ki lahko pretrga filament, tudi pri dobrih materialih in dobro vzdrževanem tiskalniku.

Nepravilne višine slojev za vašo šobo

Nastavitve višine slojev, ki se ne ujemajo z velikostjo šobe, silijo tiskalnik k večji obremenitvi. Ko so sloji pretanki, mora tiskalnik potiskati filament skozi zelo majhno režo. Višine, ki so prevelike za vašo šobo, povzročijo, da tiskalnik prehitro iztisne preveč materiala. V obeh primerih se filament med premikanjem skozi ekstruder obremeni.

Problematični vzorci in gostota polnila

Gosti vzorci polnjenja z ostrimi vogali povzročijo, da tiskalnik nenadoma spremeni smer. Zelo nizki odstotki polnjenja puščajo velike vrzeli med podprtimi območji. Če je gostota polnjenja previsoka, tiskalnik nanese preveč materiala v majhne prostore. Te težave z polnjenjem ustvarjajo neenakomeren pritisk na filament, ko tiska različne dele.

Manjkajoče ali šibke nastavitve podpore

Slabe nastavitve podpore povzročijo, da tiskalnik tiska v zraku ali premosti dolge vrzeli. Tiskalnik poskuša potisniti filament na nepodprta območja, kar ustvarja protitlak v šobi.Ko so nosilci preveč oddaljeni od modela, se filament med točkami razteza. Te tiskarske vrzeli dodatno obremenjujejo filament, ki se dovaja skozi sistem.

Nepravilne hitrosti pretoka materiala

Napačne nastavitve pretoka spremenijo, koliko filamenta tiskalnik potisne skozi šobo. Visoki pretoki potisnejo preveč materiala skozi šobo, kar povzroči kopičenje tlaka. Nizki pretoki povzročijo, da ekstruder težje potiska filament. V obeh primerih se filament obremeni na zobniku ekstruderja, kar povzroči mletje in lomljenje.

Ostre poti gibanja tiskalnika

Agresivno pospeševanje in nenadne spremembe smeri sunkovito premikajo filament. Prehitro premikanje tiskalnika med deli povzroči nenadne zaustavitve in zagone. Kompleksne oblike z ostrimi vogali povzročijo, da tiskalnik hitro spreminja hitrost in smer. Ti nenadni premiki obremenjujejo tako filament kot tiskalnik, kar pogosto povzroči zlome ekstruderja.

Bistveni vzdrževalni koraki za preprečevanje pretrg filamentov

Redna nega tiskalnika in materialov preprečuje najpogostejše težave z nitkami. Ti preventivni koraki trajajo manj časa kot odpravljanje prelomov in neuspelih izpisov.

Tedenska vzdrževalna opravila tiskalnika

Ključne dele tiskalnika očistite vsak teden. Obrišite zobnike ekstruderja, da odstranite ostanke filamenta. Preverite priključke Bowdenove cevi za morebitne vrzeli ali premikanje. Očistite šobo z iglo in preverite, ali je obrabljena. Hitro brisanje prahu z okvirja in vodil tiskalnika preprečuje, da bi umazanija vplivala na gibljive dele.

Pravilna nega filamenta med tiskanjem

Ko filamenta ne uporabljate, ga hranite v zaprtih posodah s svežim sušilnim sredstvom. Pred shranjevanjem konec filamenta odrežite pod kotom in ga pritrdite v robne luknje na tuljavi. Zapišite si datum odprtja vsakega tuljave in vsa posebna navodila za sušenje. Različni materiali potrebujejo različno shranjevanje - PLA prenaša shranjevanje v prostoru, medtem ko najlon zahteva zaprte škatle.

Mesečni pregledi in nastavitve strojne opreme

Enkrat mesečno preverite napetost jermena in poravnavo jermenic. Prisluhnite nenavadnim zvokom ležajev ali motorjev. Privijte morebitne ohlapne vijake na okvirju in tiskalni glavi. Preverite, ali tiskalna plošča med hitrimi premiki ostane ravna. Zamenjajte šobe, ki kažejo znake obrabe ali poškodb. Ti redni pregledi odkrijejo težave, preden povzročijo pretrg nitke.

Testiranje temperature tiskanja za nove materiale

Ko dobite nov filament, tudi če gre za znane znamke, izvedite test s temperaturnim stolpom. Začnite s temperaturnim območjem, ki ga priporoča proizvajalec. Zapišite si, katere temperature zagotavljajo najboljši oprijem plasti in površinsko obdelavo. Te nastavitve si zabeležite za vsak tuljav. Dobri podatki o temperaturi preprečujejo številne pogoste težave s tiskanjem.

Redno spremljanje kakovosti tiska

Pozorno opazujte prvo plast vsakega tiska. Bodite pozorni na to, kako filament teče iz šobe. Prisluhnite klikom ali škripanju iz ekstruderja. Preverite, ali imajo končni tiski enakomerne linije plasti in vzorce polnjenja. Zgodnji znaki težav se pogosto pokažejo v kakovosti tiska, še preden se filament začne lomiti.

Odpravite težave s pretrganjem filamenta še danes!

Pretrganje filamentov je težava, ki jo je mogoče odpraviti. Začnite z dobrimi materiali in jih hranite v zaprtih posodah. Tiskalnik postavite v stabilen prostor brez prepiha. Redno čistite tiskalnik in mesečno preverjajte dele. Uporabljajte pravilne nastavitve temperature in hitrosti. Ko pride do pretrg, korak za korakom preverite vsak možen vzrok. Z ustrezno nego in pravilnimi nastavitvami bo vaš filament ostal močan in bo dobro tiskal.