3D -utskriftsbryggning förklaras: Från problem till lösning

3D-utskrift innebär ofta att man skapar delar som spänner över mellanrum. Denna process, kallad bryggning, kan vara ganska knepig. När din skrivare försöker skriva ut över ett tomt utrymme kan plasten sjunka ihop eller inte ansluta ordentligt. Den här guiden täcker allt du behöver veta om bryggning i 3D-utskrift. Vi tittar på varför det är viktigt, hur man gör det bra och hur man åtgärdar vanliga problem. Du får användbara råd om hur du kan förbättra dina utskrifter, oavsett om du är nybörjare eller expert.

Hur överbryggning fungerar i 3D-utskrift

Överbryggning 3D-utskrift avser skapandet av former som spänner över springor utan att använda stöd. Det är en ganska praktisk teknik när man försöker göra komplexa mönster och överhäng.

Den gör det genom att lägga plast över ett tomrum mellan två punkter under överbryggningsprocessen. Det knepigaste är hur man håller plasten i form när den korsar mellanrummet.

Det börjar när skrivaren trycker ut plast i ena kanten av springan. Medan detta huvud korsar ett öppet utrymme, extruderar det kontinuerligt plasten. Den extruderade plasten kyls ner och hårdnar medan den läggs ner. När den når den andra sidan, sammanfogas den och bildar därmed bron. Sedan lägger skrivaren fler och fler lager ovanpå för att göra bron mer solid.

Det enda är att för att överbryggningen ska bli bra måste plasten ha exakt rätt temperatur: tillräckligt varm för att sträcka sig över springan, tillräckligt sval för att behålla formen. Att få den balansen är det som gör överbryggning så utmanande och så användbart vid 3D-utskrift. När det är väl utfört kan man skapa komplexa former utan att behöva ta bort stöd senare.

Tre vanliga överbryggningsproblem

Generellt sett är bryggbyggnation en utmaning med 3D-utskrift. Tre av de vanligaste problemen man kan stöta på när man försöker bygga bryggor är hängande, snörningar och glipor/inkonsekvenser. Var och en av dessa problem har olika orsaker och visuella egenskaper.

1. Hängande

Om det extruderade materialet, istället för att hålla en rak linje mellan springorna, sjunker eller böjs nedåt. Detta tenderar att vara mer uttalat med längre bryggor eller vid tryck med material som kyls ner ganska långsamt. Detta kan leda till en deformerad slutform med lägre strukturell integritet.

Visuella tecken på hängande inkluderar:

• En märkbar svacka i mitten av bron
• Ojämn tjocklek över den överbryggade sektionen
• Vågiga eller oregelbundna linjer i det överbryggade området

2. Strängning

Strängbildning är ett problem där tunna plaststrängar syns mellan delar av trycket som inte ska vara i kontakt med varandra. Under strängbildningsprocessen vid bryggning bildas en vävliknande struktur över mellanrummet. Detta beror vanligtvis på felaktig temperatur under tryckning eller olämpliga indragningsinställningar.

Indikatorer på strängbildning inkluderar:

• Fina plasttrådar som spänner över det överbryggade området
• Wisps eller spindelnätsliknande formationer i öppna ytor
• Överskottsmaterial som samlas på tryckytan

3. Brister och inkonsekvenser

Mellanrum och inkonsekvenser i bryggningen kan manifestera sig som mellanrum eller oregelbundna mönster i det tryckta materialet. Några av orsakerna till dessa problem inkluderar dålig extrudering, differentiell kylning och ojämna utskriftshastigheter. Dessa mellanrum och inkonsekvenser äventyrar allvarligt bryggans strukturella integritet och utskriftens allmänna utseende.

Vanliga tecken på luckor och inkonsekvenser:

• Synliga hål eller mellanrum i den överbryggade sektionen
• Oregelbunden eller ojämn ytstruktur
• Inkonsekvent bredd eller tjocklek över bron

Dessa vanliga problem, för att bryggning ska kunna realiseras, övervinns normalt genom att justera olika utskriftsinställningar och miljöfaktorer. Korrekt identifiering av sådana problem är det första steget mot att förbättra kvaliteten på de bryggade sektionerna i 3D-utskrivna objekt.

Faktorer som påverkar överbryggningskvaliteten

Kvaliteten på överbryggningsprocessen beror på en uppsättning variabler. De viktigaste bland dem är:

1. Materialegenskaper

Olika material beter sig unikt under överbryggning:

PLA (polymjölksyra): För det mesta är det lättare att använda som brygga på grund av dess relativt lägre smältpunkt. Det stelnar ganska snabbt, vilket gör det perfekt för små broar.

• Utskriftstemperatur: 190–220 °C.

ABS (akrylnitrilbutadienstyren): Med en högre smältpunkt och tendens till skevhet är detta svårare att överbrygga. Högre temperaturer och en sluten tryckmiljö krävs.

• Optimal trycktemperatur: 220–250 °C.

PETG (polyetylentereftalatglykol): Glad mellanting mellan PLA och ABS, det vrider sig inte lika mycket som ABS men det ger ett trådigt resultat.

• Optimal trycktemperatur: 230–250 °C.

2. Utskriftsinställningar

Extruderingstemperatur: Lägre temperaturer ger generellt bättre bryggor men kan orsaka underextrudering. Börja med den nedre delen av det rekommenderade temperaturintervallet för ditt material och justera efter behov.

Utskriftshastighet: Lågare hastigheter (runt 20–30 mm/s) resulterar ofta i bättre överbryggning, vilket ger materialet mer tid att svalna och stelna.

Kylfläktens hastighet: Högre fläkthastigheter förbättrar bryggbildningen genom att det extruderade materialet snabbt stelnar. För PLA, använd 100 % fläkthastighet. ABSBörja med 0 % och öka gradvis vid behov.

Lagerhöjd: Tunnare lager (0,1–0,2 mm) ger vanligtvis starkare bryggor på grund av lägre materialvikt.

3. Miljöförhållanden

Omgivningstemperatur: Bibehåll en stabil rumstemperatur mellan 20-25 °C för de flesta material. För ABS kan en högre omgivningstemperatur (cirka 30-35 °C) i ett slutet utrymme förhindra skevhet.

Fuktighet: Förvara filamenten i en torr miljö. Hög luftfuktighet kan orsaka ojämn extrudering. Använd en filamenttork vid behov.

Luftflöde: Minimera drag i utskriftsområdet för att säkerställa jämn kylning. För större broar kan dock en liten fläkt riktad mot utskriften hjälpa till med kylningen.

Beväpnad med denna kunskap är du nu bättre rustad att ta itu med överbryggande utmaningar i din 3D-utskriftsprojektExperimentera med dessa faktorer för att hitta den perfekta lösningen för just din uppställning och dina material.

Hur du justerar din 3D-skrivare för bättre broar

Framgången med att överbrygga handlar ofta om de fina detaljerna i dina skrivarinställningar.

1. Sakta ner din överbryggningshastighet

Utskriftshastigheten är en faktor som påverkar hur bryggorna blir. Om den är för snabb kan bryggorna hänga. Om den är för långsam kan plasten bli för varm.

Med bryggor är en bra utgångspunkt cirka 20–30 mm/s, och sedan snabbare eller långsammare, beroende på utseendet. Faktum är att de flesta korta bryggor (mindre än 20 mm) faktiskt kan skrivas ut mycket snabbare, medan längre bryggor behöver vara betydligt långsammare.

2.Sänk munstyckstemperaturen

En av de viktigaste variablerna när det gäller att trycka bra broar är temperaturen. Du vill att plasten ska vara tillräckligt varm för att trycka bra, men tillräckligt sval för att hålla sin form.

Ta din plasts rekommenderade temperatur i den nedre änden och börja med den. För PLA, försök att börja vid cirka 190 °C. För PETG, använd cirka 230 °C. Om du märker glipor eller att lagren inte fäster så bra, öka temperaturen med cirka 5 °C åt gången.

3. Öka din kylfläkthastighet

Kylning hjälper till att plasten stelnar snabbt och förhindrar därmed att den sjunker ihop.

För PLA och PETG ska fläkten vara PÅ med maximal hastighet under utskrift av bryggor; för ABS måste den vara AV vid uppstart; detta kan ökas med tiden vid behov men med försiktighet eftersom det kan leda till att lagren inte fäster ordentligt.

4. Justera lagrets höjd och bredd

Höjden och bredden på varje lager är faktorer som påverkar hur broar blir. Tunnare lager tenderar att skapa starkare broar men tar längre tid att trycka.

Försök med lagerhöjder mellan 0,1 mm och 0,2 mm för broar. Tunnare lager sjunker ofta mindre eftersom de är lättare.

För lagerbredd, försök att göra din bryggformade extruderingsbredd 10–20 % bredare än din munstycksstorlek. Detta kan användas för att fylla i springor och skapa starkare anslutningar.

Avancerade strategier för att bemästra 3D-utskriftsbryggning

Nu när vi har gått igenom grunderna, låt oss titta på några mer avancerade sätt att hantera knepiga broar. Dessa metoder kan hjälpa dig att skriva ut mer komplexa modeller.

1. Strategisk användning av stöd

Överväg att använda stöd om de är längre än 50 mm eller brantare än 45 grader. Om din skrivare har två munstycken kan du prova lösliga bärareAtt ta bort dem är bekvämare och efterbehandlingen blir smidigare. Stöd kräver dock extra material och utskriftstid, så använd dem bara när det verkligen behövs. Man bör alltid försöka skriva ut utan stöd. Steget för optimering av Slicer-inställningarna kommer nu att behandlas.

2. Optimera utskärningsinställningar för bryggor

De flesta utskärare har brygginställningar. Hitta först "broflödesförhållande" och ställ in den på 80–90 % av din normala flödeshastighet. Detta förhindrar att för mycket plast används. Slutligen, för de flesta material förutom ABS, ställ in "brygghudens fläkthastighet" på hög. Vissa skivmaskiner låter dig ändra riktningen på brygglinjerna. Experimentera med olika vinklar för att se vad som fungerar bäst för din modell.

3. Omdesign för bättre broar

Ibland är det enklare att överbrygga om du bara designar om din modell. Om det finns långa broar kan du prova att lägga till små stödpelare i din 3D-modell. Det förvandlar en lång bro till flera kortare. Försök också att rotera din modell. En enkel vridning kan förvandla svåra överhäng till hanterbara broar. Om du skriver ut funktionella delar kan du lägga till sluttande kanter eller rundade hörn på bryggans kanter. Detta kan öka styrkan och förbättra utseendet.

Lösningar för knepiga bryggproblem

Även under ideala förhållanden kan du uppleva konstiga bryggproblem. Följande beskriver hur du identifierar och eliminerar svåra problem.

Ovanliga broproblem att se upp med

Utöver grundläggande hängande eller strängande, leta efter dessa mindre vanliga problem:

• Dragspelseffekt: Bron har en vågig, ojämn yta.
• Curling: Bryggans kanter lyfts eller böjs uppåt.
• Sköra broar: Bron är benägen att gå sönder eller smula sönder.
• Inkonsekvent extrudering: Bron har omväxlande tjocka och tunna sektioner.

Fixa en vågig broyta

Om din brygga ser vågig ut, kontrollera först att dina remmar inte är lösa eller att skrivarens ram skakar. Kontrollera att kylningen är jämn – du kan behöva flytta fläkten. Ibland gör utskrift av bryggor i 45° vinkel mot X- eller Y-axeln att ytan blir bättre.

Förhindra att brokanter böjer sig

För böjda kanter öka bäddtemperaturen något under de första lagren. Att lägga till en kant på ditt tryck kan också hjälpa till med vidhäftningen. Om du skriver ut med ABS förhindrar tryck i en inkapsling att drag orsakar böjning.

Att bygga starkare broar

För att göra ömtåliga broar starkare, försök att öka fyllnadsgraden i de områden som stöder bron. Mycket ofta fungerar det att byta märke eller typ eftersom vissa helt enkelt är starkare än andra. PLA-utskrifter kan glödgas efter tryck för att öka styrkan, men detta innebär flera extra steg.

Lösning av ojämn bryggtjocklek

Om din bryggtjocklek är ojämn, försök att rengöra munstycket eller byta ut det om det är slitet. Delvisa igensättningar i din varma ände kan också övervägas. Det är också en bra idé att utföra en stegkalibrering av extrudern och mäta filamentdiametern på flera punkter för att bekräfta dess enhetliga diameter.

Bli bättre på 3D-utskrift av broar!

En av de viktigaste teknikerna inom 3D-utskrift – bryggning – gör att du kan skriva ut mer komplexa mönster. Den här handledningen har gett dig en översikt över hur bryggning fungerar, de vanligaste problemen som uppstår och sätt att reparera dem. Du kan skapa bättre bryggor genom att ändra inställningarna för utskrift, genom att välja rätt material och ofta genom att justera din design. Om svårare problem uppstår kan du använda felsökningstipsen för att lösa dem. Med lite övning kommer du att kunna skriva ut starka och släta bryggor, vilket sedan gör att du kan skapa fler fantastiska... 3D-utskrifterBörja införliva dessa tips i ditt nästa tryck för att märka skillnaden.