3D -utskriftsbryggning förklaras: Från problem till lösning

3D-utskrift innebär ofta skapandet av delar som spänner över luckor. Denna process, som kallas överbryggning, kan vara ganska knepig. När din skrivare försöker skriva ut över ett tomt utrymme kan plasten hänga ihop eller inte ansluta ordentligt. Den här guiden täcker allt du behöver veta om bryggning i 3D-utskrift. Vi ska titta på varför det är viktigt, hur man gör det bra och hur man löser vanliga problem. Du kommer att få användbara råd om hur du förbättrar dina utskrifter, oavsett om du är nybörjare eller expert.

Hur överbryggning fungerar i 3D-utskrift

Att brygga in 3D-utskrift hänvisar till skapandet av former som spänner över luckor utan att använda stöd. Det är en ganska praktisk teknik när man försöker göra komplexa mönster och överhäng.

Det gör det genom att lägga ner plast över ett tomt utrymme mellan två punkter under överbryggningsprocessen. Den svårare delen är hur man håller plasten i form när den korsar springan.

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 svalnar och hårdnar medan den läggs ner. När den når andra sidan ansluter den sig och bildar därmed bron. Sedan lägger skrivaren fler och fler lager ovanpå för att göra bron mer solid.

Det enda är att plasten måste ha exakt rätt temperatur för att överbrygga bra: tillräckligt varm för att sträcka sig över gapet, tillräckligt kall för att behålla sin form. Att få den balansen är det som gör bryggning så utmanande och så användbart i 3D-utskrift. När det är bra gjort, låter det dig göra komplexa former utan att behöva ta bort stöd senare.

Tre vanliga överbryggningsproblem

Generellt sett är överbryggning en utmaning med 3D-utskrift. Tre av de vanligaste problemen som man kan ha när man försöker göra broar är hängning, strängning och luckor/inkonsekvenser. Vart och ett av dessa problem kommer att ha distinkta orsaker och visuella egenskaper.

1. Slappning

Om istället för att hålla en rak linje mellan springan, sjunker eller böjs det extruderade materialet nedåt. Detta tenderar att bli mer uttalat med längre broar eller vid utskrift med material som svalnar ganska långsamt. Detta kan leda till en deformerad slutlig form med lägre strukturell integritet.

Visuella tecken på hängning inkluderar:

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

2. Strängning

Strängning är ett problem där tunna plaststrängar är synliga mellan delar av trycket som inte bör vara i kontakt med varandra. Under processen med strängning i överbryggning bildas en vävliknande struktur över gapet. Detta beror vanligtvis på felaktig temperatur under utskrift eller olämpliga indragningsinställningar.

Indikatorer för strängning inkluderar:

• Fina trådar av plast som spänner över det överbryggade området
• Wisps eller spindelvävsliknande formationer i öppna ytor
• Överskottsmaterial samlas på tryckytan

3. Luckor och inkonsekvenser

Luckor och inkonsekvenser i överbryggning kan visa sig som mellanrum eller oregelbundna mönster i det tryckta materialet. Några av orsakerna som kan orsaka dessa problem inkluderar dålig extrudering, differentiell kylning och oöverensstämmande utskriftshastigheter. Dessa luckor och inkonsekvenser äventyrar allvarligt brons strukturella integritet och tryckets allmänna utseende.

Vanliga tecken på luckor och inkonsekvenser:

• Synliga hål eller utrymmen i den överbryggade delen
• Oregelbunden eller ojämn ytstruktur
• Inkonsekvent bredd eller tjocklek över bron

Dessa vanliga problem, för att överbryggning 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 överbryggade sektionerna i 3D-utskrivna objekt.

Faktorer som påverkar överbryggande kvalitet

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

1. Materialegenskaper

Olika material beter sig unikt under överbryggning:

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

• Utskriftstemperatur190-220°C.

ABS (akrylnitrilbutadienstyren): Med högre smältpunkt och benägenhet att skeva är detta svårare att överbrygga. Högre temperaturer och en sluten utskriftsmiljö krävs.

• Optimal utskriftstemperatur220-250°C.

PETG (polyetylentereftalatglykol): Glad mitten av PLA och ABS, den varpar inte lika illa som ABS men den har ett trådigt resultat.

• Optimal utskriftstemperatur: 230-250°C.

2. Utskriftsinställningar

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

Utskriftshastighet: Långsammare hastigheter (cirka 20-30 mm/s) ger ofta bättre överbryggning, vilket ger mer tid för materialet att svalna och stelna.

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

Lagerhöjd: Tunnare lager (0,1-0,2 mm) ger vanligtvis starkare broar på grund av mindre materialvikt.

3. Miljöförhållanden

Omgivningstemperatur: Håll 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 vridning.

Fuktighet: Förvara filamenten i en torr miljö. Hög luftfuktighet kan orsaka inkonsekvent extrudering. Använd en filamenttork om det behövs.

Luftflöde: Minimera drag i utskriftsområdet för att säkerställa jämn kylning. Men för större broar kan en liten fläkt riktad mot trycket hjälpa till med kylning.

Beväpnad med denna kunskap är du nu bättre rustad att ta itu med överbryggande utmaningar i din 3D-utskriftsprojekt. Experimentera med dessa faktorer för att hitta rätt ställe för din specifika installation och ditt material.

Hur du justerar din 3D-skrivare för bättre broar

Att överbrygga framgång beror ofta på de fina detaljerna i dina skrivarinställningar.

1. Sakta ner din överbryggningshastighet

Utskriftshastigheten är en faktor som påverkar hur broar kommer ut. Om det är för snabbt kan broar sjunka. Om det går för långsamt kan plasten bli för varm.

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

2. Sänk munstyckstemperaturen

En av de viktigaste variablerna när det kommer till utskrift av bra broar är temperatur. Du vill att plasten ska vara tillräckligt varm för att skriva ut bra, men tillräckligt svalt för att hålla formen.

Ta din plasts temperaturrekommendation på lägre nivå och börja med det. För PLA, försök att börja vid cirka 190°C. För PETG, använd cirka 230°C. Om du märker luckor eller om lagren inte fastnar för bra, höj temperaturen med cirka 5°C åt gången.

3. Öka din kylfläkthastighet

Kylning bidrar till snabb stelning av plasten och undviker därmed att sjunka.

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

4. Justera ditt lagers höjd och bredd

Höjden och bredden på varje lager är faktorer i hur broar kommer ut. Tunnare lager tenderar att skapa starkare broar men tar längre tid att skriva ut.

Prova 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 överbryggande extruderingsbredd 10-20 % bredare än din munstycksstorlek. Detta kan användas för att fylla luckor och skapa starkare kopplingar.

Avancerade strategier för att bemästra 3D-utskriftsbryggning

Nu när vi har täckt 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 hade två munstycken kan du prova lösliga bärare. Att ta bort dem är bekvämare och efterbehandlingen är smidigare. Stöd kräver dock extra material och trycktid, så använd dem bara när det verkligen är nödvändigt. Man bör alltid försöka skriva ut utan stöd. Steget för optimering av Slicer-inställningar kommer nu att täckas.

2. Optimera skivningsinställningar för broar

De flesta skärmaskiner har överbryggningsinställningar. 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 andra material än ABS, ställ in "bridge skin fläkthastigheten" på hög. Vissa slicers gör att du kan ändra riktningen på brolinjerna. Experimentera med olika vinklar för att se vad som fungerar bäst för din modell.

3. Omdesign för bättre broar

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

Lösningar för knepiga överbryggningsproblem

Även under idealiska förhållanden kan du uppleva konstiga överbryggningsproblem. Följande är hur du identifierar och eliminerar svåra att eliminera problem.

Ovanliga broproblem att se efter

Utöver grundläggande hängning eller strängning, leta efter dessa mindre vanliga problem:

• Dragspelseffekt: Bron har en vågig, ojämn yta.
• Curling: Kanterna på bryggan lyfter eller böjer sig uppåt.
• Sköra broar: Bron är benägen att gå sönder eller falla sönder.
• Inkonsekvent extrudering: Bron har omväxlande tjocka och tunna partier.

Fixa en vågig broyta

Om din bro har ett vågigt utseende kontrollera först att dina bälten inte är lösa eller att din skrivarram skakar. Kontrollera att din kylning är jämn – du kan behöva flytta om din fläkt. Ibland gör utskrift av broar i 45° mot X- eller Y-axeln ytan bättre.

Stoppa brokanter från curling

För böjande kanter öka bäddtemperaturen något för de första lagren. Att lägga till en brätte till ditt tryck kan också hjälpa till med vidhäftning. Om du skriver ut med ABS förhindrar utskrift i en kapsling att utkast orsakar böjning.

Att skapa starkare broar

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

Löser ojämn brotjocklek

Om din brotjocklek är inkonsekvent, försök att rengöra munstycket eller byt ut det om det är slitet. Partiella tilltäppningar i din varma ände är också under övervägande. Det är också en bra idé att utföra en extruderstegskalibrering och ta filamentdiametermätningar vid flera punkter för att bekräfta dess enhetliga diameter.

Bli bättre på 3D Printing Bridges!

En av de viktigaste teknikerna för 3D-utskrift - bryggning - gör att du kan skriva ut mer komplexa mönster. Den här handledningen har gett dig en översikt över hur överbryggning fungerar, de vanliga problemen som uppstår och sätten att reparera dem. Du kan skapa bättre broar genom att ändra inställningarna för utskrift, genom att välja rätt material och ofta genom att justera din design. Om svårare problem dyker upp, använd sedan felsökningstipsen för att övervinna dem. Med övning kommer du att kunna skriva ut starka och smidiga broar, vilket sedan gör att du kan göra mer fantastiska 3D-utskrifter. Börja inkludera dessa tips i ditt nästa tryck för att känna skillnaden.