3D-tulostusvirheet: yleisiä syitä ja ratkaisuja

Perinteiseen valmistukseen verrattuna 3D-tulostus on halvempaa, kätevämpää ja luo paljon vähemmän sotkua ja vähemmän myrkyllisiä sivutuotteita. Loppujen lopuksi se on tuonut prototyyppien ja pienimuotoisen valmistuksen makuuhuoneihimme. Mutta vaikka 3D-tulostus on kätevää, se ei todellakaan ole helppoa.

Ehdottomasti mitä tahansa, väärästä hihnan kireydestä ja väärästä suuttimen kiristysmomentista aina yksi sadoista viipalointiohjelmiston asetuksista on väärin, voi aiheuttaa katastrofaalisen 3D-vian Tulosta. Mutta älä huoli, sillä olemme koonneet yleisimmät 3D-tulostusvirheiden syyt sekä käteviä vinkkejä niiden välttämiseen.

1. Stringing

Nauhoittaminen ei välttämättä ole katastrofaalinen vika kosmeettisissa 3D-tulosteissa, mutta myös ohuet muovisäleet, jotka kulkevat vaakasuunnassa mallin kaikissa tyhjissä paikoissa, kumoavat tarkoituksen. Vielä pahempaa on, että liiallinen nyöritys voi jopa aiheuttaa välysongelmia toiminnallisissa tulosteissa – erityisesti niissä, joissa on liikkuvia osia.

Mikä aiheuttaa merkkijonoa?

Ruma vika ilmenee, kun 3D-tulostin ei pysty estämään sulan filamentin tihkumista ulos suuttimesta, kun se kulkee 3D-mallin rakojen poikki. Tätä ilmiötä ohjaavat useat tekijät, jotka vaihtelevat sulan filamentin viskositeetista suuttimessa syntyvään paineeseen.

Toisin sanoen painaminen liiallisissa lämpötiloissa helpottaa filamentin tihkumista ulos suuttimesta ja aiheuttaa naruja. Sillä välin, jos suuttimen painetta ei vähennetä, sulaa muovia työntyy ulos ennenaikaisesti. Kosteuden läsnäolo filamentissa voi myös edistää kiertymistä.

Vielä pahempaa on, että tietyt materiaalit, kuten PETG, ovat luonnostaan ​​herkempiä tälle 3D-tulostusvirheelle.

Kiinnityksen korjaaminen: Käytä alhaisempaa lämpötilaa

Mitä kuumempi suuttimen lämpötila on, sitä helpompi filamentin on vuotaa ulos, vaikka sen ei pitäisi. Oikean suuttimen lämpötilan asettaminen saavuttaa oikean filamentin viskositeetin, mikä puolestaan ​​antaa 3D-tulostimellesi mahdollisuuden ohjata sulan filamentin virtausta tarkemmin. Onneksi on olemassa helppo tapa saavuttaa tämä.

Useimmissa nykyaikaisissa viipalointilaitteissa, kuten PrusaSlicerissä tai sen avoimen lähdekoodin vastineessa SuperSlicerissä, on sisäänrakennetut lämpötilatornitestimallit. Näiden ohjattujen kalibrointitoimintojen avulla voit hienosäätää suuttimen lämpötila-asetuksen valitsemallesi filamentille. Lämpötilatornin avulla voit tulostaa mallin eri osia eri suutinlämpötiloissa.

Tämä on täydellinen Goldilocks-vyöhykkeen löytämiseen kerrosten välisen tartuntavoiman maksimoimisen ja narujen vähentämisen välillä. Napsauttamalla testitulostetta eri tasoilla voit määrittää, mikä lämpötila-asetus on riittävän vahva sovelluksellesi ja vähentää samalla merkkijonoa.

Kuinka säätää takaisinvetoasetuksia

Nyt kun olemme ratkaisseet suuttimien liiallisen lämpötilan, voimme jatkaa auttamaan tulostintasi vähentämään suuttimien painetta. Sulan filamentin työntäminen pienestä suuttimen aukosta vaatii paljon painetta. Jos valtavaa työntövoimaa ei vähennetä ajan myötä, filamentti jatkaa vuotamista suuttimesta ja ilmenee naruina.

Viipaloijaohjelmistossasi on asetus, joka on nimetty takaisinvetoetäisyydelle juuri tätä tarkoitusta varten. Kuten nimestä voi päätellä, se vähentää suuttimen painetta vetämällä filamenttia vastakkaiseen suuntaan. Vetoetäisyyden arvot mitataan millimetreinä, ja ne vaihtelevat välillä 0,4–1,2 mm suorakäyttöisillä ekstruudereilla. Bowden-ekstruuderit vaativat kuitenkin 2–7 mm: n sisäänvedon. Jos olet epävarma suulakepuristimen tyypeistä, meidän selittäjä suorakäytössä ja Bowden-ekstruudereissa sinun pitäisi olla suojattu.

Arvo muuttuu myös filamenttimateriaalin jäykkyyden/elastisuuden mukaan. Vetäytymistä varten optimoitujen kalibrointimallien tulostaminen on ainoa käyttökelpoinen tapa määrittää oikeat asetukset 3D-tulostimellesi. Kuten lämpötilatornissa, useimmissa kunnollisissa leikkureissa on sisäänrakennetut sisäänvetotornit. Jos ei, voit ladata sisäänvetotornin osoitteesta Tulostettavat saadaksesi selville, mikä vetäytymisetäisyysasetus sopii sinulle parhaiten.

Vetäytymisetäisyyden lisäksi myös vetäytymisnopeus vaikuttaa merkkijonoon. Se vaihtelee 25 mm/s ja 60 mm/s välillä useimmille filamenteille, mutta se riippuu myös siitä, käytätkö suora- tai Bowden-ekstruuderi, mutta siihen vaikuttaa myös materiaalin sitkeys/elastisuus. painettu. Liian alhainen nopeus pahentaa lankaa, kun taas liian suuri arvo saa ekstruuderin hammaspyörät pureskelemaan filamentin tai jopa katkeamaan. Jälleen kerran, kalibrointitulosteet ovat paras tapa toimia.

2. Suutintukokset

Suuttimet tukkeutuvat, kun filamentti ei pääse kulkemaan suuttimen läpi, mikä johtaa epätäydellisiin tulosteisiin tai ei ollenkaan ekstruusiota. Toisin kuin merkkijono, tämä aiheuttaa aina täydellisen tulostusvirheen. Tukkeutumisen syyn tunnistaminen ja ratkaisun löytäminen ei myöskään ole yhtä yksinkertaista, koska siihen liittyy suuri määrä muuttujia.

Mikä aiheuttaa suuttimien tukkeutumista ja kuinka estää niitä

3D-tulostimen suulakepuristimen monimutkaisuus luo monia vikakohtia, jotka voivat myötävaikuttaa suuttimen tukkeutumiseen. Yleisesti ottaen tärkeimmät syyt vaihtelevat mekaanisista (ekstruuderi, suutin, lämmitin) ongelmista filamenttien valintaan ja käsittelykäytäntöihin. Katsotaanpa yleisimpiä syitä.

Filamentin laatu: Halvemmat filamentit sisältävät todennäköisesti pölyä ja roskia, jotka voivat kertyä suuttimeen ajan myötä ja tukkia sen. Ei ole harvinaista löytää jopa metallisirpaleita filamenteista, joita valmistavat tuotemerkit, jotka eivät noudata asianmukaisia ​​valmistusstandardeja. Keskimääräisen suuttimen, jonka aukko on vain 0,4 mm, tukkiminen ei vaadi paljon. Kannattaa käyttää maineikkaiden merkkien korkealaatuisia filamentteja. Halpojen filamenttien negatiivisten vaikutusten lieventäminen on kuitenkin helppoa, jos noudatat meidän kylmävetoohjain ennaltaehkäisevään suuttimen huoltoon.

Väärä suuttimen koko: Tekniset filamentit, joissa käytetään hiilikuitu- ja lasikuitusekoituksia, voivat helposti tukkia useimpien 3D-tulostimien tavalliset 0,4 mm: n suuttimet. On parempi käyttää suurempia 0,6 mm: n suuttimia vähentääksesi riskiä, ​​että suhteellisen suuret komposiittimateriaalit tukkivat varastosuuttimen pienen aukon. Tämä neuvo koskee myös puuta, pimeässä hohtavia ja metallilla infusoituja filamentteja.

Liian suuri kerroksen korkeus: Paksummat kerrokset tulostuvat nopeammin, mutta liioitteleminen voi helposti tukkia suuttimen. Kerroksen korkeusasetus ei saisi ylittää 75 prosenttia suuttimen koosta. Tämä tarkoittaa, että 0,3 mm: n kerroskorkeus on suurin, mitä voit turvallisesti käyttää 0,4 mm: n suuttimessa.

Mallien tulostaminen suurempiin kerroskorkeuksiin vaatii radikaalisti suurta filamenttivirtausta, mikä on mahdotonta ilman suuttimen lämpötilan nostamista. Jos lämpöä ei toimiteta riittävästi, ekstruuderin on mahdotonta työntää kylmää filamenttia ulos suuttimesta.

Lämpöryömintä: Spektrin vastakkaisessa päässä tulostaminen liiallisissa lämpötiloissa saattaa aiheuttaa lämmön "hiipumisen" kuumalta puolelta lämpösuojan läpi kylmälle puolelle. Suuttimen tukkeutuminen ilmenee aina, kun filamentti sulaa lämpösuojan väärällä puolella. Jos hotend-tuulettimesi lakkaa toimimasta, sinun ei tarvitse edes tulostaa erityisen kuumana, jotta matalassa lämpötilassa sulavat materiaalit, kuten PLA, voivat tukkia suuttimen.

Tätä voidaan tehokkaasti lieventää tarkistamalla hotend-tuulettimen toiminta ennen tulostusta. Titaanista tai ohuemmasta teräksestä valmistettujen lämpösuojalevyjen käyttö vähentää myös lämpövirumista. Jos tulostat PLA: ta suljetussa tulostimessa, luukun pitäminen auki on hyvä idea. Jos mikään muu ei auta, saatat joutua päivittämään tehokkaampaan hotend-tuulettimeen.

Ekstruuderin kuluminen: Ekstruuderin moottorin ja vaihteiston on tuotettava valtavasti vääntöä ja pitoa filamentin työntämiseksi suuttimen läpi. Tämä pätee erityisesti suurilla tulostusnopeuksilla materiaaleille, jotka tulostuvat kuumemmissa lämpötiloissa. Ikääntyvien suulakepuristimen askelmoottoreiden vääntömomentti voi laskea ajan myötä tai suulakepuristimen hammaspyörät voivat olla kuluneet. Näiden tekijöiden yhdistelmä vanhassa tulostimessa voi aiheuttaa riittävän pudotuksen suulakepuristusvoimassa aiheuttaakseen suuttimen tukkeutumisen.

Kuitenkin, kun päädyt suuttimen tukkeutumiseen, meidän näppärä 3D-tulostimen suuttimen tukkeutumisen opas tulee tarpeeseen.

3. Vääntyminen

Vääntymistä tapahtuu, kun tulosteen kulmat tai reunat nousevat pois tulostusalustalta tulostuksen aikana. Vaikka tämä saattaa kuulostaa kosmeettiselta vialta, se pilaa funktionaalisten tulosteiden mittatarkkuuden, mikä on ongelma. Vielä pahempaa, liiallinen vääntyminen voi myös saada koko painatuksen irtoamaan alustasta ja pilata tulosteen.

Mikä aiheuttaa vääntymistä?

Vääntymisen mekaniikka on helpompi ymmärtää, jos kuvittelet pienoisseinän, joka on painettu ABS: llä. Ensimmäiset kerrokset asetetaan 260 °C: seen 100 °C: seen lämmitetylle alustalle tarttuvuuden edistämiseksi. Painatuksen edetessä kerroksen lähellä olevat kerrokset ovat 100 °C: ssa, kun taas ylemmät kerrokset ovat kolmanneksessa tästä lämpötilasta.

Kylmemmän ympäristön ilman kanssa kosketuksissa olevat ylemmät kerrokset alkavat kutistua jäähtyessään, kun taas lämpimämmät alakerrokset lämmitetyn kerroksen lähellä ovat laajenemisen vuoksi suhteellisesti suurempia. Kutistuvien pintakerrosten seurauksena sängyn lähellä olevat kuumemmat kerrokset käpristyvät, mikä käy ilmi kulmien noustessa sängystä.

Vaikka alustan tarttuminen voi lieventää vääntymistä, se itse asiassa tapahtuu painon kuuman ja kylmän kerroksen välisen lämpötilaeron vuoksi. Juuri tästä syystä vääntyminen näkyy selvemmin teknisissä materiaaleissa, kuten nailonissa ja ABS: ssä, jotka painetaan huomattavasti korkeammissa lämpötiloissa.

Kuinka estää vääntymistä

Yllä mainitun lämpötilaeron silloittaminen on paras tapa lieventää vääntymistä. Tämän saavuttaminen on helpompaa ABS-tulosteissa, koska tarvitset vain suljetun tulostuskammion. Tämä vangitsee kerroksen tuottaman lämmön ja nostaa kammioiden lämpötilat jopa 70 °C: een pienemmissä tulostimissa, kuten Voron 0-sarjassa.

Tämä menetelmä toimii myös haastavammille materiaaleille, kuten nailonille ja polykarbonaatille. Ihannetapauksessa sinun tulisi siirtää tulostimen elektroniikka kammion ulkopuolelle pitkän käyttöiän varmistamiseksi. Yksinkertainen kotelo ei kuitenkaan voi estää erittäin suuria tai korkeita tulosteita vääntymästä suuremmassa 3D-tulostimessa. Siinä vaiheessa sinun on lämmitettävä tulostuskammiota aktiivisesti, jotta se lähentyy vähintään 60 °C: seen.

On huomattava, että tällaiset korkeat kammiolämpötilat eivät ole ihanteellisia materiaaleille, kuten PLA ja PETG, joilla on taipumus pehmetä näissä lämpötiloissa. Nämä materiaalit tulostetaan parhaiten avoimissa 3D-tulostimissa, joissa sänky lämmitetään lasittumislämpötilassa (pehmenemislämpötilassa (45–60 °C) tarttuvuuden edistämiseksi. Vääntymistä voidaan edelleen vähentää alentamalla suuttimen lämpötilaa, mutta se johtaa myös heikompiin tulosteisiin.

Nyrkkisääntönä on, että reunojen lisääminen suurille tasaisille pinnoille tai kielekkeitä tulostesi teräviin kulmiin parantaa tarttuvuutta, koska se estää tehokkaasti kutistuvaa materiaalia vääntymästä alempaan kerroksia. Opastamme erilaisiin 3D-tulostuspintoihin (ja milloin niitä käytetään) auttavat sinua parantamaan ensimmäisen kerroksen tarttuvuutta.

4. Kerrosten erottuminen tai heikot tulosteet

Kerrosten erottuminen eli delaminaatio tapahtuu, kun tulosteen kerrokset eivät tartu kunnolla toisiinsa, mikä johtaa rakoihin tai halkeamiin tulosteessa. 3D-tulostin on pohjimmiltaan kuumasulateliimapistooli, jota ohjaa robotti. Ja kuumasulateliima toimii, koska se on kuumaa.

Samoin tulostaminen alhaisemmissa suutinlämpötiloissa johtaa kauniimpiin tulosteisiin, jotka eivät väänny paljoa, mutta lämmön puute heikentää vakavasti kerrosten välistä tarttuvuutta. Tämä johtaa heikkoihin tulosteisiin, jotka napsahtavat helposti kerrosviivoja pitkin.

Kerrosten tarttuvuuden parantaminen ja heikkojen tulosteiden estäminen

3D-tulostuksesi vahvuus kaikkiin suuntiin, paitsi kerrosviivoja pitkin, on filamentin valmistajan toimesta. Lue lisää miten filamentin valinta vaikuttaa 3D-tulostustesi menestykseen. Kerrosviivat ovat kuitenkin muuttumattomia vikakohtia kaikille 3D-tulosteille käytetystä materiaalista riippumatta. Siksi on tärkeää noudattaa näitä parhaita käytäntöjä kerrosten välisen tarttuvuuden parantamiseksi.

Tulostus sopivissa lämpötiloissa: Kalibroi suuttimen lämpötila edellä mainituilla lämpötilatornitestitulosteilla. Nämä 3D-mallit on suunniteltu napsautettaviksi jokaisessa lämpötilaosassa kerroksen tartuntavoiman tarkistamiseksi. Tämä on paras tapa löytää tasapaino tulostuslaadun ja välikerrosten vahvuuden välillä.

Suuri osa jäähdytystuulettimen nopeus: Jos osan jäähdytystuulettimen nopeus on asetettu liian suureksi, kerrokset voivat jäähtyä liian nopeasti, mikä johtaa huonoon tarttumiseen. Vaikka osien nopeampi jäähdytys varmistaa kauniimpia tulosteita ja paremman ulkoneman/tuen laadun, tämä vaikuttaa negatiivisesti kerrosten väliseen tarttumiseen materiaaleissa, kuten ABS, nailon ja polykarbonaatti.

Kostea filamentti: Kosteuden läsnäolo filamentissa aiheuttaa höyryn muodostumisen kuumassa suuttimessa, mikä aiheuttaa mikrokuplia ja tyhjiä tiloja ekstrudoidun materiaalin sisään. Tämä ei vain pilaa tulosteen pinnan laatua, vaan tekee niistä myös hauraita. Aloittelijaystävälliset materiaalit, kuten PLA ja PETG, eivät ole herkkiä kosteudelle, mutta hygroskooppiset filamentit, kuten nailon, on kuivattava huolellisesti filamenttikuivurissa ennen tulostamista.

3D-tulostuksen apokalypsin neljä ratsumiestä

Onnistuneiden 3D-tulosteiden saavuttaminen ei pääty hyvän ensimmäisen kerroksen kiinnittymiseen. Tulostimen ja leikkurin asetusten säätäminen näiden neljän yleisen vikatilanteen vähentämiseksi vähentää merkittävästi mahdollisuuksiasi kohdata epäonnistunut 3D-tulostus.