Túlextrudálás - 3D nyomtatás Filamenttel
Ahogy a neve is sugallja, a túlextrudálás akkor fordul elő, ha a 3D nyomtató túl sok anyagot extrudál. És ahogy az várható is, ez ronthatja a nyomatok minőségét.
A méretpontatlanság, a rétegek lelógása, felfűzés, szivárgás, foltok és még az elakadások is a túlnyomásos nyomtató következményei lehetnek. Ha a fenti tünetek bármelyikét látja a nyomatokon, akkor valószínűleg túlzott extrudálást tapasztal.
Nyilvánvalóan kerülni kell a túlzott extrudálást, ha csak lehetséges. Vessen egy pillantást három szeletelőbeállításra, amelyek módosíthatók a túlzott kihúzás elkerülése érdekében.
A 3D szeletelőkben az extrudálási szorzó (vagy áramlás) beállítása határozza meg, hogy a nyomtató milyen sebességgel extrudálja a műanyagot. A legtöbb szeletelő ezt a beállítást alapértelmezés szerint 1-re (vagy 100%-ra) állítja.
Általában akkor állapíthatja meg, hogy az extrudálási szorzó ki van kapcsolva, ha a nyomtató abnormálisan nagy rétegeket mutat, vagy a fúvókák elakadnak. Ha a nyomtató túl sok anyagot extrudál, csökkentse ezt a beállítást 2,5%-os lépésekben.
Ha túlságosan csökkenti ezt a beállítást, és vagy a probléma nem szűnik meg, vagy újabb probléma jelentkezik, válasszon egy másik beállítást.
Ha a fentiek nem működnek, próbálja meg csökkenteni a nyomtatási hőmérsékletet. Ha a nyomtatási hőmérséklet túl magas, annak nyilvánvaló következménye a filament túlolvadása, amely ellenőrizhetetlenül folyik ki a nyomtató fúvókájából.
Csökkentse a nyomtató nyomtatási hőmérsékletét (az adott használt filamenthez) 5 fokos lépésekben, amíg el nem éri a gép és az anyag számára tökéletes hőmérsékletet. Ismételten, ha a túlzott extrudálás továbbra is fennáll a nyomatokon, vagy más probléma merül fel, lépjen a következő beállításra.
Ezt a beállítást egy próbanyomat ismételt elkészítésével vagy egy hőmérsékleti torony nyomtatásával módosíthatja, amellyel több hőmérsékletet tesztelhet az adott géphez és anyaghoz.
A túlextrudálás egyik szörnyű, de rendkívül gyakori oka a filament átmérőjének helytelen bevitele. A filament három általános átmérője: 1,75 mm, 2,85 mm és 3 mm. Ha a szeletelő vékonyabb szálátmérőt vesz fel, mint amennyit valójában használ, az extruder nagyobb sebességgel extrudálja a filamentet. Ez túlzott extrudálást eredményez.
Remélhetőleg ezen beállítások egyikének vagy mindegyikének korrekciója kiküszöböli a nyomatok túlzott extrudálásának hatását.
3D nyomtató hibaelhárítás
túlextrudálás
Néha tutaj nélküli nyomtatáskor észreveheti, hogy az első réteg valamivel nagyobb, mint a többi. Ezt elefántlábnak nevezik.
Míg a legtöbbször észrevehetetlen és lényegtelen, az elefántláb nagy problémát jelenthet a gyakorlati alkalmazásokhoz szükséges tárgyak nyomtatása során. Drasztikusan csökkenti a tűréseket, így sokkal nehezebbé teszi a darabok egymáshoz illesztését.
Ez a hiba gyakran nagyobb nyomatoknál jelentkezik, mivel az okozza, hogy a tárgy súlya lenyomja az első réteget. Ha még nem hűlt ki teljesen, ez a súly az első réteg kidudorodását eredményezi.
A jó dolog az, hogy vannak egyszerű módszerek a probléma megoldására. Az ágyhőmérséklet beállításától az ágytapadás-asszisztens felszereléséig – néhány további lehetőség között – nézzünk meg különféle trükköket, hogy elkerüljük, hogy elefántlábként lássuk a nyomokat.
Amint azt elmagyaráztuk, az elefántláb leggyakrabban egy le nem hűtött első réteg eredményeként alakul ki. Ha a nyomtatóágy hőmérséklete túl magas, vagy ha nincs elegendő hűtés, előfordulhat, hogy az első réteg nem hűl megfelelően, ami elefántláb kialakulását okozhatja.
Íme néhány dolog, amellyel megpróbálhatja csökkenteni vagy akár teljesen megszüntetni az elefántláb megjelenését a nyomatokon:
Állítsa vízszintbe a nyomtatóágyat és állítsa be a fúvókát: Mielőtt bármi mást is kipróbálna, győződjön meg arról, hogy a nyomtatási körülmények ideálisak. Néha az elefántláb egyszerűen a kiegyenlítetlen építőlemez vagy a nem megfelelő fúvókamagasság eredménye. Mindkét probléma azt okozza, hogy az első réteg túlságosan lefelé nyomódik, és arra kényszeríti, hogy kidudorodjon. Szerencsére könnyen megjavíthatóak, mivel mind az építőlemez szintezése, mind a fúvóka magasságának kismértékű növelése (a szeletelőben) egyszerű és gyors.
Csökkentse az ágy hőmérsékletét: Fokozatosan csökkentse az ágy hőmérsékletét 5 °C-kal, amíg az sikeresen, kidudorodás nélkül nyomtat. Ha több mint 20 °C-kal az ajánlott hőmérsékleten kívülre csökkenti, és a probléma nem javul, akkor az elefánt lábfejét valószínűleg valami más okozza.
Nyomtatás tutajjal: Mivel a probléma az első réteg és az ágy között van, a tutaj elviselheti a találatot. Ez kevésbé megoldás, és inkább kerülő megoldás, de nagyon hasznos lehet, ha például valóban szüksége van az egyik alkatrész beillesztésére a másikba.
Letörések hozzáadása a modellhez: Egyes ritka esetekben rendkívül nehéz lehet megszabadulni az elefántlábtól. A nyomtató módosítása helyett egyszerűbb lehet egyszerűen megváltoztatni a modellt. Egy kis 45°-os letöréssel a nyomat alsó szélén mérsékelhető az elefántláb hatása.
Ellenőrizze az excentrikus anyát a Z-tengelyen: Ahogy néhány olvasó megjegyezte, az elefántlábhoz hasonló probléma lehet a túlzott kihúzás a kezdeti rétegekben. Ennek az lehet az oka, hogy a Z-tengelyen lévő excenter anya túl szoros – különösen a motorral ellentétes oldalon (egyetlen Z rúd esetén) –, ami miatt a portál néhány réteggel lemaradhat.
És ez az! Ez a néhány egyszerű trükkünk, amellyel elkerülheti (vagy legalábbis csökkentheti) az elefántláb megjelenését a nyomatokon. Előfordulhat, hogy kipróbálhat néhány próbanyomatot, hogy megtalálja a tökéletes beállításokat a filamenthez, mielőtt valami fontosat nyomtatna. Sok szerencsét!
első réteg
Mindannyian ott voltunk – vakargattuk a fejünket egy csúnya, lelógó kinyúlású nyomaton. Ez minden FDM 3D nyomtatással foglalkozó tervező veszedelme: a lejtő alsó oldala, a levegőben, közvetlen támogatás nélkül nyomtatva.
A túlnyúlások a 3D nyomtatásban elterjedt rétegről rétegre történő megközelítésből adódnak. Amikor egy lejtő alsó oldalához ér, mint a fenti képen, minden következő rétegnek kissé túl kell nyúlnia az előtte lévő rétegen. Ez az, ahol a dolgok összezavarodhatnak: a műanyag egy része a levegőbe nyúlik, és a gravitáció elkezdi lehúzni. A nyomtatandó lejtés szögétől függően a túlnyúlást nyomtathatónak vagy extrémnek minősíthetjük.
A 45°-os szabály praktikus módja a túlnyúlások megértésének. Ez a szabály kimondja, hogy a 45°-nál kisebb vagy azzal egyenlő lejtések tisztán nyomtathatók; minden meredekebb támasztékot igényelhet. A támasztékok nem ideálisak, mivel elronthatják a nyomatokat, növelhetik a gondokat, a nyomtatási időket és az anyagfelhasználást, valamint még korlátozzák a nyomtatható geometriákat (pl. belső üregek).
Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan kerülheti el a túlnyúlások nyomtatása során fellépő lehetséges problémákat. További bónuszként megmutatjuk a túlnyúlások megkerülésének módjait, ha szükséges. A végére jól fel lesz szerelve, hogy magabiztosan megküzdjön az extrém lejtőkön.
De kezdjük azzal, hogy egy kicsit mélyebben foglalkozunk az elkerülendő problémákkal.
Persze az említett 45 fokos szabály inkább irányadó. A legtöbb modern nyomtató esetében akár a konzervatív oldalra is támaszkodhat. Ahogy a hűtési megoldások és a szeletelő szoftverek javultak, úgy fejlődtek a képességeink is, hogy pontosan és tisztán készítsünk meredek túlnyúlásokat.
De mi történik, ha túl meredek túlnyúlást nyomtat? Az eredmény általában a két probléma egyike:
Lelógás: Itt a gravitáció lehúzza a műanyagot, mielőtt megszilárdulna. A végén megereszkedett, lelógó műanyagszálak lógnak alább, ahol kellene.
Curling: Ez az a hely, ahol a műanyag nem hűt le megfelelően, és elkezd felfelé hajolni. Miközben a modell nyomtat, észreveheti, hogy a nyomat egyes részei a fúvóka magassága felett felkunkorodtak. A nyomtatás befejezése után érdes, egyenetlen felületet kap, amely enyhe lógáshoz hasonlíthat.
Most, hogy áttekintettük az alapokat, nézzük meg, hogyan kerülhetjük el a lehetséges problémákat.
A túlnyúlás beállításainak optimalizálása előtt először optimalizálnia kell a nyomtató működését és a nyomtatási beállításokat. Ez megbízható alapot ad a túlnyúlások megfelelő kialakításához.
Kezdetnek győződjön meg arról, hogy a 3D nyomtató megfelelően van kalibrálva. Tekintse meg az extruder kalibrálásával és a nyomtató teljes kalibrálásával kapcsolatos útmutatónkat.
A nyomtató kalibrálási útmutatójában az alapvető anyagbeállítások módosításának lépéseit is megtalálja. Ezeket a beállításokat módosítani fogjuk a túlnyúlások javítása érdekében, ezért először győződjön meg arról, hogy a megfelelő helyen vannak; konzisztens nyomatokat kell készítenie a jelenlegi beállításokkal, még akkor is, ha azok nem tökéletesek.
Miután beállította a nyomtatót és az alapbeállításokat, kezdhetjük is!
A nedves filament hírhedt oka számos nyomtatási tökéletlenségnek. Ennek az az oka, hogy a legtöbb FDM szál higroszkópos, így az anyagok szeretik felszívni a nedvességet, ami pusztítást okoz a szálakon. Műanyag polimerként a filamentumok egymáshoz fűzött molekulaláncokból állnak. A nedvesség olyan vízmolekulákat vezet be, amelyek megszakítják ezeket a láncokat, tönkretéve a műanyagot, és rengeteg problémát okozva nyomtatás közben. Különösen a túlnyúlások esetében ez az integritásvesztés súlyosbíthatja a lelógást és a felületi érdesség kialakulását.
Szerencsére a nedves filament azonosítása és szárítása viszonylag fájdalommentes folyamat. Kövesse a speciális filament szárítási útmutatónkat, amely végigvezeti Önt az olyan gyakori tüneteken, mint a „homályos” felületek (fent látható) és a nedvesség eltávolításának egyszerű módjai.
Mind a lógást, mind a hullámosodást (más néven vetemedést) az elégtelen hűtés okozza. A nyomtató kisegítése érdekében megpróbálhatja csökkenteni a fúvóka hőmérsékletét.
A hőmérséklet csökkentésével a nyomtatónak kevesebb munkát kell végeznie a filament hűtésében. Így a műanyag gyorsabban megszilárdul, ami kevésbé lóg és görbül.
Ahhoz, hogy megtalálja az anyaga számára optimális hőmérsékletet, javasoljuk, hogy nyomtasson hőmérsékleti tornyot, például a PLA nyomtatási beállításokról szóló cikkünkben felsorolt. Tartsa a hőmérsékletet olyan alacsonyan, amennyire csak tudja, miközben gondoskodik a kellő szilárdságról, mivel ez a legtisztább eredményt nyújtja. Valószínűleg drámai javulást fog látni a túlnyúlás minőségében.
Hasonlóan a fúvóka hőmérsékletének csökkentéséhez, a nyomtatási sebesség csökkentése több időt biztosít a műanyag lehűlésére. Eközben a lassabb áramlási sebesség némi feszültséget vesz le az extruderről, lehetővé téve a fúvóka hőmérsékletének további csökkentését.
Ha csak kis túlnyúlások szenvednek, fontolja meg a minimális rétegidő növelését (csak lelassítja a kisebb rétegeket). Ha ez nem működik, próbáljon meg egyszerre több modellt nyomtatni, hogy minden rétegnek több ideje legyen lehűlni.
Általában a lassabb nyomtatási sebesség jobb nyomtatási minőséget eredményez. Ennek ellenére vigyáznia kell, hogy ne vigye túlzásba; a túl lassú nyomtatás, különösen kis rétegekre, a forró fúvóka túl hosszú ideig tartó kihúzását okozhatja, ami súlyosbíthatja a túlmelegedést. Játsszon a beállításokkal, hogy boldog médiumot találjon.
Ezzel szemben bizonyos esetekben a nyomtatási sebesség növelése a helyes út. Ez az anyag megnyúlását okozza, ami feszültséget ad, ami segít a nyomatnak megőrizni alakját (hasonlóan az áthidaláshoz). Ez különösen igaz, ha már rendelkezik robusztus hűtési megoldással (a következő részben lesz szó).
A hűtésről annyi szó esik, hogy még nem néztük meg a ventilátor sebességét! Itt a magasabb jobb a túlnyúlásokhoz. Ennek ellenére meg kell találnia a középutat, mielőtt a rétegek leválnak. A PLA esetében szinte nincs olyan, hogy „túl sok hűtés”, míg a magas hőmérsékletű anyagoknál, mint az ABS vagy a PC, óvatosabbnak kell lenni.
Ha még a 100%-os ventilátorsebesség sem segít, megfontolhatja a ventilátorok és ventilátorcsatornák cseréjét. Vagy válasszon nagyobb teljesítményű ventilátorokat, amelyek több levegőt pumpálnak, vagy frissítsen radiális ventilátorokra. Ezek jobb nyomáskibocsátást biztosítanak, ami jól illeszkedik a jobb ventilátorcsatornákhoz a fókuszáltabb hűtés érdekében. Számos felhasználó által tervezett csatorna elérhető az interneten.
Ezután, ha ventilátorai nagy területen hatékony hűtést tudnak biztosítani, fontolja meg a nyomtatási sebesség növelését. A korábbi stratégiával ellentétben ez segít elkerülni a túlmelegedést azáltal, hogy elmozdítja a meleg végét, és a ventilátorokra bízza a műanyag hűtését.
A túlnyúlások kihívást jelentenek, mivel felfüggesztik az utakat a levegőben. Ezt a hatást csökkentheti a rétegmagasság csökkentésével.
Ha lejtőket nyomtat, akkor valóban lépcsőzetes rétegeket nyomtat (a fenti képen). Finomabb rétegmagasságnál több lépésben is elfér ugyanaz a távolság, ami azt jelenti, hogy minden rétegnek kevésbé kell kilógnia az alatta lévőből. Az eredmény kevesebb szuszpenzió rétegenként, ami összefüggésben áll a kisebb lógással.
A másik oldalon a vastagabb rétegek merevebbek. Képzeljen el egy vékony papírlapot a vastag kartonpapírhoz képest. A 3D nyomtatásban ez azt jelenti, hogy a vastagabb rétegek jobban ellenállnak a lelógásnak, még akkor is, ha jobban kilógnak az alatta lévő rétegből. A hatás egyenletes lejtő, még akkor is, ha minden réteg egy kicsit leesik. Ezt láthatja a fenti képen: A túlnyúlás formája megfelelő, de minden réteg kissé megereszkedett.
A vastagabb rétegek másik előnye, hogy néha leküzdhetik a göndörödést. Bár növelik a szükséges hűtést, a vastagabb rétegek segíthetnek lenyomni a nyomatot, nehogy felemelkedhessen.
Végső soron azt javasoljuk, hogy a rétegmagasságot úgy állítsa be, hogy az megfeleljen az Ön számára legmegfelelőbbnek, a túlnyúlási tünetektől és a végső céloktól függően.
A „héj” a nyomat kitöltését körülvevő falakra utal. A túlnyúlások tárcsázásához néhány módosítást elvégezhet:
Az extrudálási szélesség beállítása: A vastagabb extrudálási szélességet nehezebb lehűteni, de növeli az átfedést az alábbi réteggel. Módosítsa ezt a beállítást, hogy megtalálja a jó középutat.
A fali nyomtatási sorrend optimalizálása: A legtöbb szeletelő lehetővé teszi, hogy meghatározza a héj nyomtatásának módját. Ideális esetben a belső falakra szeretne nyomtatni a külső falak előtt, hogy ne a levegőben kezdje el a rétegeket. Ez elősegíti, hogy a túlnyúló utak „megtartsák” a belső utakat.
A shell útvonalainak növelése: A shellben lévő útvonalak számának növelésével növeli az átfedést az egyes rétegek között. A külső utakon több belső ösvény is lesz, amelyeken „meg kell kapaszkodni”.
Ha a fenti lehetőségek egyike sem vonzó, ne feledje, hogy a túlnyúlásokat mindig elkerülheti! Ez számos módon megtehető:
Tervezés a túlnyúlások szem előtt tartásával: Ha saját modelljét tervezi, gondolja át, hogyan kell az alkatrészt elhelyezni, hogy a lehető legnagyobb mértékben elkerülje a túlnyúlásokat. Fontolja meg a filék letörésekkel való helyettesítését, vagy helyezzen el szerkezeteket a túlnyúlások alá, hogy alátámassza őket. Vízszintes lyukak esetén próbáljon könnycsepp alakút használni, hogy elkerülje a tetején a lelógást. Ha durva kinyúlásokkal találkozik, egyenes hidakká alakíthatja őket, mivel a hidakat sokkal könnyebb nyomtatni.
Állítsa fel a tájolást: Nem minden nyomtatási tájolás egyenlő. A modelltől függően bizonyos beállítások drámaian csökkentik a túlnyúlásokat. A fenti kép jól szemlélteti ezt: A ‘T’ és ‘E’ betűk, amelyek eredeti tájolásukban támasztást igényelnek, átirányíthatók a túlnyúlások kiküszöbölésére.
Oszd fel a modellt: Néha a túlnyúlások elkerülhetetlenek egy összetett modellen. Ilyenkor fontolóra veheti több fájlra való felosztását. Ezzel a korábban kihívást jelentő nyomatok egy darab tortát tehetnek, és miután kinyomtatta, egyszerűen össze kell ragasztani a darabokat!
Használjon támasztékokat: Ha valóban szüksége van rá, ne riadjon vissza a támasztékok használatától! Ha a nyomtatója képes kettős extrudálásra, akkor akár feloldható támasztékok használatát is fontolóra veheti a bonyolultabb szerkezetekhez, amelyek lemoshatók, így az alsó felületek tisztábbak maradnak.
3D nyomtató hibaelhárítás
FDM
Ha kezedbe vesz egy 3D nyomtatót, a lehetőségek tárháza nyílik meg. Legyen szó funkcionálisról, például protézisről, vagy szabadidősről, mint például az asztali játékra szánt minigépekről – van egy közös szükséglet, ami mindent össze kell kötni: 3D nyomtatószál.
A nyersanyag, amely folyamatosan nyomtat, rengeteg 3D nyomtatószál közül választhat. De melyek a különböző típusú 3D nyomtatószálak? Mikor érdemes használni őket?
Az alábbiakban bemutatjuk az összes mindennapi 3D nyomtatószálat, például a PLA-t és a PETG-t, valamint a keményebb, mérnöki minőségű anyagokat és a kreatív dolgokat (gyakran egzotikumnak nevezik). A nylon, a polikarbonát, a szénszál erősítésű és a polipropilén mellett speciális keverékek is léteznek, amelyek szokatlan tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például az elektromos vezetőképesség és a lumineszcencia.