Fallades d'impressió 3D: causes i solucions habituals

Fallades d'impressió 3D: causes i solucions habituals
Lectors com tu ajuden a donar suport a MUO. Quan feu una compra mitjançant enllaços al nostre lloc, podem guanyar una comissió d'afiliats. Llegeix més.

En comparació amb la fabricació tradicional, la impressió 3D és més barata, més còmoda i crea molt menys desordre i menys subproductes tòxics. Després de tot, ha portat la creació de prototips i la fabricació a petita escala als nostres dormitoris. Però, tot i que la impressió 3D és convenient, sens dubte no és fàcil.





MUO Vídeo del dia DESPLACEU PER CONTINUAR AMB EL CONTINGUT

Absolutament qualsevol cosa, des de la tensió incorrecta del cinturó i el parell de tensió del broquet incorrecte fins a fer malament qualsevol dels centenars de configuracions del programari del tallador, pot provocar un fracàs catastròfic de la vostra impressió 3D. Però no us preocupeu perquè hem recopilat les causes més comunes dels errors d'impressió en 3D juntament amb consells útils sobre com evitar-los.





1. Encordar

Pot ser que l'encaixament no constitueixi un fracàs catastròfic per a les impressions cosmètiques en 3D, però les fines filades de plàstic que corren horitzontalment per tots els espais buits del vostre model també invaliden el propòsit. Encara pitjor, un encordat excessiu fins i tot pot causar problemes d'autorització en impressions funcionals, especialment aquelles que impliquen peces mòbils.





Què causa la corda?

El defecte antiestètic es produeix quan una impressora 3D no aconsegueix impedir que el filament fos supuri pel broquet mentre travessa els buits dins del model 3D. Aquest fenomen es regeix per diversos factors, que van des de la viscositat del filament fos fins a la pressió generada a la boquilla.

  Una impressió en 3D arruïnada per cordes

Dit d'una altra manera, la impressió a temperatures excessives facilitarà que el filament surti pel broquet i provoqui cordes. Mentrestant, la manca d'alleujament de la pressió del broquet també farà que el plàstic fos s'elimini prematurament. La presència d'humitat al filament també pot contribuir a l'encordat.



Per empitjorar les coses, certs materials com el PETG són intrínsecament més susceptibles a aquest defecte d'impressió 3D.

Com arreglar la corda: utilitzeu una temperatura més baixa

Com més calenta sigui la temperatura del broquet, més fàcil serà que el filament surti quan no hauria de fer-ho. L'establiment de la temperatura correcta del broquet aconsegueix la viscositat del filament adequada, que al seu torn permet que la vostra impressora 3D controli el flux del filament fos amb més precisió. Afortunadament, hi ha una manera fàcil d'aconseguir-ho.





La majoria de les talladores modernes com PrusaSlicer, o el seu homòleg de codi obert SuperSlicer, tenen models de prova de torre de temperatura integrats. Utilitzeu aquests assistents de calibratge per ajustar amb precisió la configuració de temperatura del broquet per al filament que trieu. La torre de temperatura us permet imprimir diverses seccions del model a diferents temperatures de broquet.

Això és perfecte per trobar la zona Goldilocks entre la maximització de la força d'adhesió entre capes i la mitigació de la corda. Agafeu la impressió de prova a diferents nivells per determinar quin paràmetre de temperatura és prou fort per a la vostra aplicació, alhora que mitigueu les cordes.





com veure les històries d’Instagram a la PC
  Model de calibratge de la torre de temperatura generat a SuperSlicer.

Com ajustar la configuració de retracció

Ara que hem abordat la temperatura excessiva dels broquets, podem passar a ajudar la vostra impressora a alleujar la pressió dels broquets. Empènyer el filament fos des d'un petit orifici dins del broquet requereix molta pressió. Si l'enorme força d'empenta no es redueix amb el temps, el filament continuarà supurant per la boquilla i es manifestarà com a corda.

El vostre programari de tall té una configuració anomenada distància de retracció per a aquest mateix propòsit. Com el seu nom indica, redueix la pressió del broquet estirant el filament en la direcció oposada. Els valors de la distància de retracció es mesuren en mil·límetres i oscil·len entre 0,4 mm i 1,2 mm per a les extrusores d'accionament directe. Les extrusores Bowden, però, requereixen entre 2 mm i 7 mm de retracció. Si no esteu segur dels tipus d'extrusora, el nostre explicador sobre l'accionament directe i les extrusores Bowden hauria de tenir-te cobert.

El valor també canvia amb la rigidesa/elasticitat del material del filament. La impressió de models de calibratge optimitzats per a la retracció és l'única manera viable de determinar la configuració adequada per a la vostra impressora 3D. Igual que la torre de temperatura, la majoria de talladores decents tindran torres de retracció incorporades. Si no, podeu descarregar una torre de retracció des de Imprimibles per esbrinar quina configuració de distància de retracció us funciona millor.

A més de la distància de retracció, la velocitat de retracció també té un impacte en l'encordat. Varia entre 25 mm/s i 60 mm/s per a la majoria de filaments, però també depèn de si utilitzeu una extrusora directa o Bowden, alhora que es veu afectada per la duresa/elasticitat del material que s'imprimeix. Una velocitat massa baixa empitjora l'encordat, mentre que un valor excessiu farà que el filament sigui mastegat pels engranatges de l'extrusora, o fins i tot es trenqui directament. Una vegada més, les impressions de calibratge són el millor curs d'acció.

2. Esclops de broquet

Les obstruccions dels broquets es produeixen quan el filament no pot passar pel broquet, donant lloc a impressions incompletes o sense extrusió. A diferència de l'encordat, això invariablement provoca un error total d'impressió. Identificar la causa de l'obstrucció i trobar una solució tampoc no és tan senzill, a causa del gran nombre de variables implicades.

com crear un DVD d'arrencada de Windows 10
  Un exemple d'una estirada de fred perfecta. El filament ha assumit la forma de la ruta del broquet.

Què causa l'obstrucció dels broquets i com prevenir-los

La complexitat d'una extrusora d'una impressora 3D crea molts punts de fallada que podrien contribuir a l'obstrucció del broquet. En termes generals, les causes principals van des de problemes mecànics (extrusora, broquet, escalfador) fins a pràctiques de selecció i manipulació de filaments. Fem una ullada a les causes més comunes.

Qualitat del filament: És probable que els filaments més barats continguin pols i residus, que es poden acumular a la boquilla amb el pas del temps i, finalment, bloquejar-lo. No és estrany trobar fins i tot fragments metàl·lics dins de filaments fabricats per marques que no segueixen els estàndards de fabricació adequats. No es necessita gaire per obstruir un broquet mitjà que té una obertura de només 0,4 mm. Val la pena utilitzar filaments d'alta qualitat de marques reconegudes. Tanmateix, mitigar l'impacte negatiu dels filaments barats és fàcil si seguiu el nostre Guia d'extracció en fred per al manteniment preventiu del broquet .

Mida incorrecta del broquet: Els filaments d'enginyeria que utilitzen fibra de carboni i barreges de fibra de vidre poden obstruir fàcilment els broquets estàndard de 0,4 mm que es troben a la majoria de les impressores 3D. És millor utilitzar broquets més grans de 0,6 mm per mitigar el risc que els materials compostos relativament grans bloquegin el petit orifici d'un broquet d'existències. Aquest consell també s'aplica als filaments de fusta, que brillen a la foscor i amb infusió de metall.

  Extrusora d'accionament directe per a impressora 3D a la mà
Crèdit d'imatge: Nachiket Mhatre

Alçada de capa excessiva: Les capes més gruixudes s'imprimeixen més ràpidament, però exagerar-ho pot obstruir fàcilment el broquet. La configuració de l'alçada de la capa idealment no hauria de superar el 75 per cent de la mida del broquet. Això significa que una alçada de capa de 0,3 mm és aproximadament la màxima que podeu utilitzar amb seguretat per a un broquet de 0,4 mm.

La impressió de models en altures de capes més grans requereix un flux volumètric radicalment elevat de filament, que és impossible sense augmentar la temperatura del broquet. La manca de subministrament de calor fa que sigui impossible que l'extrusora empènyer el filament fred fora del broquet.

Crep de calor: A l'extrem oposat de l'espectre, la impressió a temperatures excessives pot fer que la calor 's'arrepleixi' des del costat calent a través del trencament de calor i cap al costat fred. Els obstruccions dels broquets es manifesten cada cop que el filament es fon al costat equivocat del trencament de calor. Si el vostre ventilador hotend deixa de funcionar, ni tan sols cal que imprimiu especialment calent per a materials de baixa fusió com el PLA per obstruir el broquet.

Això es pot mitigar eficaçment verificant l'operativitat del ventilador hotend abans d'imprimir. L'ús de trencaments tèrmics de titani o d'acer més prim també redueix la fluència de calor. Si esteu imprimint PLA en una impressora tancada, mantenir la porta oberta és una bona idea. Si no funciona res més, potser haureu d'actualitzar a un ventilador hotend més potent.

  Extrusora de bowden d'estoc Ender-3

Desgast de l'extrusora: El motor de l'extrusora i el conjunt d'engranatges han de generar grans quantitats de parell i adherència per empènyer el filament a través del broquet. Això és especialment cert a velocitats d'impressió ràpides per a materials que imprimeixen a temperatures més altes. La sortida del parell dels motors pas a pas de l'extrusora envellit pot disminuir amb el temps o els engranatges de l'extrusora poden haver-se desgastat. Una combinació d'aquests factors en una impressora antiga pot crear una caiguda suficient de la força d'extrusió per provocar un obstrucció del broquet.

Tanmateix, quan acabeu amb un obstrucció de broquet, el nostre enginy Guia de desobstrucció de broquets de la impressora 3D serà útil.

3. Deformació

La deformació es produeix quan les cantonades o les vores d'una impressió s'aixequen del llit d'impressió durant la impressió. Tot i que això pot semblar un defecte estètic, arruïna la precisió dimensional de les impressions funcionals, que és un trencament d'acords. Pitjor encara, una deformació excessiva també pot fer que tota la impressió es desprengui del llit i arruïni la impressió.

  Una demostració d'una impressió 3D deformada
Crèdit d'imatge: CNC Kitchen/ YouTube

Què causa la deformació?

És més fàcil entendre la mecànica de la deformació si visualitzeu una paret en miniatura impresa en ABS. Les primeres capes es col·loquen a 260 °C sobre un llit que s'escalfa fins a 100 °C per facilitar l'adhesió. A mesura que avança la impressió, les capes properes al llit estan a 100 °C, mentre que les més amunt es troben a un terç d'aquesta temperatura.

com descarregar google books a pdf

Les capes superiors en contacte amb l'aire ambient més fred comencen a reduir-se a mesura que es refreden, mentre que les capes inferiors més calentes a prop del llit escalfat són relativament més grans a causa de l'expansió. Les capes superiors que s'encongeixen fan que les capes més calentes properes al llit s'arrossin com a conseqüència, cosa que es fa evident a mesura que les cantonades s'aixequen del llit.

Tot i que l'adhesió al llit pot mitigar la deformació, en realitat es produeix a causa del diferencial de temperatura entre les capes calentes i fredes de la impressió. És precisament per això que la deformació és més evident en materials tècnics com el niló i l'ABS que s'imprimeixen a temperatures significativament més altes.

Com prevenir la deformació

Reduir el diferencial de temperatura esmentat anteriorment és la millor manera de mitigar la deformació. Aconseguir-ho és més fàcil per a les impressions ABS perquè tot el que necessiteu és una cambra d'impressió tancada. Això atrapa la calor generada pel llit per portar temperatures de la cambra de fins a 70 °C per a impressores més petites com la sèrie 0 de Voron.

  top-cura-plugins-anti-warping

Aquest mètode també funciona per a materials més difícils com el niló i el policarbonat. Idealment, hauríeu de moure l'electrònica de la impressora fora de la cambra per garantir la longevitat. Dit això, un simple recinte encara no pot evitar que les impressions extremadament grans o altes es deformen en una impressora 3D més gran. En aquest punt, cal escalfar activament la cambra d'impressió per acostar-la als 60 °C, almenys.

Cal tenir en compte que aquestes altes temperatures de cambra no són ideals per a materials com el PLA i el PETG, que tendeixen a suavitzar-se a aquestes temperatures. Aquests materials s'imprimeixen millor en impressores 3D obertes, amb el llit escalfat a la temperatura de transició del vidre (suavització) (entre 45 °C i 60 °C) per facilitar l'adhesió. La deformació es pot mitigar encara més reduint la temperatura del broquet, però això també condueix a impressions més febles.

Com a regla general, afegir vores a grans superfícies planes o pestanyes a les cantonades afilades de les impressions millora l'adhesió, ja que fer-ho eficaçment evita que el material que s'encongeix deforma les capes inferiors. La nostra guia sobre diferents superfícies d'impressió 3D (i quan utilitzar-los) us ajudarà a millorar l'adhesió de la primera capa.

4. Separació de capes o impressions febles

La separació de capes, o delaminació, es produeix quan les capes d'una impressió no s'adhereixen correctament entre elles, donant lloc a buits o esquerdes a la impressió. Una impressora 3D és essencialment una pistola de cola termofusible controlada per un robot. I la cola termofusible funciona perquè està, bé, calenta.

De la mateixa manera, la impressió a temperatures més baixes dels broquets donarà lloc a impressions més boniques que no es deformen gaire, però la manca de calor perjudica seriosament l'adhesió entre capes. Això condueix a impressions febles que s'enganxen fàcilment al llarg de les línies de capes.

  Un model 3D afecta la separació de capes després de la impressió 3D
Crèdit d'imatge: Callum coles/ YouTube

Com millorar l'adhesió de capes i evitar impressions febles

La força de la vostra impressió 3D en totes direccions, excepte al llarg de les línies de capes, està regida pel fabricant del filament. Llegiu-ne més com l'elecció del filament afecta l'èxit de les vostres impressions 3D . Tanmateix, les línies de capes són els punts invariables de fallada de totes les impressions 3D, independentment del material que s'utilitzi. Per tant, és fonamental seguir aquestes bones pràctiques per millorar l'adhesió entre capes.

Impressió a temperatures adequades: Calibreu la temperatura del vostre broquet amb les impressions de prova de la torre de temperatura esmentades anteriorment. Aquests models 3D estan dissenyats per ajustar-se a cada secció de temperatura per comprovar la força d'adhesió de la capa. Aquesta és la millor manera d'aconseguir un equilibri entre la qualitat d'impressió i la força entre capes.

Velocitat alta del ventilador de refrigeració: Tenir la velocitat del ventilador de refrigeració de la part massa alta pot provocar que les capes es refredin massa ràpidament, donant lloc a una mala adherència. Tot i que un refredament més ràpid de les peces garanteix unes impressions més boniques i una millor qualitat de voladís/suport, això afecta negativament l'adhesió entre capes en materials com l'ABS, el niló i el policarbonat.

Filament humit: La presència d'humitat al filament fa que es produeixi vapor a la boquilla calenta, que introdueix microbombolles i buits dins del material extruït. Això no només arruïna la qualitat de la superfície d'una impressió, sinó que també les fa trencadisses. Els materials aptes per a principiants com el PLA i el PETG no són susceptibles a la humitat, però els filaments higroscòpics com el niló s'han d'assecar a fons en un assecador de filaments abans d'imprimir.

Els quatre genets de l'apocalipsi de la impressió 3D

Aconseguir impressions en 3D reeixides no acaba en garantir una bona adhesió de la primera capa. Ajustar la configuració de la impressora i del tallador per mitigar aquests quatre modes habituals de fallada hauria de reduir significativament les possibilitats de trobar una impressió 3D fallida.