Полезные материалы

Как избежать деформации при 3D-печати

Теги:

Технологии 3D-печати обладают колоссальными возможностями и позволяют практическую любую идею воплотить в реальную трехмерную модель. В теории процесс создания изделия выглядит очень простым: загрузить модель, заправить материалы и нажать кнопку. Но на деле, особенно, когда пользователь только начинает знакомиться с оборудованием, выясняется, что напечатать качественный объект не так уж и легко. Края детали заворачиваются, пластик свисает неряшливыми потеками, а порой и вообще приобретает вот такой вид:

 

Вермишель, Пластиковая.jpgДефект под названием «ангельские волосы» возникает, когда головка экструдера цепляет изделие или модель сдвигается с места

 

Всех этих неприятностей можно избежать, если заранее знать их причину и предварительно устранить все возможные источники деформации.

Избыточное или недостаточное экструдирование

Если параметры выдавливания материала настроены неверно, на поверхности изделия образуются складки лишнего пластика или наоборот – появляются незаполненные пустоты.

 

излишек.jpgИзлишний материал на боковых поверхностях изделия

 

Такого рода проблема возникает обычно в двух случаях:

  • неправильно подобранный коэффициент экструдирования;

  • неверные настройки диаметра пластиковой нити, либо использование материала неподходящего диаметра.

Чтобы избежать проблемы, нужно убедиться, что все параметры печати заданы верно и сделать пробный образец (например, кубик 2х2 см).

Сквозняк

Сквозняк и неравномерная температура помещения - злейшие враги процесса 3D-печати. В первую очередь, это касается оборудования, которое работает по принципу подачи разогретого сырья. Если охлаждение происходит только с одной из сторон, материал в этом месте затвердевает быстрее, что приводит к деформации и перекосам модели.

 

сквозняк.jpgДеформация стенок изделия в результате неравномерного охлаждения

 

Наилучшим выходом будет приобретение 3D-принтера с закрытым корпусом, который обеспечит равномерную температуру при печати. Если же это невозможно, следует установить оборудование так, чтобы оно было равноудалено от всех источников тепла или холода.

Проблема первого слоя

Правильно нанесенный первый слой – это залог успешной печати, однако, довольно часто происходит так, что материал не прилипает к рабочей платформе.

 

первый слой.jpgПример слабой фиксации первых слоев с поверхностью и друг с другом

 

Причин тому несколько:

  • неоткалиброванная высота головки экструдера. Другими словами, сопло находится далеко от платформы, и материал успевает затвердеть еще до того, как соприкоснется с поверхностью.

  • слабый подогрев печатной платформы (при печати нитью-ABS). Ее температура должна быть выше 60 градусов, чтобы материал первого слоя все время находился в полутвердом состоянии для хорошего сцепления с поверхностью.

Низкая адгезия печатного стола

Одна из самых больших проблем в 3D-печати, вызывающая не только вышеупомянутые сложности с первым слоем, но и такие дефекты, как заворачивание краев или сдвиг полураспечатанного изделия. Решается только индивидуально, методом подбора подходящего сцепляющего покрытия для рабочей поверхности. Вариантов много:

  • скотч (обычный, малярный, двустооронний и т.д.);
    scotch-blue-tape.jpgГолубой скотч считается лучшим среди материалов такого плана
  • адгезивные технические аэрозоли (Tesa 60023, 3M Scotch-Weld 75, UHU 3-in-1);
  • аэрозольные лаки для волос. Признанными лидерами, показавшими высочайшие адгезионные свойства и 100% результат, являются испанские лаки 3DLac и Nelly;лак.pngВ отличие от лака 3DLac, спрей Nelly можно купить в России
  • нанесение на печатный стол тонкого слоя ABS-пластика, растворенного в ацетоне;
  • пленочные материалы, которые наклеиваются на рабочую поверхность. Чаще всего это термостойкие полиамидные пленки или подложки с клеевым слоем. Для большей «схватываемости» материала с пленочной поверхностью, ее зачищают мелкозернистой наждачной бумагой.

пленка.jpgПленочное покрытие Kapton для печатных столов

 

Кстати, причины низкой адгезии могут быть и абсолютно банальны, например, пыль на печатном столе.

Зазоры и щели на поверхности изделия

 

верх.jpgНедостаточная заполненность верхнего слоя изделия

 

Для устранения этого дефекта, возникающего чаще всего на верхнем слое детали, либо при печати тонкостенных изделий, необходимо прибегнуть к корректировке настроек 3D-принтера:

  • увеличить плотность сплошных слоев;

  • разрешить заполнение промежутков между стенками;

  • изменить ширину экструдирования.

Некорректная печать мелких элементов

 

мелкое.jpgДеформация мелких деталей, вызванная слишком большим диаметром сопла по отношению к ширине экструдирования

 

Аккуратный вид мелких деталей напрямую связан с диаметром сопла. Чтобы избежать деформации и искажения, ширина экструдирования должна быть равна или больше диаметра сопла. При работе с небольшими изделиями, обязательно следует смотреть предварительную визуализацию будущей модели на компьютере. Программа показывает, какие элементы слишком миниатюрны для качественной печати. Вариантов решения два:

  • изменить дизайн объекта, увеличив размер мелких деталей или удалив их полностью;

  • приобрести сопло меньшего диаметра.

Волнистость поверхности

 

вибрация.jpgСлева пример поверхностной вибрации при печати изделия

 

«Рябь» на поверхности изделий не имеет ничего общего с побочным эффектом технологии послойного нанесения и вызвана следующими причинами:

  • выбрана слишком высокая скорость печати. В этом случае, при резком повороте печатной головки возникает вибрация, которая искажает гладкую поверхность материала;

  • заводские настройки 3D-принтера. Возможно, параметры ускорения настроены неверно, и головка принтера слишком сильно ускоряется перед поворотом и резко замедляется после него, что и создает вибрацию. Необходимо вручную подкорректировать настройки ускорения.

  • проблемы механического характера: ослабленная гайка, иные источники вибрации в помещении и т.д.