3D Print Failures: Mga Karaniwang Sanhi at Solusyon

3D Print Failures: Mga Karaniwang Sanhi at Solusyon
Ang mga mambabasang tulad mo ay tumutulong sa pagsuporta sa MUO. Kapag bumili ka gamit ang mga link sa aming site, maaari kaming makakuha ng isang affiliate na komisyon. Magbasa pa.

Kung ikukumpara sa tradisyunal na pagmamanupaktura, ang 3D printing ay mas mura, mas maginhawa, at lumilikha ng mas kaunting gulo at mas kaunting mga nakakalason na byproduct. Nagdala ito ng prototyping at small-scale manufacturing sa aming mga silid-tulugan. Ngunit habang ang 3D printing ay maginhawa, ito ay tiyak na hindi madali.





MUO Video ng araw MAG-SCROLL PARA MAGPATULOY SA NILALAMAN

Ganap na anuman, mula sa hindi wastong pag-igting ng sinturon at hindi tamang torque ng paghigpit ng nozzle hanggang sa pagkakaroon ng mali sa daan-daang mga setting ng software ng slicer, ay maaaring magdulot ng malaking pagkabigo ng iyong 3D print. Ngunit huwag mag-alala dahil pinagsama-sama namin ang mga pinakakaraniwang sanhi ng mga pagkabigo sa pag-print ng 3D kasama ang mga madaling gamiting tip kung paano maiiwasan ang mga ito.





1. Stringing

Ang pag-string ay maaaring hindi bumubuo ng isang malaking kabiguan para sa mga kosmetikong 3D na print, ngunit ang manipis na mga butil ng plastik na tumatakbo nang pahalang sa lahat ng mga bakanteng espasyo ng iyong modelo ay nakakatalo din sa layunin. Ang mas masahol pa, ang labis na stringing ay maaaring magdulot ng mga isyu sa clearance sa mga functional na print—lalo na ang mga may kinalaman sa mga gumagalaw na bahagi.





Ano ang Nagdudulot ng Stringing?

Ang hindi magandang tingnan na depekto ay nangyayari kapag nabigo ang isang 3D printer na pigilan ang tinunaw na filament mula sa paglabas ng nozzle habang binabagtas nito ang mga puwang sa loob ng 3D na modelo. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinamamahalaan ng ilang mga kadahilanan, mula sa lagkit ng tinunaw na filament hanggang sa presyon na nabuo sa nozzle.

  Isang 3d print na nasira ng stringing

Sa madaling salita, ang pag-print sa sobrang temperatura ay gagawing mas madali para sa filament na lumabas ang nozzle at maging sanhi ng stringing. Samantala, ang kabiguang mapawi ang presyon ng nozzle ay magdudulot din ng tunaw na plastik na maitulak palabas nang maaga. Ang pagkakaroon ng moisture sa filament ay maaaring mag-ambag din sa stringing.



Ang masama pa nito, ang ilang partikular na materyales gaya ng PETG ay talagang mas madaling kapitan sa 3D printing defect na ito.

Paano Ayusin ang Stringing: Gumamit ng Mas Mababang Temperatura

Kung mas mainit ang temperatura ng iyong nozzle, mas madali para sa filament na lumabas kapag hindi ito dapat. Ang pagtatakda ng tamang temperatura ng nozzle ay nakakamit ang tamang lagkit ng filament, na nagbibigay-daan naman sa iyong 3D printer na kontrolin ang daloy ng molten filament nang mas tumpak. Sa kabutihang palad, mayroong isang madaling paraan upang makamit ito.





Karamihan sa mga modernong slicer gaya ng PrusaSlicer, o ang open-source na katapat nitong SuperSlicer, ay may mga built-in na temperature tower test models. Gamitin ang mga calibration wizard na ito upang i-fine-tune ang setting ng temperatura ng nozzle para sa iyong napiling filament. Pinapayagan ka ng temperature tower na mag-print ng iba't ibang mga seksyon ng modelo sa iba't ibang temperatura ng nozzle.

Ito ay perpekto para sa paghahanap ng Goldilocks zone sa pagitan ng pag-maximize ng interlayer adhesion strength at stringing mitigation. I-snap ang test print sa iba't ibang antas upang matukoy kung aling setting ng temperatura ang sapat na malakas para sa iyong aplikasyon, habang pinapagaan din ang stringing.





  Temperature tower calibration model na nabuo sa SuperSlicer.

Paano I-tune ang Mga Setting ng Pagbawi

Ngayong natugunan na namin ang labis na temperatura ng nozzle, maaari na kaming magpatuloy sa pagtulong sa iyong printer na mapawi ang presyon ng nozzle. Ang pagtulak ng molten filament mula sa isang maliit na butas sa loob ng nozzle ay nangangailangan ng maraming presyon. Kung ang napakalaking puwersa ng pagtulak ay hindi nabawasan sa oras, ang filament ay magpapatuloy sa paglabas ng nozzle at makikita bilang stringing.

Ang iyong slicer software ay may setting na tinatawag na retraction distance para sa mismong layuning ito. Tulad ng iminumungkahi ng pangalan, binabawasan nito ang presyon ng nozzle sa pamamagitan ng paghila ng filament sa tapat na direksyon. Ang mga halaga ng distansya ng pagbawi ay sinusukat sa millimeters, at nasa pagitan ng 0.4mm at 1.2mm para sa mga direct drive extruder. Ang mga bowden extruder, gayunpaman, ay nangangailangan ng kahit saan sa pagitan ng 2mm hanggang 7mm ng pagbawi. Kung hindi ka sigurado tungkol sa mga uri ng extruder, ang aming explainer sa direct drive at Bowden extruders dapat ay tinakpan mo.

Nagbabago din ang halaga sa higpit/pagkalastiko ng materyal ng filament. Ang pag-print ng mga modelo ng pagkakalibrate na na-optimize para sa pagbawi ay ang tanging magagamit na paraan upang matukoy ang tamang setting para sa iyong 3D printer. Tulad ng temperature tower, karamihan sa mga disenteng slicer ay magkakaroon ng inbuilt retraction tower. Kung hindi, maaari kang mag-download ng retraction tower mula sa Mga napi-print upang malaman kung aling setting ng distansya ng pagbawi ang pinakamahusay para sa iyo.

Bilang karagdagan sa distansya ng pagbawi, ang bilis ng pagbawi ay mayroon ding epekto sa stringing. Nag-iiba ito sa pagitan ng 25mm/s hanggang 60mm/s para sa karamihan ng mga filament, ngunit depende rin ito sa kung gumagamit ka ng direct o Bowden extruder, habang naaapektuhan din ng tigas/elasticity ng materyal na ini-print. Ang masyadong mababang bilis ay nagpapalala ng pagkuwerdas, samantalang ang labis na halaga ay magiging sanhi ng pagnguya ng filament ng mga extruder gear, o kahit na biglang pumutok. Muli, ang mga pag-print ng pagkakalibrate ay ang pinakamahusay na paraan ng pagkilos.

2. Bakra ng Nozzle

Ang mga bara ng nozzle ay nangyayari kapag ang filament ay hindi makadaan sa nozzle, na nagreresulta sa hindi kumpletong mga pag-print o walang extrusion. Hindi tulad ng stringing, ito ay palaging nagdudulot ng kabuuang pagkabigo sa pag-print. Ang pagtukoy sa sanhi ng pagbara at paghahanap ng solusyon ay hindi rin kasing diretso, dahil sa dami ng mga variable na kasangkot.

  Isang halimbawa ng perpektong malamig na paghila. Ang filament ay nagkaroon ng hugis ng nozzle pathway.

Ano ang Nagiging sanhi ng Pagbara ng Nozzle at Paano Ito Pigilan

Ang pagiging kumplikado ng isang 3D printer extruder ay lumilikha ng maraming mga punto ng pagkabigo na maaaring mag-ambag sa isang bara ng nozzle. Sa pangkalahatan, ang mga pangunahing sanhi ay mula sa mga isyu sa mekanikal (extruder, nozzle, heater) hanggang sa mga kasanayan sa pagpili at paghawak ng filament. Tingnan natin ang mga pinakakaraniwang dahilan.

Kalidad ng Filament: Ang mas murang mga filament ay malamang na naglalaman ng alikabok at mga labi, na maaaring maipon sa nozzle sa paglipas ng panahon at kalaunan ay harangan ito. Karaniwang makakita ng kahit na mga fragment ng metal sa loob ng mga filament na gawa ng mga tatak na hindi sumusunod sa wastong mga pamantayan sa pagmamanupaktura. Hindi gaanong kailangan upang mabara ang isang karaniwang nozzle na may bukas na 0.4mm lamang. Magbabayad ang gumamit ng mataas na kalidad na mga filament mula sa mga kilalang tatak. Gayunpaman, ang pagpapagaan sa negatibong epekto ng murang mga filament ay madali kung susundin mo ang aming cold pull guide para sa preventative nozzle maintenance .

Maling Laki ng Nozzle: Ang mga engineering filament na gumagamit ng carbon fiber at glass fiber blend ay madaling makabara sa karaniwang 0.4mm nozzle na makikita sa karamihan ng mga 3D printer. Mas mainam na gumamit ka ng mas malalaking 0.6mm nozzle para mabawasan ang panganib ng medyo malalaking composite na materyales mula sa pagharang sa maliit na orifice ng isang stock nozzle. Nalalapat din ang payo na ito sa kahoy, glow-in-dark, at metal-infused filament.

  Direct drive extruder para sa 3D printer sa kamay
Credit ng Larawan: Nachiket Mhatre

Labis na Taas ng Layer: Ang mas makapal na mga layer ay nag-print nang mas mabilis, ngunit ang labis na paggawa nito ay madaling makabara sa iyong nozzle. Ang setting ng taas ng layer ay hindi dapat lumampas sa 75 porsiyento ng laki ng iyong nozzle. Ibig sabihin, ang 0.3mm na taas ng layer ay halos ang pinakaligtas mong magagamit para sa isang 0.4mm na nozzle.

Ang mga modelo ng pag-print sa mas malaking taas ng layer ay nangangailangan ng isang radikal na mataas na volumetric na daloy ng filament, na imposible nang walang pagtaas ng temperatura ng nozzle. Ang pagkabigong magbigay ng sapat na init ay nagiging imposible para sa extruder na itulak ang malamig na filament palabas ng nozzle.

Heat Creep: Sa kabilang dulo ng spectrum, ang pag-print sa sobrang temperatura ay maaaring maging sanhi ng init na 'gumapang' mula sa mainit na bahagi sa pamamagitan ng heatbreak at papunta sa malamig na bahagi. Ang mga bara ng nozzle ay makikita anumang oras na matunaw ang filament sa maling bahagi ng heatbreak. Kung ang iyong hotend fan ay huminto sa paggana, hindi mo na kailangang mag-print ng mainit para sa mababang-natutunaw na mga materyales tulad ng PLA upang barado ang iyong nozzle.

Mabisa itong mapapagaan sa pamamagitan ng pag-verify sa operability ng hotend fan bago mag-print. Ang paggamit ng titanium o thinner steel heatbreaks ay nakakabawas din ng heat creep. Kung nagpi-print ka ng PLA sa isang nakapaloob na printer, ang pagpapanatiling bukas ng pinto ay isang magandang ideya. Kung walang ibang gumagana, maaaring kailanganin mong mag-upgrade sa isang mas malakas na hotend fan.

  Ender-3 stock bowden extruder

Extruder Wear: Ang extruder motor at gear assembly ay dapat makabuo ng napakalaking halaga ng torque at grip para itulak ang filament sa nozzle. Ito ay totoo lalo na sa mabilis na bilis ng pag-print para sa mga materyales na nagpi-print sa mas mainit na temperatura. Maaaring bumaba ang torque output ng mga tumatandang extruder stepper motor sa paglipas ng panahon, o maaaring nasira ang mga extruder gear. Ang kumbinasyon ng mga salik na ito sa isang lumang printer ay maaaring lumikha ng sapat na pagbaba sa puwersa ng pagpilit upang maging sanhi ng bara ng nozzle.

Gayunpaman, kapag napunta ka sa isang bara ng nozzle, ang aming nakakatawa Gabay sa pag-unclogging ng 3D printer nozzle ay magiging kapaki-pakinabang.

3. Warping

Nangyayari ang warping kapag ang mga sulok o gilid ng isang print ay umaangat sa print bed habang nagpi-print. Bagama't ito ay maaaring mukhang isang cosmetic na depekto, sinisira nito ang dimensional na katumpakan para sa mga functional na print, na isang deal-breaker. Ang mas masahol pa, ang sobrang pag-warping ay maaari ding maging sanhi ng paglabas ng buong print mula sa kama at masira ang print.

  Isang pagpapakita ng isang naka-warped na 3d print
Credit ng Larawan: CNC Kitchen/ YouTube

Ano ang Nagdudulot ng Warping?

Mas madaling maunawaan ang mga mekanika ng warping kung makikita mo ang isang maliit na pader na naka-print sa ABS. Ang unang ilang mga layer ay inilatag sa 260°C sa isang kama na pinainit hanggang 100°C upang makatulong sa pagdirikit. Habang nagpapatuloy ang pag-print, ang mga layer na malapit sa kama ay nasa 100°C, samantalang ang mga nasa itaas ay nasa ikatlong bahagi ng temperaturang iyon.

Ang mga itaas na layer na nakikipag-ugnayan sa mas malamig na nakapaligid na hangin ay nagsisimulang lumiit habang lumalamig ang mga ito, samantalang ang mas mainit na mas mababang mga layer na malapit sa pinainit na kama ay medyo mas malaki dahil sa paglawak. Ang lumiliit na tuktok na mga layer ay nagiging sanhi ng mas maiinit na mga layer malapit sa kama upang mabaluktot bilang isang resulta, na nagiging maliwanag habang ang mga sulok ay umaangat mula sa kama.

Habang ang bed adhesion ay maaaring mabawasan ang warping, nangyayari talaga ito dahil sa pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng mainit at malamig na layer ng print. Iyan mismo ang dahilan kung bakit mas nakikita ang warping sa mga teknikal na materyales tulad ng nylon at ABS na naka-print sa mas mataas na temperatura.

Paano Pigilan ang Warping

Ang pag-bridging sa nabanggit na temperature differential ay ang pinakamahusay na paraan upang mabawasan ang warping. Mas madaling makamit iyon para sa mga print ng ABS dahil ang kailangan mo lang ay isang nakapaloob na silid sa pag-print. Kinulong nito ang init na nalilikha ng kama upang dalhin ang temperatura ng silid na kasing taas ng 70°C para sa mas maliliit na printer gaya ng Voron 0-series.

paano mo masusubaybayan ang isang tao sa google map?
  top-cura-plugins-anti-warping

Gumagana rin ang paraang ito para sa mas mapaghamong mga materyales tulad ng nylon at polycarbonate. Sa isip, dapat mong ilipat ang electronics ng iyong printer sa labas ng silid upang matiyak ang mahabang buhay. Dahil sa sinabi nito, hindi pa rin mapipigilan ng isang simpleng enclosure ang napakalaki o matataas na mga kopya mula sa pag-warping sa isang mas malaking 3D printer. Sa puntong iyon, kailangan mong aktibong painitin ang silid ng pag-print upang mailapit ito sa 60°C, hindi bababa sa.

Dapat tandaan na ang gayong mataas na temperatura ng silid ay hindi perpekto para sa mga materyales tulad ng PLA at PETG, na malamang na lumambot sa mga temperaturang iyon. Ang mga materyales na ito ay pinakamahusay na naka-print sa mga bukas na 3D printer, kung saan ang kama ay pinainit sa temperatura ng glass transition (paglambot) (sa pagitan ng 45°C at 60°C) upang makatulong sa pagdirikit. Ang pag-warping ay maaaring higit pang mabawasan sa pamamagitan ng pagbabawas ng temperatura ng nozzle, ngunit humahantong din ito sa mas mahinang mga kopya.

Bilang isang tuntunin ng hinlalaki, ang pagdaragdag ng mga labi sa malalaking patag na ibabaw o mga tab sa matutulis na sulok sa iyong mga print ay nagpapabuti sa pagdirikit, dahil ang paggawa nito ay epektibong pumipigil sa lumiliit na materyal mula sa pag-warping sa ibabang mga layer. Ang aming gabay sa iba't ibang 3D printing surface (at kung kailan gagamitin ang mga ito) ay tutulong sa iyo na mapabuti ang iyong unang layer adhesion.

4. Layer Separation o Weak Prints

Ang paghihiwalay ng layer, o delamination, ay nangyayari kapag ang mga layer ng isang print ay hindi nakadikit nang maayos sa isa't isa, na nagreresulta sa mga puwang o mga bitak sa print. Ang isang 3D printer ay mahalagang isang hot melt glue gun na kinokontrol ng isang robot. At gumagana ang mainit na matunaw na pandikit dahil ito ay, mabuti, mainit.

Gayundin, ang pag-print sa mas mababang temperatura ng nozzle ay hahantong sa mas magagandang mga print na hindi gaanong nakaka-warp, ngunit ang kakulangan ng init ay seryosong nakapipinsala sa interlayer adhesion. Ito ay humahantong sa mahihinang mga pag-print na madaling pumutok sa mga linya ng layer.

  Ang isang 3D na modelo ay nakakaapekto sa paghihiwalay ng layer pagkatapos ng 3D na pag-print
Credit ng larawan: Callum coles/ YouTube

Paano Pahusayin ang Layer Adhesion at Pigilan ang Mahina na mga Print

Ang lakas ng iyong 3D print sa lahat ng direksyon, maliban sa mga linya ng layer, ay pinamamahalaan ng tagagawa ng filament. Magbasa pa sa kung paano nakakaapekto ang pagpili ng filament sa tagumpay ng iyong mga 3D na print . Gayunpaman, ang mga linya ng layer ay ang mga hindi nagbabagong punto ng kabiguan para sa lahat ng 3D prints anuman ang materyal na ginagamit. Samakatuwid, kritikal na sundin ang pinakamahuhusay na kagawian na ito upang mapabuti ang interlayer adhesion.

Pagpi-print sa Sapat na Temperatura: I-calibrate ang temperatura ng iyong nozzle gamit ang mga nabanggit na temperature tower test prints. Ang mga 3D na modelong ito ay idinisenyo upang ma-snap sa bawat seksyon ng temperatura upang suriin ang lakas ng pagkakadikit ng layer. Ito ang pinakamahusay na paraan upang magkaroon ng balanse sa pagitan ng kalidad ng pag-print at lakas ng interlayer.

Mataas na Bahagi ng Bilis ng Paglamig ng Fan: Ang pagkakaroon ng bahagi ng bilis ng paglamig ng fan na nakatakda nang masyadong mataas ay maaaring maging sanhi ng masyadong mabilis na paglamig ng mga layer, na nagreresulta sa mahinang pagdirikit. Bagama't tinitiyak ng mas mabilis na paglamig ng bahagi ang mas magagandang mga print at mas magandang kalidad ng overhang/suporta, negatibong nakakaapekto ito sa interlayer adhesion sa mga materyales gaya ng ABS, nylon, at polycarbonate.

Moist Filament: Ang pagkakaroon ng moisture sa filament ay nagiging sanhi ng singaw na ginawa sa mainit na nozzle, na nagpapakilala ng mga microbubble at voids sa loob ng extruded na materyal. Hindi lamang nito sinisira ang kalidad ng ibabaw ng isang print ngunit ginagawa rin itong malutong. Ang mga baguhan na materyales tulad ng PLA at PETG ay hindi madaling kapitan ng kahalumigmigan, ngunit ang mga hygroscopic na filament tulad ng nylon ay dapat na matuyo nang lubusan sa isang filament dryer bago mag-print.

Ang Apat na Horsemen ng 3D Printing Apocalypse

Ang pagkamit ng matagumpay na 3D prints ay hindi nagtatapos sa pagtiyak ng magandang first-layer adhesion. Ang pag-tune ng iyong mga setting ng printer at slicer upang mabawasan ang apat na karaniwang mode ng pagkabigo na ito ay dapat na makabuluhang bawasan ang iyong mga pagkakataong makatagpo ng isang nabigong 3D na pag-print.