3D-utskriftsfel: vanliga orsaker och lösningar

3D-utskriftsfel: vanliga orsaker och lösningar
Läsare som du hjälper till att stödja MUO. När du gör ett köp med hjälp av länkar på vår webbplats kan vi tjäna en affiliate-provision. Läs mer.

Jämfört med traditionell tillverkning är 3D-utskrift billigare, bekvämare och skapar mycket mindre röra och färre giftiga biprodukter. Det har trots allt fört prototyper och småskalig tillverkning till våra sovrum. Men även om 3D-utskrift är bekvämt, är det absolut inte lätt.





Dagens video från MUO SCROLL FÖR ATT FORTSÄTTA MED INNEHÅLL

Absolut vad som helst, från felaktig remspänning och felaktigt åtdragningsmoment för munstycket till att få någon av de hundratals inställningarna för slicerprogramvaran fel, kan orsaka katastrofala fel på din 3D-utskrift. Men oroa dig inte eftersom vi har sammanställt de vanligaste orsakerna till 3D-utskriftsfel tillsammans med praktiska tips om hur du undviker dem.





1. Strängning

Strängning kanske inte utgör ett katastrofalt misslyckande för kosmetiska 3D-utskrifter, men tunna plastbitar som löper horisontellt över alla tomma utrymmen i din modell motverkar också syftet. Ännu värre, överdriven strängning kan till och med orsaka problem med spelrum i funktionella utskrifter – särskilt de som involverar rörliga delar.





hur man ser vem som har tillgång till ett google doc

Vad orsakar Stringing?

Den fula defekten uppstår när en 3D-skrivare misslyckas med att stoppa smält filament från att sippra ut munstycket när det korsar mellanrummen i 3D-modellen. Detta fenomen styrs av flera faktorer, allt från viskositeten hos det smälta filamentet till det tryck som genereras i munstycket.

  Ett 3d-utskrift förstört av strängning

Med andra ord, tryckning vid för höga temperaturer kommer att göra det lättare för filamentet att sippra ut munstycket och orsaka strängning. Under tiden kommer misslyckande att avlasta munstyckstrycket också göra att smält plast trycks ut i förtid. Närvaron av fukt i filamentet kan också bidra till strängning.



För att göra saken värre är vissa material som PETG i sig mer mottagliga för denna 3D-utskriftsdefekt.

Så här fixar du strängning: Använd en lägre temperatur

Ju varmare munstyckstemperaturen är, desto lättare är det för glödtråden att sippra ut när den inte borde. Genom att ställa in rätt munstyckstemperatur uppnås rätt filamentviskositet, vilket i sin tur gör att din 3D-skrivare kan kontrollera flödet av smält filament mer exakt. Lyckligtvis finns det ett enkelt sätt att uppnå detta.





De flesta moderna skärmaskiner som PrusaSlicer, eller dess motsvarighet SuperSlicer med öppen källkod, har inbyggda testmodeller för temperaturtorn. Använd dessa kalibreringsguider för att finjustera munstyckstemperaturinställningen för ditt val av filament. Temperaturtornet låter dig skriva ut olika delar av modellen vid olika munstyckstemperaturer.

Detta är perfekt för att hitta Goldilocks-zonen mellan maximering av mellanskiktets vidhäftningsstyrka och strängreducering. Snäpp testutskriften på olika nivåer för att avgöra vilken temperaturinställning som är tillräckligt stark för din applikation, samtidigt som du minskar strängningen.





  Kalibreringsmodell för temperaturtorn genererad i SuperSlicer.

Hur man ställer in tillbakadragningsinställningar

Nu när vi har tagit itu med för hög munstyckstemperatur kan vi gå vidare till att hjälpa din skrivare att lindra munstyckstrycket. Att trycka smält filament från en liten öppning i munstycket kräver mycket tryck. Om den enorma tryckkraften inte minskar i tid, kommer glödtråden att fortsätta att sippra ut från munstycket och visa sig som strängar.

Din slicerprogramvara har ett inställt dubbat indragningsavstånd för just detta ändamål. Som namnet antyder minskar det munstyckstrycket genom att dra glödtråden i motsatt riktning. Indragningsavståndsvärdena mäts i millimeter och sträcker sig mellan 0,4 mm och 1,2 mm för direktdrivna extruderare. Bowden-extrudrar kräver dock någonstans mellan 2 mm till 7 mm indragning. Om du är osäker på extrudertyper, vår förklarare om direktdrift och Bowden-extruders borde ha dig täckt.

Värdet ändras också med filamentmaterialets styvhet/elasticitet. Att skriva ut kalibreringsmodeller optimerade för indragning är det enda gångbara sättet att bestämma rätt inställning för din 3D-skrivare. Liksom temperaturtornet kommer de flesta anständiga skärmaskiner att ha inbyggda indragningstorn. Om inte kan du ladda ner ett indragningstorn från Printables för att ta reda på vilken inställning av indragningsavstånd som fungerar bäst för dig.

Utöver indragningsavståndet har indragningshastigheten också en inverkan på strängningen. Det varierar mellan 25 mm/s till 60 mm/s för de flesta filament, men det beror också på om du använder en direkt eller Bowden extruder, samtidigt som den påverkas av segheten/elasticiteten hos materialet som trycks. För låg hastighet förvärrar strängningen, medan ett för högt värde gör att glödtråden tuggas upp av extruderns kugghjul, eller till och med snäpper sönder. Än en gång är kalibreringsutskrifter det bästa tillvägagångssättet.

2. Munstycket täpper till

Munstycken täpps till när filamentet inte kan passera genom munstycket, vilket resulterar i ofullständiga utskrifter eller ingen extrudering alls. Till skillnad från stringing orsakar detta undantagslöst totala utskriftsfel. Att identifiera orsaken till igensättning och hitta en lösning är inte heller lika enkelt, på grund av det stora antalet variabler som är involverade.

  Ett exempel på ett perfekt kalldrag. Filamentet har antagit formen av munstycksvägen.

Vad orsakar munstycken täpper till och hur man förhindrar dem

Komplexiteten hos en extruder för 3D-skrivare skapar många felpunkter som kan bidra till att munstycket täpps igen. I stort sett sträcker sig de primära orsakerna från mekaniska (extruder, munstycke, värmare) problem till filamentval och hanteringsmetoder. Låt oss ta en titt på de vanligaste orsakerna.

Filamentkvalitet: Billigare filament innehåller sannolikt damm och skräp, som med tiden kan samlas i munstycket och så småningom blockera det. Det är inte ovanligt att till och med hitta metallfragment inuti filament tillverkade av märken som inte följer korrekta tillverkningsstandarder. Det krävs inte mycket för att täppa till ett genomsnittligt munstycke som har en öppning på bara 0,4 mm. Det lönar sig att använda högkvalitativa filament från välrenommerade märken. Men att mildra den negativa effekten av billiga filament är lätt om du följer vår kalldragningsguide för förebyggande munstyckesunderhåll .

Felaktig munstycksstorlek: Tekniska filament som använder kolfiber- och glasfiberblandningar kan lätt täppa till standardmunstyckena på 0,4 mm som finns på de flesta 3D-skrivare. Det är bättre att använda större 0,6 mm munstycken för att minska risken för att de relativt stora kompositmaterialen blockerar den lilla öppningen på ett lagermunstycke. Detta råd gäller även för trä, glöd-i-mörker och metallinfunderade filament.

  Direktdriven extruder för 3D-skrivare i handen
Bildkredit: Nachiket Mhatre

Överdriven lagerhöjd: Tjockare lager skrivs ut snabbare, men att överdriva detta kan lätt täppa till munstycket. Lagerhöjdinställningen bör helst inte överstiga 75 procent av din munstycksstorlek. Det betyder att en 0,3 mm lagerhöjd är ungefär det mesta du säkert kan använda för ett 0,4 mm munstycke.

Att trycka modeller i större lagerhöjder kräver ett radikalt högt volymetriskt flöde av filament, vilket är omöjligt utan att höja munstyckstemperaturen. Underlåtenhet att tillföra tillräckligt med värme gör det omöjligt för extrudern att trycka ut den kalla filamenten ur munstycket.

Värmekrypning: I den motsatta änden av spektrumet kan utskrift vid för höga temperaturer göra att värme 'kryper' över från den varma sidan genom värmebrytningen och till den kalla sidan. Munstycken täpper till när som helst filament smälter på fel sida av värmeavbrottet. Om din hotend-fläkt slutar fungera behöver du inte ens skriva ut särskilt varmt för lågsmältande material som PLA för att täppa till munstycket.

Detta kan effektivt mildras genom att verifiera hotend-fläktens funktion före utskrift. Att använda värmebrytare av titan eller tunnare stål minskar också värmekrypningen. Om du skriver ut PLA i en sluten skrivare är det en bra idé att hålla dörren öppen. Om inget annat fungerar kan du behöva uppgradera till en mer kraftfull hotend-fläkt.

  Ender-3 stock bowden extruder

Extruder slitage: Extrudermotorn och växelenheten måste generera enorma mängder vridmoment och grepp för att trycka filament genom munstycket. Detta gäller särskilt vid höga utskriftshastigheter för material som skriver ut vid varmare temperaturer. Vridmomentet från åldrande extruderstegmotorer kan sjunka med tiden, eller så kan extruderdreven ha slitits ut. En kombination av dessa faktorer på en gammal skrivare kan skapa tillräckligt med minskning av extruderingskraften för att orsaka att munstycket täpps igen.

Men när du slutar med en täppt munstycke, vår fiffiga 3D-skrivares munstycke för att ta bort igensättning kommer väl till pass.

3. Vridning

Böjning uppstår när hörnen eller kanterna på en utskrift lyfts från utskriftsbädden under utskrift. Även om detta kan låta som en kosmetisk defekt, förstör det dimensionell noggrannhet för funktionella utskrifter, vilket är en deal-breaker. Ännu värre, överdriven skevhet kan också göra att hela utskriften lossnar från sängen och förstör utskriften.

  En demonstration av ett skevt 3d-utskrift
Bildkredit: CNC Kitchen/ Youtube

Vad orsakar skevhet?

Det är lättare att förstå mekaniken med skevning om du visualiserar en miniatyrvägg som trycks i ABS. De första lagren läggs vid 260°C på en bädd som är uppvärmd till 100°C för att underlätta vidhäftningen. När utskriften fortskrider är lagren nära bädden vid 100°C, medan de längre upp har en tredjedel av den temperaturen.

De övre skikten i kontakt med kallare omgivande luft börjar krympa när de svalnar, medan de varmare undre skikten nära den uppvärmda bädden är relativt större på grund av expansion. De krympande toppskikten gör att de varmare skikten nära sängen kryper ihop sig som en konsekvens, vilket blir tydligt när hörnen lyfts av sängen.

Även om bäddvidhäftning kan mildra skevhet, händer det faktiskt på grund av temperaturskillnaden mellan tryckets varma och kalla skikt. Det är just därför skevhet är mer påtaglig i tekniska material som nylon och ABS som trycks vid betydligt högre temperaturer.

Hur man förhindrar skevhet

Att överbrygga den tidigare nämnda temperaturskillnaden är det bästa sättet att mildra skevhet. Att uppnå detta är lättare för ABS-utskrifter eftersom allt du behöver är en sluten tryckkammare. Detta fångar värmen som genereras av bädden för att få kammartemperaturer så höga som 70°C för mindre skrivare som Voron 0-serien.

  top-cura-plugins-anti-warping

Denna metod fungerar även för mer utmanande material som nylon och polykarbonat. Helst bör du flytta skrivarens elektronik utanför kammaren för att säkerställa lång livslängd. Med det sagt kan ett enkelt hölje fortfarande inte hindra extremt stora eller höga utskrifter från att skeva i en större 3D-skrivare. Vid den tidpunkten måste du aktivt värma utskriftskammaren för att föra den närmare 60°C, åtminstone.

Det måste noteras att så höga kammartemperaturer inte är idealiska för material som PLA och PETG, som tenderar att mjukna vid dessa temperaturer. Dessa material skrivs bäst ut i öppna 3D-skrivare, med bädden uppvärmd vid glasövergångstemperaturen (mellan 45°C och 60°C) för att underlätta vidhäftningen. Böjning kan mildras ytterligare genom att sänka munstyckstemperaturen, men det leder också till svagare utskrifter.

Som en tumregel, att lägga till brätter på stora plana ytor eller flikar till skarpa hörn i dina utskrifter förbättrar vidhäftningen, eftersom det effektivt förhindrar att det krympande materialet blir skevt i de nedre lagren. Vår guide om olika 3D-printytor (och när du ska använda dem) hjälper dig att förbättra din första lagervidhäftning.

4. Lagerseparation eller svaga utskrifter

Lagerseparering, eller delaminering, inträffar när lagren i ett tryck inte fäster ordentligt vid varandra, vilket resulterar i luckor eller sprickor i trycket. En 3D-skrivare är i huvudsak en smältlimpistol som styrs av en robot. Och smältlim fungerar eftersom det är, ja, varmt.

windows 10 säkert läge fungerar inte

Likaså kommer utskrift vid lägre munstyckstemperaturer att leda till snyggare utskrifter som inte blir mycket skeva, men bristen på värme försämrar allvarligt mellanskiktets vidhäftning. Detta leder till svaga utskrifter som lätt snäpper längs lagerlinjerna.

  En 3D-modell påverkas av lagerseparation efter 3D-utskrift
Bildkredit: Callum coles/ Youtube

Hur man förbättrar skiktvidhäftningen och förhindrar svaga utskrifter

Styrkan på din 3D-utskrift i alla riktningar, utom längs lagerlinjerna, styrs av filamenttillverkaren. Läs mer på hur filamentvalet påverkar framgången för dina 3D-utskrifter . Lagerlinjer är dock de oföränderliga felpunkterna för alla 3D-utskrifter, oavsett vilket material som används. Det är därför viktigt att följa dessa bästa metoder för att förbättra vidhäftningen mellan skikten.

Utskrift vid lämpliga temperaturer: Kalibrera din munstyckstemperatur med de ovannämnda testutskrifterna för temperaturtornet. Dessa 3D-modeller är designade för att knäppas vid varje temperatursektion för att kontrollera skiktets vidhäftningsstyrka. Detta är det bästa sättet att hitta en balans mellan utskriftskvalitet och mellanskiktsstyrka.

Hög del kylfläkthastighet: Om kylfläktens hastighet är inställd för högt kan skikten svalna för snabbt, vilket resulterar i dålig vidhäftning. Även om snabbare delkylning säkerställer snyggare utskrifter och bättre överhäng/stödkvalitet, påverkar detta negativt mellanskiktens vidhäftning i material som ABS, nylon och polykarbonat.

Fukt filament: Närvaron av fukt i filamentet gör att ånga produceras i det varma munstycket, vilket introducerar mikrobubblor och hålrum i det extruderade materialet. Detta förstör inte bara ytkvaliteten på ett tryck utan gör dem också spröda. Nybörjarvänliga material som PLA och PETG är inte mottagliga för fukt, men hygroskopiska filament som nylon måste torkas noggrant i en filamenttork innan utskrift.

De fyra ryttarna i 3D-utskriftsapokalypsen

Att uppnå framgångsrika 3D-utskrifter slutar inte med att säkerställa god vidhäftning vid första lagret. Att justera inställningarna för skrivaren och skivaren för att minska dessa fyra vanliga fellägen bör avsevärt minska dina chanser att stöta på en misslyckad 3D-utskrift.