Рабочий стол с подогревом

Рабочий стол с подогревом на 3D-принтере улучшает качество 3D-печати.

Подогреваемые рабочий стол играет важную роль в качестве 3D-печати

Рабочий стол 3D-принтера

В ранних 3D-принтерах не было подогреваемых столов. Чтобы модели прилипали к холодным поверхностям, для улучшения адгезии использовались такие материалы, как малярная лента. Однако не потребовалось много времени, чтобы понять, что большинство материалов лучше прилипают к теплой поверхностью при 3D-печати и что это также дает ряд других важных преимуществ.

Принтеры FDM экструдируют расплавленный пластик при температуре, достаточно высокой, чтобы позволить ему течь, но достаточно низкой, чтобы он мог остыть и повторно затвердеть предсказуемым образом. Однако, если охлаждение происходит слишком быстро или экструдированный пруток достигает слишком низкой температуры, он слишком сильно сжимается, накапливается внутренние напряжение и начинают возникать проблемы с адгезией и деформацией, особенно по краям детали.

Преимущества подогреваемого печатного стола означают, что практически все современные 3D-принтеры поставляются с ним в стандартной комплектации, используя различные типы нагревательных элементов, включая дорожки нагревания печатных плат и силиконовые прокладки с резистивными силовыми элементами. То, как этот нагревательный элемент подключается к физической рабочей пластине, какие материалы пластины используются, номинальная мощность пластины и многое другое, — все это влияет на конечное качество напечатанного изделия.

Преимущества стола с подогревом

преимущества стола с подогревом

Кровати с подогревом имеют несколько связанных преимуществ. Давайте сначала рассмотрим три наиболее важных из них:

  • Послойная адгезия: горячая поверхность не позволяет экструдированному прутку слишком быстро. Это дает ему время приспособиться к крошечным микроскопическим дефектам на поверхности и более прочно приклеиться. Что именно считать «слишком крутым» или «слишком быстрым», зависит от печатного материала и других факторов, как указано в разделе ниже.
  • Предотвращает коробление: по мере охлаждения расплавленной нити накапливаются внутренние напряжения, которые особенно заметны на углах. При добавлении слоев из-за разницы температур эти напряжения могут тянуться внутрь. В свою очередь, при плохой адгезии углы могут отслаиваться и загибаться т.е. деформироваться вверх, что потенциально может испортить деталь. Нагревание основы снижает тенденцию к деформации моделей за счет выравнивания разницы температур, а также способствует удержанию модели.
  • Помогает удалить деталь: когда печать завершена и нагретый стол остывает, это позволяет нижним слоям пластика немного сжиматься, становиться более жесткими и ослаблять хватку. При работе с большинством материалов это помогает отпечаткам аккуратно отделяться от поверхности стола.

Есть и дополнительные преимущества кровати с подогревом. Вырабатываемое ими тепло рассеивается в окружающую среду и помогает сохранять тепло во всем помещении, особенно если оно закрыто. Корпус уменьшает чрезмерное охлаждение напряжений для всех слоев печати, тем самым улучшая качество.

Настройки печати для разных филаментов

Деформация 3D-печати

Углы — это области детали, которые с наибольшей вероятностью деформируются (Источник: Simplify3D)

Точно так же, как разные материалы экструдируются при разных температурах, температура нагретого стола также варьируется для достижения наилучших характеристик.

Наиболее часто обсуждается температура стеклования (Tg). Это температура, при превышении которой материал начинает превращаться из твердого в нечто более пластичное. Это отличается от более высокой температуры плавления (Tm), выше которой материал может быть экструдирован.

Стол с подогревом обычно устанавливаются на уровне, близком к температуре стеклования, чтобы улучшить адгезию и снизить охлаждающее напряжение. Другие факторы включают температуру самого экструдированного материала, температуру окружающей среды, различия в материалах между производителями, цвет материала (даже от одного производителя) и при какой температуре хранился материал.

Таким образом, для каждого материала имеется свой диапазон температур:

  • PLA обладает определенной степенью естественной адгезии, поэтому нагрев стола не является жизненно важным. Однако наилучшие результаты обычно достигаются в диапазоне от 50 до 60 ° C.
  • PETG обычно лучше всего печатает при температуре от 75 до 85°C.
  • ABS общеизвестно чувствителен к температуре стола и окружающей среды. Температура слоя должна быть в диапазоне от 105 до 115 ° C, но идеальная температура будет варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды. Таким образом, ключевой фактор — это корпус для поддержания высокой и постоянной температуры воздуха.
  • У TPU есть Tg, несмотря на то, что он уже эластичный. Температура слоя обычно находится в диапазоне от 45 до 60°C.
  • TPE , несмотря на то, что имеет температуру стеклования от 60 до 120°C, не требует подогреваемого слоя, хотя обычно используется 60°C.
  • Нейлон любит температуру, поэтому рекомендуется температура в диапазоне от 80 до 100°C.

В отношении других материалов лучше обращаться к рекомендациям производителя.

Получение максимальной отдачи

Температура подогреваемого стола редко бывает одинаковой

Температура подогреваемого слоя редко бывает одинаковой по всей поверхности сборки (Источник: Марк Рехорст через Instructables)

Теоретически подогреваемый стол должен быстро нагреться до заданной температуры, а затем поддерживать ее стабильно. Однако в реальности все обстоит иначе и может существенно повлиять на качество печати.

  • Помните о показаниях температуры: отображаемая температура вашей подогреваемой кровати исходит от датчика (обычно термистора). Во-первых, они могут быть не совсем точными и со временем они ухудшаются и имеют тенденцию к занижению. Если у вас есть точный термомонитор, вы можете откалибровать его и обновить прошивку принтера, но чаще всего выполняется компенсационное изменение установленной температуры.
  • Дайте время достичь рабочей температуры. Еще одна причина, по которой отображаемая температура может вводить в заблуждение — это «печать с холода».  Датчик температуры кровати может показывать определенную степень, но это может быть не достигнуто через верхнюю часть всей поверхности печати. Фактическая температура будет ниже указанной, поэтому вы не получите ожидаемого начального соблюдения. Кроме того, пока стол нагревается, он расширяется или сжимается. Если вы попытаетесь откалибровать  до того, как будет достигнута рабочая температура, уровень кровати может быть ниже на всю высоту слоя. 3D-принтеры различаются, но обычно требуется минимум 10 минут для достижения достаточно стабильной температуры.

Результаты измерения температуры

Результаты измерения температуры пользователя (Источник: matej-i2 через PrusaPrinters Forum)

  • Учтите возможность неравномерного распределения температуры: связанный с этим момент заключается в том, что кровати могут нагреваться неравномерно (см. изображения выше). Этот эффект обычно со временем выравнивается, но при высоких температурах или если ваша кровать имеет недостаточную массу, это может продолжать оставаться проблемой и вызывать непостоянное сцепление, а также коробление. Решение обычно состоит в том, чтобы оставить достаточно времени для достижения постоянной температуры, но для высокотемпературной печати важен нижележащий слой, способный более равномерно распределять тепло.
  • Убедитесь, что настройка ПИД-регулятора точна: этот последний пункт может существенно повлиять на печать, особенно при более высоких температурах. Плохая настройка может привести к колебаниям температуры (и связанным с ними расширению и сжатию). Это, в свою очередь, может проявляться в виде выступов и других дефектов поверхности вдоль оси Z. Правильная настройка PID вашего стола и термистора может решить эту проблему, и ее стоит делать даже на стандартных принтерах.

Последнее слово о безопасности. При температурах выше 50–60 ° C подогреваемый стол может обжечь. Поэтому будьте осторожны, особенно при переходе от PLA к материалам, которые печатаются при более высоких температурах.

Автор поста : admin

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии

Похожие посты