Актуально для владельцев 3D принтера: подогрев и охлаждение

Мы продолжаем знакомить вас с рядом статей, посвященных изучению 3D печати. Далее изучим и детально обсудим момент охлаждения и подогрева печатающихся моделей.

«Температурный вопрос» — это проблема, которая непременно возникнет у начинающего творца. Сегодня рынок предлагает потребителю огромный ряд пластика с различными свойствами. В нашем случае будем рассматривать два самых распространенных и доступных по цене продукта. Это PLA и ABS пластик.

Так как в данной статье мы говорим о проблемах, связанных с температурой, то не будем перечислять все преимущества и недостатки данных разновидностей материалов. Сейчас наша главная цель – температурные показатели. PLA пластик по этим критериям можно назвать более «холодным», чем ABS. У первого рабочий температурный режим плавления равняется 190-220°С, у второго эти показатели немного выше 210-250°С.

Стоит знать, что материал ABS достаточно «капризен» в плане температуры окружающего воздуха и особо требовательный к температурному показателю поверхности, предназначенной для опоры детали во время процесса печати. Из-за этого факта для изделий из этого вида пластика просто необходим подогрев рабочей поверхности стола примерно до 110°С. Если пренебречь этой «формальностью», то можно не только повредить края напечатанной фигуры, но и испортить всю ее форму при попытке сдвинуть ее с места.

Деформация фигуры по причине перегрева рабочей поверхности

Итак, представим, что перед нами стоит задача изготовление PLA модели:

  • мы произвели расчеты;
  • отрегулировали температурный режим экструдера;
  • выставили достаточный, но небольшой подогрев стола, во избежание неприятностей с загибающимися краями;
  • начали печатать…

Но вдруг, что-то произошло и в результате перегрелись тонкие стенки в уголках изделия.  Что стало причиной этой неприятной ситуации? А все дело в том, что при печати угловых поверхностей сопло прибора на несколько мгновений дольше задерживается на одном и том же месте модели, чем при изготовлении обычной прямой полосы. В последствии такой работы с каждым разом, линия за линией сопло все сильнее разогревает один и тот же участок угла. В итоге мы получим деформированную под температурным давлением деталь, которую нужно будет выбросить.

Как избежать такого неприятного момента? Есть ли пути решения этого вопроса? – спросите вы. И мы ответим, что решить данную задачу можно несколькими путями.

Первый: необходимо повысить скорость печати устройства, но в результате такого решения мы получим много бракованной продукции, больше шумной работы и быстрый износ самого прибора.

Второй: понижаем температуру экструдера. В этой ситуации мы получим более густой материал на выходе, что может привести к недоэкструзии (более детально об этом явлении расскажем немного позже).

Третий: применить дополнительный обдув. При правильном использовании данного метода и грамотном подходе по окончанию работы прибора мы получим деталь правильной формы, без каких-либо изъянов.

Используя последний путь решения, мы сделаем правильный выбор. И именно грамотный обдув деталей – это основная идея нашей сегодняшней статьи. Чтобы не навредить изделию, необходимо знать, когда именно и как интенсивно использовать обдув. При печати крупных изделий, не имеющих «узких» частей, где движение сопла происходит планомерно по одной и той же траектории обдув можно не использовать.

А вот если печатать мелкие грани, где множество изгибов и углов, то обойтись без обдува не удастся. Это и будет тем самым уязвимым тонким местом, где сопло перегревает нижние слои модели, и вся наша конструкция просто «поплывет». Чтобы избежать этого необходимо использовать обдув, причем деталь должна обдуваться равномерно со всех сторон.

Еще раз подчеркнем, что обдув должен быть всесторонним, чтобы избежать искривления изделия. Немаловажно знать меру, чтобы не переборщить, ведь в зону обдува попадает так же экструдер и конечно же сопло. Если во время применения обдува не следить за температурными показателями экструдера, то он может переохладиться, а это влечет за собой эффект недоэкструзии. Это, когда пластик становиться чересчур вязким и в итоге не успевает выдавливаться и поступать в требуемом объеме.

На картинке мы видим как раз такой случай: чрезмерный обдув понизил температуру сопла, в результате вместо заданной температуры в 220°С мы получили критическую 185°С. Количество поступающего пластика снизилось, а вот экструзионный блок скорость движения не изменил и в этот момент образовалась недоэкструзия. Именно из-за этого необходимо тщательно следить за температурой экструдера во время всестороннего обдува деталей.

Теперь усложняем задачу и изучаем материал ABS. А что нам известно об ABS? – этот пластик намного капризнее PLA. На изделие из этого материала просто так нельзя устремить обдувающие кулеры, так как ее просто покорежит со всех сторон, а возможно даже оторвет от рабочей поверхности. В «узких» местах у ABS имеются проблемы аналогичные PLA (искривление изделий из-за перегревания соплом).

Значит обдув все-таки необходим, но он должен действовать чрезмерно аккуратно и быть точно направленным. Кулер необходимо будет направлять буквально в то место, где именно в этот момент времени находится сопло прибора. А направлять его требуется тогда, когда сопло работает с критическими участками модели, где перегревание настолько опасно, что может вызвать деформацию.

Как организовать всесторонний обдув?

Первопроходец конечно же попытается установить кулеры с 4х сторон, однако:

  • для них не всегда хватает места, да еще и такого, чтобы они не препятствовали всему рабочему процессу;
  • во время печати их потребуется передвигать;
  • прикрепить их тоже не получится и даже в такой ситуации они не будут гарантом качественного обдувания, так как поток ветра, образуемый ими, дует на предметы, находящиеся перед ними.

И в этот момент к нам на помощь приходит сам 3D прибор.

В интернете есть готовая модель спец-блока для обдува, который позволяет направлять поток воздуха вслед за соплом. В результате охлаждаться будут места, которые реально этого требуют. Итак, мы скачали модель этого блока и напечатали ее. Сегодня есть несколько таких блоков для разных моделей принтеров. Чтобы подобрать подходящую для своего принтера, измерьте не только разболтовку для крепежа, а и высоту самой детальки для ее беспрепятственного размещения между рабочей поверхностью и экструдером.

К распечатанному блоку необходимо будет прикрутить «вентилятор» подходящего диаметра и поток воздуха прямо от него попадет в спец-каналы. Полученное устройство рекомендуем подключать к внешнему блоку питания для возможности удобного его отключения в процессе работы. Идеально подойдет блок питания от любого ПК типа АТ/АТХ. Напомним, что в некоторых 3D девайсах имеется встроенный обдув детали для избежание ее перегревания. Поэтому если вы являетесь владельцем такого аппарата, то пол дела уже сделано за вас!

Мы надеемся, что информация, изложенная выше, поможет вам улучшить качество изготовляемых вами предметов! Наблюдайте за нашим блогом ведь впереди вас ждет море интересных и полезных вещей. Задавайте свои вопросы, и мы постараемся ответить на них в своих следующих обзорах!

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *