Como impedir o empenamento do filamento em peças impressas em 3D


Com essas dicas e truques, as peças deformadas serão coisa do passado. Aqui está um guia para eliminar peças deformadas usando alguns segredos aprendidos e mergulhando em abas e pegadas.

Postado em 3 de novembro de 2016

por

Scott Cahoon

Qualquer profissional de impressão 3D que imprima por um longo período de tempo (geralmente mais de um dia) teve que lidar com o empenamento do filamento. Warping é a única maçã podre no grupo da impressão 3D que pode estragar uma impressão inteira. Todas as outras variáveis ​​em uma impressão podem ser perfeitas, mas se ocorrer deformação do materials, você provavelmente precisará descartar a peça.

Deformação: Por que o plástico faria isso comigo?

O empenamento do filamento é causado pelo encolhimento do materials durante a cura e/ou resfriamento de uma peça durante o processo de impressão (ver Figura 1). A deformação pode ocorrer em peças 3D que possuem faces grandes próximas à base de impressão. Além disso, uma peça que tenha camadas de pegada maiores acima da camada da face da base aumenta a força de empenamento e pode resultar em uma impressão deformada. Estas forças também estão presentes em peças com maiores percentagens de preenchimento, uma vez que há mais materials presente para retração. Como resultado, é necessário estar atento durante o processo de impressão 3D para evitar desperdício de tempo de impressão devido a empenamentos.

Como impedir o empenamento do filamento em peças impressas em 3D

Figura 1: Exemplo de Warping


Dicas e truques para impedir o empenamento do filamento

Existem várias dicas e truques para mitigar o empenamento do filamento. Abaixo está uma lista de etapas a seguir para reduzir o empenamento e maximizar sua experiência de impressão 3D.

Cama de impressão aquecida

A utilização de camas aquecidas de impressora 3D auxilia na adesão e na cura uniforme da peça durante a impressão.

Imprimir com Jangadas

As jangadas são uma excelente ferramenta para usar não apenas para adesão ao leito, mas também para empenamento. Certifique-se de que sua jangada seja grande o suficiente para que qualquer ação de empenamento seja focada longe dos perímetros de qualquer peça. Por favor faça referência ao Imprimindo com uma jangada artigo sobre o MatterHackers web site.

Calibre a altura do bico

Isto deve ser feito para todas as impressões, independentemente do materials. Uma boa calibração se traduz em boas alturas de camada que impactam toda a impressão. Isto também garante que a peça adere corretamente à cama. Veja os seguintes vídeos de referência em Impressão 3D 101: Introdução ao nivelamento da cama e Impressão 3D 101: Primeiros passos com a primeira camada.

Use a superfície de construção correta

Uma boa superfície de construção garante que a peça não enrole durante a impressão. Uma boa referência para usar superfícies de construção adequadas para cada filamento de materials pode ser encontrada no Guia de comparação de filamentos de impressora 3D no MatterHackers web site. Bons materiais e ajudas para a superfície de construção incluem Fita Kapton, ConstruirTakcolas e spray para cabelo. Lembre-se também de manter a superfície de construção limpa para evitar qualquer interrupção na aderência da cama.

Imprimir mais devagar

Acredite ou não, imprimir mais lentamente é uma boa prática a seguir, especialmente se o perímetro da peça tiver muitas bordas afiadas ou irregulares. A velocidade de impressão mais lenta ajuda na aderência nesses cantos afiados.

Reduzir preenchimento

A redução do preenchimento alivia grande parte da pressão interna e/ou contração do filamento de cura, o que pode causar tensão indesejada nos perímetros das peças.

Controle da temperatura ambiente

Durante a colocação inicial de sua impressora 3D, lembre-se de manter o native longe de ventilação, janelas e portas abertas. O ar ambiente causa estragos nas peças e pode afetar negativamente as impressões. Além disso, o uso de caixas de papelão ou cortinas plásticas ao redor da impressora ajuda a manter a temperatura constante.

Melhores práticas adicionais

Sinta-se à vontade para fazer referência Dicas e truques de adesão à cama ABS, Como ter sucesso ao imprimir em PLA e Como ter sucesso ao imprimir com ABS para práticas adicionais para ajudar na mitigação de distorções.

Finalmente, existem ferramentas de mitigação que são frequentemente ignoradas e podem ser tão boas ou até melhores do que as formas tradicionais de mitigação de distorções. Essas ferramentas, como abas e pegadas, são estrategicamente colocadas no projeto e no fatiamento da peça com ferramentas de software program como MatterControl e CAD.

Abas: não apenas para chapéus e viseiras

Uma aba nada mais é do que uma série de laços conectados e sobrepostos que confinam e se propagam a partir do perímetro da peça impressa. Muito parecido com uma saia, ela traça o perímetro, mas o faz em camadas começando no perímetro externo e estendendo-se a uma distância predeterminada da borda da peça. Muito parecido com a aba plana de um chapéu de cowboy, a aba impressa em 3D aumenta a pegada base da peça authentic e fornece área de superfície adicional para aderência e cura, ao mesmo tempo que permite alguma deformação ao longo da borda sem afetar o perímetro actual modelado da peça.

As bordas são particularmente úteis quando uma peça possui perímetros com ângulos agudos (geralmente menores que 90 graus). Mais cantos em uma peça se traduzem diretamente em mais oportunidades de empenamento. As abas também são úteis nos casos em que as peças possuem grandes faces sólidas ou mesmo quando estão envolvidas pequenas pegadas que necessitam de boa adesão à base. Porém, o caso mais útil é ao imprimir com ABS. As abas permitem a contração do materials ABS durante a cura sem separar os perímetros da peça da base.

Design da borda: preencha até a borda

Uma vez concluído o projeto da peça, uma borda pode ser adicionada por meio de um fatiador/controlador ou de um software program de design CAD. A Figura 2 demonstra como adicionar uma aba dentro MatériaControle. Observe que as configurações residem no menu “Saia e Jangada”, onde “Distância do Objeto” está definido como zero. O número de “Loops” determinará quantas passagens sobrepostas o scorching finish/bico fará ao criar a aba. Neste caso, quinze loops serão impressos com diâmetro de aproximadamente 0,2 mm ou 200 mícrons. Isso se traduz em uma distância da borda de aproximadamente 3 mm.

Figura 2: Adicionando uma borda no MatterControl


De specific importância será a altura da camada da aba. A altura da camada pode ser definida no merchandise “Altura da Primeira Camada” no menu “Camada/Superfície” (ver Figura 3). Neste caso, a altura da camada é definida em 0,25 mm, que é a mesma altura da primeira camada. Você pode tentar diminuir a altura da primeira camada, mas esteja ciente de que isso pode anular o propósito da borda, já que primeiras camadas mais finas afetam uma boa adesão ao leito. Pela experiência, uma altura de camada de 0,2 mm a 0,25 mm seria excellent. A Figura 4 mostra três diferentes alturas de camada (espessura da aba) para abas ao redor de um cilindro.

Figura 3: Configurando a altura da camada da borda no MatterControl


Figura 4: Alturas das abas da esquerda para a direita, 0,5 mm, 0,25 mm, 0,2 mm


Outro método para adicionar uma aba a uma peça é incluí-la no desenho base do modelo. Com o software program CAD, uma borda pode ser adicionada à superfície do modelo voltada para a base de impressão. Este é um processo bastante simples, pois o desenho da aba não precisa seguir o perímetro da peça, mas pode incluir formas geométricas simples, como retângulos, triângulos ou círculos. O desenho da aba deve adicionar pelo menos 10 mm adicionais ao perímetro da peça, sendo 15-20 mm o excellent (veja a Figura 5). Assim como ao adicionar bordas a fatiadores e controladores, como MatériaControlea altura da borda deve ser igual à altura da primeira camada. A altura padrão em MatériaControle é 0,25 mm e essa configuração de altura deve ser usada em seu modelo CAD.

Figura 5: Exemplo de aba de 10 mm adicionada a um modelo CAD


Outros designs de pegadas: pule para a Lily Pad

Existem dois outros recursos de design de software program CAD que podem ajudá-lo a matar o dragão warp. Uma delas é a inclusão de vitórias-régias. As vitórias-régias são recursos circulares adicionados em locais de perímetro do modelo que podem ser suscetíveis a deformações, como ângulos agudos ou superfícies altamente detalhadas (consulte as Figuras 6 e 7). As nenúfares são uma excelente opção para modelos que não necessitam de aba completa ao redor da peça. Os designs de vitórias-régias têm normalmente 20 mm de diâmetro com o centro do círculo colocado na borda do perímetro. De acordo com o design da aba, a espessura da vitória-régia deve ser igual à altura da primeira camada durante a impressão.

Figura 6: Exemplo de Lily Pads


Figura 7: Exemplo de Lily Pads


Outra opção é ampliar a área ocupada pela peça modelada adicionando chanfros (veja a Figura 8). Os chanfros ajudam a estreitar o perímetro para que haja uma transição suave e angular para a base de impressão. O ângulo de transição deve ser inferior a forty five graus (normalmente em torno de 15 a 20 graus), com a altura próxima ao perímetro não superior a 1 mm. O chanfro permite um resfriamento mais uniforme em todo o perímetro, o que diminui as possibilities de empenamento.

Figura 8: Exemplo de Chanfros


Resumindo

A menos que nos transportemos para uma nova dimensão onde as leis existentes da química e da física não se aplicam, a deformação continuará a ser uma preocupação de todos os profissionais da impressão 3D. Lembre-se de seguir as dicas e truques listados acima para ajudar na mitigação de distorções. Além disso, tente adicionar abas e designs de pegadas flexíveis às peças futuras. Você pode se surpreender com os resultados.

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