Tepelnou odolnost 3D výtisků je skutečně možné zvýšit pomocí techniky zvané žíhání. Její postup je sice poměrně složitý, ale když se provede správně, může přinést dobré výsledky. Tento článek vám odpoví na to, jak zvýšit tepelnou odolnost 3D výtisků.

Chcete-li zvýšit odolnost 3D výtisků vůči teplu, můžete je podrobit procesu zahřívání, který se nazývá žíhání. Při tomto procesu se na model po určitou dobu působí konstantní teplotou pomocí trouby nebo vařící vody a poté se nechá vychladnout. Tento proces změní vnitřní strukturu modelu, aby se zvýšila jeho odolnost vůči teplu.

Čtěte dále a získejte další informace o zvýšení odolnosti 3D výtisků vůči teplu.

Jak zvýšit tepelnou odolnost PLA - žíhání

Žíhání je proces, při kterém se na materiál působí teplem, aby se zvýšila jeho tepelná odolnost a trvanlivost. výtisky z PLA lze žíhat vložením do zdroje tepla při teplotách 60-110 °C.

PLA prochází procesem zvaným krystalizace. Teplota krystalizace označuje teplotu, při které se struktura materiálu začíná stávat krystalickou.

Existují různé způsoby žíhání modelu na bázi PLA. Mezi ně patří následující:

• Pečení v troubě
• Umístění do horké vody
• Pečení na vyhřívaném lůžku 3D tiskárny

Pečení v troubě

Někteří lidé používají topinkovače nebo elektrické trouby, které jsou obvykle lepší než plynové trouby, protože mají lepší rovnoměrný rozptyl tepla kolem 3D modelů.

Je také důležité používat teploměr, abyste se ujistili, že teplota v troubě skutečně odpovídá nastavené teplotě.

Pro zajištění žíhání modelu PLA můžete využít následující kroky:

• Elektrickou troubu rozehřejte na přibližně 110 °C.
• Výtisky vložte do trouby asi na hodinu.
• Model nechte v troubě asi hodinu a poté ji vypněte.
• Model nechte v troubě postupně vychladnout

Tento proces postupného ochlazování pomáhá restrukturalizovat vlastnosti modelu a zmírnit vnitřní pnutí vzniklá během zahřívání.

Zde je podrobné video, které ukazuje, jak ohřívat model v troubě.

Jeden z uživatelů, který upekl svůj PLA v troubě při 120 °C a druhý při 90 °C, uvedl, že se obě desky velmi zkroutily.

Jiný uživatel uvedl, že je lepší použít něco jako levný konvekční toustovač připojený k PID regulátoru teploty.

Tímto způsobem by se zabránilo velkému množství deformací tím, že by se pro ohřev použila nucená konvekce a model by se položil na izolační materiál, přičemž by se zároveň chránily topné prvky trouby, aby se zabránilo tepelnému vyzařování, které by ovlivnilo váš díl.

Lidé se ptají, zda je bezpečné žíhat PLA ve stejné troubě, ve které vaříte, a není o tom příliš mnoho informací. Někteří uživatelé tvrdí, že je lepší být na bezpečné straně, protože plasty mohou uvolňovat toxiny dříve, než se příliš zahřejí.

Nechtěli byste, aby se zbytky těchto plynů dostaly do vnitřku trouby, ve které jídlo připravujete. Pokud se rozhodnete pro tuto metodu, je lepší si pořídit speciální troubu na opékání topinek nebo něco podobného, v čem budete žhavit PLA.

Někteří uživatelé uvádějí, že žíhají v troubě, ale mají model v pevně zabalené fólii, aby snížili riziko vystavení.

Umístění do horké vody

Model PLA můžete také žíhat v horké vodě podle následujících kroků:

• Zahřejte vodu v poměrně velké míse k bodu varu.
• Vytištěný model vložte do plastového sáčku a vložte jej do horké vody.
• Nechte působit 2-5 minut
• Vyjměte model z horké vody a vložte jej do mísy se studenou vodou.
• Osušte je vysoušedlem nebo papírovými ručníky.

Lidé používají různé metody žíhání vroucí vodou, ale zdá se, že tato metoda funguje docela dobře.

Zde je video, které na tento proces upozorňuje a ukazuje srovnání pečení a vaření dílů PLA.

Někteří lidé doporučovali, že místo vody můžete použít glycerol, protože funguje ještě lépe, protože je hygroskopický, takže nemusí vysychat.

Ve výše uvedeném videu porovnával žíhání pečením s vařením a zjistil, že vařením se zachovává rozměrově přesnější díl. Další skvělou věcí je, že je snazší žíhat nepravidelně tvarované díly vařením než pomocí trouby.

Jeden uživatel úspěšně vyžíhal ve vroucí vodě některé držáky motorů pro RC letadla, které se však trochu smrskly. V této části byly otvory pro šrouby, ale přesto byly použitelné po jejich násilném nasazení.

Pečení na vyhřívaném lůžku 3D tiskárny

Podobně jako žíhání 3D výtisků v troubě, doporučují někteří lidé i žíhání na vyhřívaném lůžku 3D tiskárny. Jednoduše zahřejete teplotu na přibližně 80-110 °C, umístíte na model kartonovou krabici a necháte ho asi 30-60 minut péct.

Jeden z uživatelů dokonce použil G-Code ke zlepšení procesu tak, že začal s 80 °C vyhřívaným lůžkem, nechal ho péct 30 minut, pak ho nechal postupně vychladnout a péct kratší dobu.

Zde je kód G, který použili:

M84 ;steppery vypnuty

M117 Zahřívání

M190 R80

M0 S1800 Pečení při 80C 30min

M117 Chlazení 80 -> 75

M190 R75

M0 S600 Pečení při 75C 10min

M117 Chlazení 75 -> 70

M190 R70

M0 S600 Pečení při 70C 10min

M117 Chlazení 70 -> 65

M190 R65

M0 S300 Pečení při 65C 5min

M117 Chlazení 65 -> 60

M190 R60

M0 S300 Pečení při 60C 5min

M117 Chlazení 60 -> 55

M190 R55

M0 S300 Pečení při 55C 5min

M140 S0 ; Vypnuté lůžko

M117 Hotovo

Nejlepší teplota žíhání PLA (pec)

Nejvhodnější teplota pro úspěšné žíhání modelů z PLA v peci se pohybuje mezi 60-170 °C, přičemž vhodná hodnota je obvykle kolem 90-120 °C. To je nad teplotou skelného přechodu a pod teplotou tání PLA.

O struktuře materiálů PLA se říká, že je amorfní, což znamená, že molekulární struktura materiálu je neuspořádaná. Aby se materiál stal poněkud uspořádaným (krystalickým), museli byste jej zahřát nad teplotu skelného přechodu.

Pokud materiál zahřejete na teplotu velmi blízkou teplotě tání nebo vyšší, struktura materiálu se zhroutí a ani po ochlazení se nemůže vrátit do své původní struktury.

Pro optimální žíhání byste se proto neměli příliš vzdalovat od teploty skelného přechodu.

Nejlepší teploty pro žíhání PLA se liší v závislosti na tom, jak byl váš PLA vyroben a jaké má typy plniv. Jeden uživatel uvedl, že obvykle stačí dosáhnout teplot kolem 85-90 °C, zatímco levnější PLA může potřebovat vyšší teploty po delší dobu.

Kvalitní filament PLA+ by měl ke krystalizaci potřebovat jen několik minut při teplotě 90 °C. Říkal, že se mu to dokonce podařilo pomocí vyhřívaného lůžka na jeho 3D tiskárně, když nad díl položil krabičku, aby se teplo udrželo.

Jak žíhat PLA bez deformací

Pro žíhání PLA bez deformací mnoho uživatelů doporučuje model před vložením do trouby k pečení pevně zabalit do misky s pískem. Model byste měli nechat v písku vychladnout. Můžete také použít metodu vaření s modelem v plastovém sáčku a následným zchlazením ve studené vodě.

Měli byste se ujistit, že je písek i na dně modelu, pokud možno asi 2 cm.

Zde je skvělé video od MatterHackers, které vám ukáže, jak tento postup provést. Místo písku můžete také použít sůl, protože se snadno rozpouští ve vodě a je dostupnější.

Jeden uživatel, který tuto metodu použil, uvedl, že žíhání jeho PLA fungovalo skvěle, aniž by se deformovalo, a to i při teplotě 100 °C. Nastavil troubu na hodinu a nechal v ní tisk vychladnout a vyšlo to skvěle.

Jiný uživatel, který žhavil PLA při 80 °C, uvedl, že mohl předměty zahřát na teplotu kolem 73 °C, aniž by se staly ohebnými. Modely z PLA nezměnily strukturu a měly podobnou pevnost mezi vrstvami.

Jeden člověk popsal svou zkušenost s použitím jemné soli místo písku, vložil její vrstvu do své nádoby Pyrex, vložil do ní svůj 3D tisk spolu s teploměrem Bluetooth a přidával další sůl, dokud nebyla nádoba plná.

Poté ji vložil do trouby o teplotě 76 °C a počkal, dokud teploměr neukázal teplotu 71 °C, pak troubu vypnul a nechal ji přes noc vychladnout s částí stále zabalenou v soli.

Výsledkem tohoto postupu bylo odstranění problémů s delaminaci (štěpením vrstev), téměř žádné deformace a rovnoměrná míra smrštění v osách X, Y & amp; Z pouhých 0,5 %.

Jaká je tepelná odolnost PETG?

PETG má tepelnou odolnost přibližně 70 °C, na rozdíl od PLA, který má tepelnou odolnost 60 °C. Tyto teploty jsou známé jako jejich teplota skelného přechodu. ABS a ASA mají tepelnou odolnost přibližně 95 °C.

Zde je video, které ukazuje test tepelné odolnosti PETG mezi ostatními typy vláken.