Selhání 3D tisku - proč selhávají a jak často?

Roy Hill 19-06-2023
Roy Hill

Neúspěchy 3D tisku mohou být velmi frustrující, zejména proto, že jejich vytvoření trvá dlouho, ale lidé se ptají, proč se nedaří a jak často. Rozhodl jsem se napsat článek o neúspěších 3D tisku, abych dal lidem odpovědi na tyto otázky.

V tomto článku se dozvíte více podrobností o selháních 3D tisku, proto pokračujte ve čtení.

    Proč se 3D tisk nedaří?

    Existuje mnoho důvodů, proč může 3D tisk selhat. Může to být způsobeno mechanickými problémy, které způsobují nerovnoměrné pohyby, které pak mohou model převrhnout, až po problémy se softwarem, který má příliš vysoké nastavení, například teplotu.

    Dokonce i kolísající teplota v místnosti může mít za následek neúspěšný 3D tisk.

    Zde jsou některé z důvodů, proč se 3D tisk nedaří:

    • Osa Z se nepohybuje rovnoměrně
    • Špatná přilnavost lůžka
    • Špatná/křehká kvalita vlákna
    • Nepoužívání dostatečného množství podpěr
    • Komplexní modely
    • Příliš vysoká nebo nízká teplota tisku
    • Posuny vrstev
    • 3D tiskárna není kalibrovaná

    Osa Z se nepohybuje rovnoměrně

    Nerovnoměrná osa Z může mít za následek neúspěšný 3D tisk, protože pokud je osa Z na 3D tiskárně nerovnoměrná nebo špatně nastavená, nepohybuje se tak, jak by měla.

    Jeden uživatel přišel na to, že jeho 3D výtisky selhávají v blízkosti konce modelů kvůli špatně nainstalovanému vodicímu šroubu. Když vypnul krokový motor a zvedl ho rukou, jakoby se uvolnil, dokonce do té míry, že vyskočil.

    Chcete-li tento problém vyřešit, zkontrolujte, jak hladce se pohybuje osa Z a zda je správně nainstalován vodicí šroub.

    Spojka vodicího šroubu by neměla vyklouznout, takže je třeba dotáhnout šrouby na pořádný bod, aby držela.

    Ujistěte se, že některé další šrouby nejsou uvolněné. Příkladem může být, že se některé součásti volně otáčejí a při pohybu nemají dostatečný tlak.

    Velkým problémem jsou kola POM, u kterých chcete, aby se plynule posouvala nahoru, dolů a napříč osami. Tento problém vyřešíte dotažením nebo povolením excentrických matic.

    Zkontrolujte, zda jsou součásti rovné a správně sestavené.

    Je také dobré se ujistit, že jsou díly řádně namazané, aby se pohybovaly hladčeji.

    Špatná přilnavost lůžka & Deformace

    Pokud máte na 3D tiskárně špatnou přilnavost lůžka, může dojít ke spoustě poruch. Jedná se pravděpodobně o jeden z nejčastějších důvodů, proč se 3D výtisky nedaří.

    Při 3D tisku dochází k velkému pohybu, takže je třeba zajistit stabilitu během procesu tisku. Pokud model není pevně přilepen k sestavovací desce, je mnohem pravděpodobnější, že se od lůžka oddělí.

    I když se neoddělí úplně, stačí, aby selhala jedna část, a začnou se hromadit problémy, které vedou k vyřazení tisku z konstrukční desky.

    Může se to stát zejména tehdy, když modely nemají na stavební desce velkou plochu, protože to snižuje přilnavost.

    Čím déle tisknete, tím větší přilnavost lůžka budete potřebovat, protože je na něj vyvíjen větší tlak.

    Viz_také: Jak správně napnout řemeny na 3D tiskárně - Ender 3 & amp; Více

    Tento problém se také kombinuje s deformací, která se projevuje tím, že se vlákno ochladí, smrští a stočí směrem nahoru.

    Oprava by spočívala v:

    • Čistěte tiskové lůžko a nedotýkejte se ho mastnými prsty.
    • Ujistěte se, že je postel správně vyrovnaná
    • Zvyšte teplotu stavební desky
    • Použijte lepidlo na postel - lepicí tyčinku, lak na vlasy nebo modrou malířskou pásku.
    • Použijte lepší povrch, který není pokřivený.

    //www.reddit.com/r/3Dprinting/comments/lm0uf7/when_your_print_fail_but_is_too_funny_to_stop_it/

    Špatná/křehká kvalita vlákna

    K selhání 3D tisku může dojít už jen na základě kvality vašeho filamentu. Pokud je váš filament křehký už z cívky, bude křehký i během tisku.

    Mnoho lidí neví, že vlákna jsou hygroskopická, což znamená, že absorbují vlhkost z prostředí. Proto jsou balena ve vzduchotěsném plastovém obalu s vysoušedlem.

    Pokud necháte filament venku, bude časem absorbovat vlhkost. Chcete použít sušičku filamentu, jako je SUNLU Filament Dryer od Amazonu, abyste se zbavili vlhkosti.

    Další věc, kterou je třeba mít na paměti, je, že některá vlákna nemají nejlepší pevnost v tahu, jako například hedvábná vlákna a podobná hybridní vlákna.

    Nepoužívání dostatečného množství podpěr nebo výplní

    U některých uživatelů dochází k selhání 3D tisku kvůli nedostatečným podpěrám nebo výplním. Podpěry potřebujete u mnoha modelů, které mají přesahy. To v podstatě znamená, že pod nimi není dostatek materiálu, který by podepřel další vrstvy, obvykle se jedná o úhel kolem 45 stupňů.

    Proti tomuto nedostatku podkladů se jednoduše vytvoří podpěry pro model ve vašem slicer. Pokud nemáte dostatek podpěr nebo vaše podpěry nejsou dostatečně silné, může to vést k selhání tisku.

    Můžete zvýšit procento hustoty podpor nebo zvýšit počet podpor snížením úhlu přesahu podpor v řezáku.

    Doporučuji také naučit se vytvářet vlastní podpěry.

    Podobným způsobem funguje i výplň, která je nutná v místech, kde není příliš velká plocha pro vytlačování dalších vrstev.

    Možná budete muset zvýšit hustotu výplně nebo změnit vzor výplně, abyste se tomuto problému vyhnuli. 20 % obvykle funguje dobře, spolu se vzorem výplně Cubic.

    Komplexní modely

    Některé modely se 3D tisknou mnohem obtížněji než jiné, takže pokud se vždy snažíte 3D tisknout složité modely, můžete očekávat vyšší míru neúspěšnosti. Jednoduchý model, jako je kalibrační kostka XYZ, by měl být většinou úspěšný, pokud nemáte nějaké větší problémy.

    Složitý model, jako je tato mřížková kostka Torture Test, který má mnoho převisů a nemá pod sebou příliš velký základ, by bylo obtížné vytisknout na 3D tiskárně.

    Příliš vysoká nebo nízká teplota tisku

    Dalším klíčovým důvodem neúspěchu 3D tisku je nedostatečně nastavená optimální teplota tisku, zejména pokud je příliš nízká, takže nemůže správně vytékat z trysky.

    Při příliš vysoké teplotě tisku vytéká filament z trysky příliš volně, což vede k tomu, že z trysky vytéká filament navíc. Pokud vytlačíte příliš mnoho filamentu, může dojít k zasažení trysky a k poruše tisku.

    Chcete optimalizovat teplotu tisku pomocí 3D tiskové teplotní věže. Podle následujícího videa se dozvíte, jak to provést přímo v programu Cura.

    Posuny vrstev

    Mnoho lidí se setkává s poruchami způsobenými posunem vrstev v jejich modelech. K tomu může dojít v důsledku přehřátí krokového motoru a vynechání kroků nebo v důsledku fyzického nárazu 3D tiskárny.

    Jeden uživatel uvedl, že jeho problém byl způsoben problémy s chlazením základní desky a přehříváním krokových ovladačů. Lepší chlazení pomocí větších ventilátorů a větracích otvorů pro základní desku to vyřešilo.

    Vzpomínám si na jeden případ, kdy měl uživatel neustále problémy s posunem vrstev a nakonec zjistil, že se to děje kvůli drátům, které se dostávají do kontaktu s modelem.

    Může to být také způsobeno tím, že váš povrch není zajištěn a během tisku se pohybuje.

    Aktivace funkce Z-hop ve vašem slicer může pomoci s kolizemi trysky s modelem. V podstatě se jedná o přeskakování trysky během pohybů při cestování.

    Další podrobnosti najdete v mém článku 5 způsobů, jak opravit posun vrstev uprostřed tisku při 3D tisku.

    Posun vrstev z 3D tisku

    3D tiskárna není kalibrovaná

    Pokud není vaše 3D tiskárna dobře zkalibrovaná, ať už jde o kroky extrudéru nebo kroky XYZ, může to způsobit nedostatečné nebo nadměrné vytlačování modelů, což vede k poruchám.

    Uživatelům vždy doporučuji, aby si zkalibrovali kroky extrudéru tak, aby se extrudér pohyboval přesně o tolik, kolik mu řeknete.

    Pro správnou kalibraci kroků extrudéru můžete postupovat podle níže uvedeného videa.

    Jak často dochází k selhání 3D tisku? Míra selhání

    U začátečníků se může průměrná míra selhání pohybovat v rozmezí 5-50 %, pokud existují základní problémy. Pokud je 3D tiskárna správně sestavena, můžete očekávat míru selhání kolem 10-30 % na základě přilnavosti první vrstvy a nastavení. Se zkušenostmi je normální míra selhání 1-10 %.

    Záleží také na tom, jaké filamenty pro 3D tisk používáte. Při 3D tisku z PLA, který se mnohem snadněji 3D tiskne, budete mít vyšší úspěšnost. Pokud 3D tisknete z pokročilých filamentů, jako je nylon nebo PEEK, můžete očekávat mnohem nižší úspěšnost vzhledem k vlastnostem materiálu.

    Jeden uživatel uvedl, že jeho pryskyřicová 3D tiskárna má zhruba 10% úspěšnost, když ji udržuje v čistotě a řádně udržuje. U jeho tiskárny Ender 3 dochází k častým poruchám, ale úspěšnost se pohybuje kolem 60 %. Záleží na správné montáži a dobré údržbě.

    Viz_také: Jak správně větrat 3D tiskárnu - potřebují 3D tiskárny větrání?

    Selhání 3D tisku z pryskyřice obvykle pramení z toho, že nejsou na správných místech podpěry, nebo z nedostatečné přilnavosti ke stavební desce v důsledku nízké doby expozice na spodní straně.

    U 3D výtisků s filamenty se mohou vyskytnout problémy s přilnavostí lůžka, posunem vrstev, deformací, špatným umístěním podpěr, nízkou teplotou a dalšími problémy. Záleží také na podmínkách prostředí kolem tiskárny. Pokud je příliš horko nebo zima, může to negativně ovlivnit vaše 3D výtisky.

    Jiný uživatel uvedl, že u produkčních výtisků lze u základních vláken a modelů očekávat 5% míru selhání.

    Úspěšnost tisku můžete zvýšit:

    • Správné sestavení 3D tiskárny - dotažení šroubů a vrutů
    • Přesné vyrovnání tiskového lože
    • Použití správné teploty tisku a lůžka
    • Provádění pravidelné údržby

    Příklady selhání 3D tisku

    Sérii neúspěšných 3D tisků najdete zde a na stránce No Failed Prints na Redditu.

    Zde je několik skutečných příkladů selhání 3D tisku od uživatelů:

    Když se první vrstva nelepí, protože jste se snažili tisknout s méně intenzivním z offsetem. z 3dprintingfail

    To by se dalo vyřešit vyšší teplotou lůžka nebo použitím lepicího přípravku.

    //www.reddit.com/r/nOfAileDPriNtS/comments/wt2gpd/i_think_it_came_out_pretty_good/

    Jedná se o ojedinělou poruchu, ke které mohlo dojít v důsledku nedostatečného chlazení nebo tepelného tečení.

    Rozhodl se zkusit vytisknout velký výtisk, aby viděl, jak to bude vypadat... Nemám tušení, co se stalo. (Cross post) from nOfAileDPriNtS

    Tento uživatel se pokusil vytisknout malou krychli a skončil se šikmou a zvlněnou krychlí. Jiný uživatel navrhl, že rozumnou příčinou tohoto selhání byly mechanické problémy s tiskárnou. Podle tohoto uživatele je řemen na ose X uvolněný a je třeba ho utáhnout.

    Ví někdo, jak to opravit, měla to být kostka, ale stala se šikmá? od 3dprintingfail

    Podívejte se také na toto ilustrační video, kde najdete další příklady typických selhání 3D tisku.

    Roy Hill

    Roy Hill je vášnivý nadšenec do 3D tisku a technologický guru s bohatými znalostmi o všech věcech souvisejících s 3D tiskem. S více než 10 lety zkušeností v oboru Roy ovládl umění 3D navrhování a tisku a stal se expertem na nejnovější trendy a technologie 3D tisku.Roy vystudoval strojní inženýrství na Kalifornské univerzitě v Los Angeles (UCLA) a pracoval pro několik renomovaných společností v oblasti 3D tisku, včetně MakerBot a Formlabs. Spolupracoval také s různými podniky a jednotlivci na vytváření vlastních 3D tištěných produktů, které způsobily revoluci v jejich odvětvích.Kromě své vášně pro 3D tisk je Roy vášnivým cestovatelem a outdoorovým nadšencem. Rád tráví čas v přírodě, turistiku a kempování s rodinou. Ve svém volném čase také mentoruje mladé inženýry a sdílí své bohaté znalosti o 3D tisku prostřednictvím různých platforem, včetně svého oblíbeného blogu 3D Printerly 3D Printing.