Det er faktisk muligt at øge varmebestandigheden af dine 3D-print ved hjælp af en teknik kaldet udglødning. Det har en proces, der kan være ret vanskelig, men når det gøres rigtigt, kan det give gode resultater. Denne artikel giver dig svar på, hvordan du gør 3D-print mere varmebestandige.

For at gøre 3D-udskrifter mere varmebestandige kan du udsætte dem for en opvarmningsproces kaldet annealing. Her anvender du et konstant varmeniveau på en model ved hjælp af en ovn eller kogende vand i et stykke tid og lader den derefter køle af. Denne proces ændrer modellens indre struktur for at forbedre varmebestandigheden.

Læs videre for at få flere oplysninger om, hvordan du gør 3D-print mere varmebestandige.

Hvordan man gør PLA mere varmebestandigt - udglødning

Udglødning er en proces, hvor du anvender varme på et materiale for at forbedre dets varmebestandighed og holdbarhed. PLA-print kan udglødes ved at placere dem i en varmekilde ved temperaturer på mellem 60-110 °C.

PLA gennemgår en proces, der kaldes krystallisering. Krystalliseringstemperaturen henviser til den temperatur, hvor materialets struktur begynder at blive krystallinsk.

Der findes forskellige måder at udgløde en PLA-baseret model på, bl.a. følgende:

• Bage i en ovn
• Placering i varmt vand
• Bage på 3D-printerens opvarmede seng

Bage i en ovn

Nogle mennesker bruger brødristerovne eller elektriske ovne, hvilket normalt er bedre end en gasovn, fordi de har en bedre ensartet varmeafgivelse omkring dine 3D-modeller.

Det er også vigtigt at bruge et termometer for at sikre, at temperaturen i din ovn faktisk svarer til den temperatur, du har indstillet.

Du kan bruge følgende trin til at sikre, at din PLA-model udglødes:

• Opvarm din elektriske ovn til ca. 110 °C.
• Sæt dine fingeraftryk i ovnen i ca. en time.
• Lad modellen stå i ovnen i ca. en time, og sluk den derefter.
• Lad modellen køle af i ovnen efterhånden

Denne proces med gradvis afkøling er med til at omstrukturere modellens egenskaber og afhjælpe de interne spændinger, der er opbygget under opvarmningen.

Her er en detaljeret video, der viser, hvordan du opvarmer din model i en ovn.

En bruger, der bagte sin PLA i en ovn ved 120 °C og derefter en anden ved 90 °C, sagde, at de begge var meget skæve.

En anden bruger sagde, at det er bedre at bruge noget som en billig brødristerovn med varmluft, der er tilsluttet en PID-temperaturregulator.

Dette ville forhindre en masse vridning ved at bruge tvungen konvektion til varmen og derefter placere modellen på et isolerende materiale, samtidig med at ovnens varmeelementer beskyttes for at forhindre varmestråling i at påvirke emnet.

Folk spørger sig selv, om det er sikkert at gløde PLA i den samme ovn, som man laver mad i, og der er ikke mange oplysninger om dette. Nogle brugere siger, at det er bedre at være på den sikre side, da plastik kan afgive giftstoffer, før det bliver for varmt.

Du vil ikke have rester af disse gasser på indersiden af den ovn, du tilbereder mad i. Det er en bedre idé at anskaffe en dedikeret brødristerovn eller lignende til at gløde din PLA i, hvis du vælger denne metode.

Nogle brugere siger, at de gløder i ovnen, men at de har modellen i tæt indpakket folie for at mindske risikoen for eksponering.

Placering i varmt vand

Du kan også udgløde din PLA-model i varmt vand ved at udføre følgende trin:

• Varm vand op i en forholdsvis stor skål til kogepunktet
• Læg den udskrevne model i en plastikpose, og læg den i det varme vand.
• Lad det stå i 2-5 minutter
• Tag modellen ud af det varme vand og læg den i en skål med koldt vand.
• Tør af med tørremiddel eller papirhåndklæder

Folk har forskellige metoder til at gløde med kogende vand, men denne metode virker tilsyneladende ret godt.

Her er en video, der belyser denne proces og viser en sammenligning af bagning og kogning af PLA-dele.

Nogle anbefaler, at du kan bruge glycerol i stedet for vand, da det virker endnu bedre, fordi det er hygroskopisk, så det behøver ikke at tørre.

I videoen ovenfor sammenlignede han udglødning ved bagning med kogning og fandt ud af, at kogning holder emnet mere dimensionelt nøjagtigt. En anden fed ting er, at det er lettere at udgløde uregelmæssigt formede emner ved kogning end i en ovn.

En bruger havde held til at gløde nogle motorophæng til RC-fly i kogende vand, men de krympede en smule. Der var skruehuller i den del, men de kunne stadig bruges ved at tvinge dem på.

Bage på 3D-printerens opvarmede seng

På samme måde som ved udglødning af dine 3D-print i en ovn anbefaler nogle, at du gør det på din 3D-printeres opvarmede seng. Du opvarmer blot temperaturen til omkring 80-110 °C, placerer en papkasse over modellen og lader den bage i omkring 30-60 minutter.

En bruger implementerede endda G-kode for at forbedre processen ved at starte ved en 80 °C opvarmet seng, lade den bage i 30 minutter og derefter lade den gradvist køle ned og bage i kortere tid.

Her er den G-kode, de brugte:

M84 ;steppere slukket

M117 Opvarmning

M190 R80

M0 S1800 Bages ved 80C 30 min.

M117 Køling 80 -> 75

M190 R75

M0 S600 Bages ved 75C 10 min.

M117 Køling 75 -> 70

M190 R70

M0 S600 Bages ved 70C 10 min.

M117 Køling 70 -> 65

M190 R65

M0 S300 Bages ved 65C 5 min.

M117 Køling 65 -> 60

M190 R60

M0 S300 Bages ved 60C 5 min.

M117 Køling 60 -> 55

M190 R55

M0 S300 Bages ved 55C 5 min.

M140 S0 ; Seng slukket

M117 Udført

Bedste PLA-glødetemperatur (ovn)

De bedste temperaturer til at gløde PLA-modeller i en ovn ligger mellem 60-170 °C, med en god værdi normalt omkring 90-120 °C. Dette er over glasovergangstemperaturen og under smeltetemperaturen for PLA.

Strukturen af PLA-materialer siges at være amorf, hvilket betyder, at materialets molekylære struktur er uorganiseret. For at gøre materialet nogenlunde organiseret (krystallinsk) skal du opvarme det over glasovergangstemperaturen.

Hvis du opvarmer materialet meget tæt på smeltetemperaturen eller derover, falder materialets struktur sammen og kan ikke vende tilbage til sin oprindelige struktur, selv efter afkøling.

Derfor bør du ikke bevæge dig for langt væk fra glasovergangstemperaturen for at opnå optimal udglødning.

De bedste temperaturer til udglødning af PLA varierer afhængigt af, hvordan PLA'en er fremstillet, og hvilke typer fyldstoffer den indeholder. En bruger sagde, at du normalt kun behøver at nå temperaturer på omkring 85-90 °C, mens billigere PLA'er måske har brug for højere temperaturer i længere tid.

Et godt PLA+ filament bør kun have brug for et par minutter ved 90 °C til at krystallisere. Han sagde, at han endda har gjort det ved hjælp af det opvarmede seng på sin 3D-printer ved at sætte en kasse over emnet for at holde på varmen.

Sådan gløder du PLA uden at blive forvredet

For at udgløde PLA uden at blive vredet foreslår mange brugere, at du pakker modellen tæt ind i en skål med sand, inden du sætter den i ovnen for at bage. Du bør også lade modellen køle af, mens den er i sandet. Du kan også bruge kogemetoden med modellen i en plastikpose og derefter slukke den i koldt vand.

Du skal sørge for, at der også er sand i bunden af modellen, om muligt på ca. 2 tommer.

Her er en god video fra MatterHackers, der viser dig, hvordan du gør det. Du kan også bruge salt i stedet for sand, da det let opløses i vand og er mere tilgængeligt.

En bruger, der brugte denne metode, sagde, at den fungerede fint til at gløde hans PLA uden at blive vredet, selv ved en temperatur på 100 °C. Han satte ovnen til at køre i en time og lod printet sidde der for at køle ned, og det blev flot.

En anden bruger, der udglødede PLA ved 80 °C, sagde, at han kunne opvarme genstande til omkring 73 °C, uden at de blev fleksible. PLA-modellerne ændrede ikke tekstur og havde samme styrke mellem lagene.

En person beskrev sin erfaring med at bruge fint salt i stedet for sand og lagde et lag af det i sit Pyrex-skål, satte sit 3D-print i sammen med et Bluetooth-termometer og tilføjede mere salt, indtil skålen var fuld.

Derefter satte han den ind i ovnen ved 76°C (170°F) og ventede, indtil termometeret nåede op på 71°C (160°F), hvorefter han slukkede ovnen og lod den køle af natten over, mens den stadig var pakket ind i saltet.

Resultaterne af dette eliminerede hans problemer med delaminering (lagopdeling), sammen med næsten ingen skævhed og en ensartet krympningshastighed på tværs af X-, Y- og Z-aksen på kun 0,5 %.

Hvad er varmebestandigheden af PETG?

PETG har en varmebestandighed på ca. 70 °C i modsætning til PLA, som har en varmebestandighed på 60 °C. Disse temperaturer er kendt som deres glasovergangstemperatur. ABS og ASA har en varmebestandighed på ca. 95 °C.

Her er en video, der viser en varmebestandighedstest af PETG sammen med andre typer filamenter.