Είναι πράγματι δυνατό να αυξήσετε τη θερμική αντοχή των 3D εκτυπώσεών σας χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται ανόπτηση. Έχει μια διαδικασία που μπορεί να είναι αρκετά δύσκολη, αλλά όταν γίνεται σωστά, μπορεί να προσφέρει καλά αποτελέσματα. Αυτό το άρθρο θα απαντήσει πώς να κάνετε τις 3D εκτυπώσεις πιο ανθεκτικές στη θερμότητα.

Για να κάνετε τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις πιο ανθεκτικές στη θερμότητα, μπορείτε να τις περάσετε από μια διαδικασία θέρμανσης που ονομάζεται ανόπτηση. Σε αυτή την περίπτωση εφαρμόζετε ένα σταθερό επίπεδο θερμότητας σε ένα μοντέλο χρησιμοποιώντας φούρνο ή βραστό νερό για ένα χρονικό διάστημα και στη συνέχεια το αφήνετε να κρυώσει. Αυτή η διαδικασία αλλάζει την εσωτερική δομή του μοντέλου για να βελτιώσει τη θερμοανθεκτικότητα.

Συνεχίστε να διαβάζετε για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πώς να κάνετε τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις πιο ανθεκτικές στη θερμότητα.

Πώς να κάνετε το PLA πιο ανθεκτικό στη θερμότητα - Ανόπτηση

Η ανόπτηση είναι μια διαδικασία κατά την οποία εφαρμόζετε θερμότητα σε ένα υλικό για να βελτιώσετε τη θερμική αντοχή και την ανθεκτικότητά του. Οι εκτυπώσεις PLA μπορούν να ανόπτηση τοποθετώντας τες σε μια πηγή θερμότητας σε θερμοκρασίες μεταξύ 60-110°C.

Το PLA περνάει από μια διαδικασία που ονομάζεται κρυστάλλωση. Η θερμοκρασία κρυστάλλωσης αναφέρεται στη θερμοκρασία στην οποία η δομή του υλικού αρχίζει να γίνεται κρυσταλλική.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για την ανόπτηση ενός μοντέλου με βάση το PLA. Περιλαμβάνουν τα εξής:

• Ψήσιμο σε φούρνο
• Τοποθέτηση σε ζεστό νερό
• Ψήσιμο σε θερμαινόμενο κρεβάτι 3D εκτυπωτή

Ψήσιμο σε φούρνο

Μερικοί άνθρωποι χρησιμοποιούν τοστιέρες ή ηλεκτρικούς φούρνους, οι οποίοι είναι συνήθως καλύτεροι από τους φούρνους αερίου, επειδή έχουν καλύτερη ομοιόμορφη διάχυση της θερμότητας γύρω από τα τρισδιάστατα μοντέλα σας.

Είναι επίσης σημαντικό να χρησιμοποιείτε θερμόμετρο για να βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία του φούρνου σας ανταποκρίνεται στη θερμοκρασία που έχετε ρυθμίσει.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα παρακάτω βήματα για να εξασφαλίσετε την ανόπτηση του μοντέλου PLA:

• Ζεστάνετε τον ηλεκτρικό σας φούρνο στους 110°C περίπου.
• Τοποθετήστε τις εκτυπώσεις σας στο φούρνο για περίπου μία ώρα.
• Αφήστε το μοντέλο στο φούρνο για περίπου μία ώρα και, στη συνέχεια, σβήστε τον.
• Αφήστε το μοντέλο να κρυώσει στο φούρνο σταδιακά

Αυτή η διαδικασία σταδιακής ψύξης βοηθά στην αναδιάρθρωση των ιδιοτήτων του μοντέλου και στην ανακούφιση από τις εσωτερικές τάσεις που δημιουργούνται κατά τη θέρμανση.

Ακολουθεί ένα λεπτομερές βίντεο που δείχνει πώς να θερμάνετε το μοντέλο σας σε φούρνο.

Ένας χρήστης που έψησε το PLA του σε φούρνο στους 120°C, και στη συνέχεια ένα δεύτερο στους 90°C, είπε ότι και τα δύο στρεβλώθηκαν πολύ άσχημα.

Ένας άλλος χρήστης είπε ότι είναι καλύτερα να χρησιμοποιήσετε κάτι σαν μια φτηνή τοστιέρα συναγωγής συνδεδεμένη με έναν ελεγκτή θερμοκρασίας PID.

Αυτό θα απέτρεπε πολλά στρεβλώματα, χρησιμοποιώντας εξαναγκασμένη συναγωγή για τη θερμότητα, και στη συνέχεια τοποθετώντας το μοντέλο σας πάνω σε ένα μονωτικό υλικό, προστατεύοντας παράλληλα τα θερμαντικά στοιχεία του φούρνου για να αποτρέψετε τη θερμική ακτινοβολία από το να επηρεάσει το εξάρτημα σας.

Ο κόσμος αναρωτιέται αν είναι ασφαλές να ανοπτηθεί το PLA στον ίδιο φούρνο με τον οποίο μαγειρεύετε, και δεν υπάρχουν πολλές πληροφορίες σχετικά με αυτό. Ορισμένοι χρήστες λένε ότι είναι καλύτερα να είστε ασφαλείς, καθώς τα πλαστικά μπορούν να εκλύσουν τοξίνες πριν ζεσταθούν πολύ.

Δεν θα θέλατε τα υπολείμματα αυτών των αερίων στο εσωτερικό του φούρνου με τον οποίο μαγειρεύετε το φαγητό σας. Είναι καλύτερη ιδέα να προμηθευτείτε έναν ειδικό φούρνο τοστιέρας ή κάτι παρόμοιο για να ανοπτίσετε το PLA σας, αν επιλέξετε αυτή τη μέθοδο.

Ορισμένοι χρήστες λένε ότι ανοπτούν στο φούρνο, αλλά έχουν το μοντέλο σε σφιχτά τυλιγμένο αλουμινόχαρτο για να μειώσουν τον κίνδυνο έκθεσης.

Τοποθέτηση σε ζεστό νερό

Μπορείτε επίσης να ανοπτήσετε το μοντέλο PLA σε ζεστό νερό κάνοντας τα ακόλουθα βήματα:

• Ζεσταίνετε νερό σε ένα σχετικά μεγάλο μπολ μέχρι να πάρει βράση.
• Τοποθετήστε το εκτυπωμένο μοντέλο σε μια πλαστική σακούλα και βάλτε το στο ζεστό νερό.
• Αφήστε για 2-5 λεπτά
• Αφαιρέστε το μοντέλο από το ζεστό νερό και τοποθετήστε το σε ένα μπολ με κρύο νερό.
• Στεγνώστε με αποξηραντικό ή χαρτί κουζίνας.

Οι άνθρωποι έχουν διαφορετικές μεθόδους ανόπτησης με βραστό νερό, αλλά αυτή η μέθοδος φαίνεται να λειτουργεί αρκετά καλά.

Ακολουθεί ένα βίντεο που αναδεικνύει αυτή τη διαδικασία και δείχνει μια σύγκριση μεταξύ ψησίματος και βρασμού των εξαρτημάτων PLA.

Μερικοί άνθρωποι συνέστησαν να χρησιμοποιήσετε γλυκερίνη αντί για νερό, καθώς λειτουργεί ακόμη καλύτερα λόγω του ότι είναι υγροσκοπικό, οπότε δεν χρειάζεται να στεγνώσει.

Στο παραπάνω βίντεο, συνέκρινε την ανόπτηση μέσω ψησίματος με τον βρασμό και διαπίστωσε ότι ο βρασμός διατηρεί το εξάρτημα πιο ακριβές ως προς τις διαστάσεις. Ένα άλλο ωραίο πράγμα είναι ότι είναι ευκολότερο να ανόπτηση εξαρτημάτων ακανόνιστου σχήματος μέσω βρασμού παρά με φούρνο.

Ένας χρήστης ανόπτησε με επιτυχία κάποιες βάσεις μοτέρ για RC αεροπλάνα σε βραστό νερό, αλλά συρρικνώθηκαν λίγο. Υπήρχαν οπές για βίδες σε αυτό το μέρος, αλλά ήταν ακόμα χρησιμοποιήσιμα με τη βία.

Ψήσιμο σε θερμαινόμενο κρεβάτι 3D εκτυπωτή

Με παρόμοιο τρόπο με την ανόπτηση των τρισδιάστατων εκτυπώσεών σας σε φούρνο, ορισμένοι συνιστούν να την κάνετε ακόμη και στη θερμαινόμενη κλίνη του τρισδιάστατου εκτυπωτή σας. Απλώς θερμαίνετε τη θερμοκρασία σε περίπου 80-110°C, τοποθετείτε ένα χαρτόκουτο πάνω από το μοντέλο και το αφήνετε να ψηθεί για περίπου 30-60 λεπτά.

Ένας χρήστης εφάρμοσε ακόμη και τον κώδικα G για να βελτιώσει τη διαδικασία, ξεκινώντας από μια θερμαινόμενη κλίνη 80°C, αφήνοντάς την να ψηθεί για 30 λεπτά και στη συνέχεια αφήνοντάς την να κρυώσει σταδιακά και να ψηθεί για μικρότερο χρονικό διάστημα.

Εδώ είναι ο κώδικας G που χρησιμοποίησαν:

M84 ;steppers off

M117 Προθέρμανση

M190 R80

M0 S1800 Ψήσιμο @ 80C 30min

M117 Ψύξη 80 -> 75

M190 R75

M0 S600 Ψήσιμο @ 75C 10min

M117 Ψύξη 75 -> 70

M190 R70

M0 S600 Ψήσιμο @ 70C 10min

M117 Ψύξη 70 -> 65

M190 R65

M0 S300 Ψήσιμο @ 65C 5min

M117 Ψύξη 65 -> 60

M190 R60

M0 S300 Ψήσιμο @ 60C 5min

M117 Ψύξη 60 -> 55

M190 R55

M0 S300 Ψήσιμο @ 55C 5min

M140 S0 ; Κρεβάτι εκτός λειτουργίας

M117 Έγινε

Καλύτερη θερμοκρασία ανόπτησης PLA (φούρνος)

Οι καλύτερες θερμοκρασίες για την επιτυχή ανόπτηση μοντέλων PLA σε φούρνο κυμαίνονται μεταξύ 60-170°C, με μια καλή τιμή να είναι συνήθως γύρω στους 90-120°C. Αυτή είναι πάνω από τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης και κάτω από τη θερμοκρασία τήξης του PLA.

Η δομή των υλικών PLA λέγεται ότι είναι άμορφη, δηλαδή η μοριακή δομή του υλικού είναι ανοργάνωτη. Για να γίνει το υλικό κάπως οργανωμένο (κρυσταλλικό) θα πρέπει να το θερμάνετε πάνω από τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης.

Εάν θερμάνετε το υλικό πολύ κοντά στη θερμοκρασία τήξης ή και πάνω από αυτή, η δομή του υλικού καταρρέει και ακόμη και μετά την ψύξη δεν μπορεί να επανέλθει στην αρχική του δομή.

Επομένως, δεν πρέπει να απομακρύνεστε πολύ από τη θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης για βέλτιστη ανόπτηση.

Οι καλύτερες θερμοκρασίες για την ανόπτηση του PLA ποικίλλουν ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής του PLA σας και τους τύπους των πληρωτικών υλικών που περιέχει. Ένας χρήστης δήλωσε ότι συνήθως χρειάζεται μόνο θερμοκρασίες γύρω στους 85-90°C, ενώ τα φθηνότερα PLA μπορεί να χρειάζονται υψηλότερες θερμοκρασίες για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Ένα καλό νήμα PLA+ θα πρέπει να χρειάζεται μόνο λίγα λεπτά στους 90°C για να κρυσταλλωθεί. Είπε ότι το έχει κάνει ακόμη και χρησιμοποιώντας τη θερμαινόμενη κλίνη στον τρισδιάστατο εκτυπωτή του, βάζοντας ένα κουτί πάνω από το κομμάτι για να συγκρατήσει τη θερμότητα.

Πώς να ανόπτηση PLA χωρίς στρέβλωση

Για να ανοπτήσετε το PLA χωρίς να στρεβλωθεί, πολλοί χρήστες προτείνουν να συσκευάσετε το μοντέλο σας σφιχτά σε ένα μπολ με άμμο πριν το βάλετε στο φούρνο για ψήσιμο. Θα πρέπει επίσης να αφήσετε το μοντέλο να κρυώσει ενώ βρίσκεται στην άμμο. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο του βρασμού με το μοντέλο σε μια πλαστική σακούλα και να το σβήσετε με κρύο νερό στη συνέχεια.

Θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι υπάρχει άμμος και στον πυθμένα του μοντέλου, περίπου 2 ίντσες αν είναι δυνατόν.

Εδώ είναι ένα εξαιρετικό βίντεο από το MatterHackers που σας δείχνει πώς να κάνετε αυτή τη διαδικασία. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε αλάτι αντί για άμμο, καθώς διαλύεται εύκολα στο νερό και είναι πιο προσιτό.

Ένας χρήστης που χρησιμοποίησε αυτή τη μέθοδο δήλωσε ότι λειτούργησε εξαιρετικά για την ανόπτηση του PLA χωρίς στρέβλωση, ακόμη και σε θερμοκρασία 100°C. Έβαλε τον φούρνο να λειτουργήσει για μια ώρα και άφησε την εκτύπωση να μείνει εκεί για να κρυώσει και βγήκε τέλεια.

Ένας άλλος χρήστης που ανόπτησε το PLA στους 80°C δήλωσε ότι μπορούσε να θερμαίνει τα αντικείμενα στους 73°C περίπου χωρίς να γίνονται εύκαμπτα. Τα μοντέλα PLA δεν άλλαξαν υφή και είχαν παρόμοια αντοχή μεταξύ των στρώσεων.

Ένα άτομο περιέγραψε την εμπειρία του από τη χρήση λεπτού αλατιού αντί για άμμο, τοποθέτησε ένα στρώμα από αυτό στο πιάτο Pyrex, έβαλε μέσα την τρισδιάστατη εκτύπωση, μαζί με ένα θερμόμετρο Bluetooth και πρόσθεσε περισσότερο αλάτι μέχρι το πιάτο να γεμίσει.

Στη συνέχεια, το έβαλε στο φούρνο στους 76°C και περίμενε μέχρι το θερμόμετρο να φτάσει στους 71°C (160°F), στη συνέχεια έκλεισε το φούρνο και το άφησε να κρυώσει όλη τη νύχτα με το κομμάτι ακόμα συσκευασμένο στο αλάτι.

Τα αποτελέσματα αυτής της διαδικασίας εξάλειψαν τα προβλήματα αποκόλλησης (διάσπαση στρώματος), μαζί με σχεδόν καθόλου στρέβλωση και ομοιόμορφο ρυθμό συρρίκνωσης στον άξονα X, Y και Z μόλις 0,5%.

Ποια είναι η θερμική αντίσταση του PETG;

Το PETG έχει αντοχή στη θερμότητα περίπου 70°C, σε αντίθεση με το PLA που έχει αντοχή στη θερμότητα 60°C. Αυτές οι θερμοκρασίες είναι γνωστές ως θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης. Τα ABS και ASA έχουν αντοχή στη θερμότητα περίπου 95°C.

Εδώ είναι ένα βίντεο που δείχνει μια δοκιμή αντίστασης στη θερμότητα του PETG ανάμεσα σε άλλους τύπους νημάτων.