چگونه پرینت های سه بعدی را مقاوم تر در برابر حرارت کنیم (PLA) - آنیلینگ

Roy Hill 01-08-2023
Roy Hill

در واقع می توان مقاومت حرارتی پرینت های سه بعدی خود را با استفاده از تکنیکی به نام آنیل افزایش داد. فرآیندی دارد که می‌تواند بسیار مشکل باشد، اما زمانی که به درستی انجام شود، می‌تواند نتایج خوبی ارائه دهد. این مقاله به چگونگی مقاوم‌تر کردن پرینت‌های سه بعدی در برابر حرارت پاسخ می‌دهد.

برای مقاوم‌تر کردن پرینت‌های سه‌بعدی در برابر حرارت، می‌توانید آنها را در یک فرآیند گرمایی به نام آنیلینگ قرار دهید. در اینجاست که یک مدل حرارتی ثابتی را با استفاده از اجاق گاز یا آب جوش برای مدت زمان مشخصی اعمال می‌کنید، سپس اجازه می‌دهید تا خنک شود. این فرآیند ساختار داخلی مدل را برای بهبود مقاومت در برابر حرارت تغییر می‌دهد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد مقاوم‌تر کردن پرینت‌های سه بعدی در برابر حرارت به خواندن ادامه دهید.

    چگونه می توان PLA را در برابر حرارت مقاوم تر کرد – آنیلینگ

    بازپخت فرآیندی است که در آن حرارت را به ماده ای اعمال می کنید تا مقاومت و دوام آن در برابر حرارت را بهبود بخشد. چاپ های PLA را می توان با قرار دادن آنها در یک منبع حرارتی در دمای بین 60 تا 110 درجه سانتیگراد آنیل کرد

    PLA فرآیندی به نام کریستالیزاسیون را طی می کند. دمای کریستالیزاسیون به دمایی اطلاق می شود که در آن ساختار ماده شروع به کریستالی شدن می کند.

    روش های مختلفی برای بازپخت یک مدل مبتنی بر PLA وجود دارد. آنها شامل موارد زیر هستند:

    • پخت در فر
    • قرار دادن در آب داغ
    • پخت روی تخت گرم شده با چاپگر سه بعدی

    پخت در فر

    بعضی از افراد از اجاق های توستر یا برقی استفاده می کننداجاق‌هایی که معمولاً بهتر از اجاق‌های گازی هستند زیرا اتلاف گرمای یکنواخت بهتری در اطراف مدل‌های سه بعدی شما دارند.

    همچنین استفاده از دماسنج برای اطمینان از اینکه دمای اجاق شما واقعاً با دمایی که تنظیم کرده‌اید مطابقت دارد، مهم است.

    برای اطمینان از بازپخت مدل PLA خود می توانید از مراحل زیر استفاده کنید:

    • فر برقی خود را تا حدود 110 درجه سانتی گراد گرم کنید.
    • چاپ های خود را در آن قرار دهید فر را حدود یک ساعت بگذارید.
    • اجازه دهید مدل حدود یک ساعت در فر بماند سپس آن را خاموش کنید.
    • مدل را به تدریج در فر خنک کنید

    این فرآیند خنک‌سازی تدریجی همان چیزی است که به بازسازی ویژگی‌های مدل کمک می‌کند و به کاهش تنش‌های داخلی ایجاد شده در حین گرم کردن کمک می‌کند.

    در اینجا یک ویدیوی دقیق وجود دارد که نحوه گرم کردن مدل خود را در اجاق نشان می‌دهد.

    یکی از کاربرانی که PLA خود را در فری با دمای 120 درجه سانتیگراد پختند، سپس نفر دوم در دمای 90 درجه سانتیگراد، گفت که هر دو بسیار بد تاب خورده اند.

    کاربر دیگری گفت که بهتر است از چیزی مانند کانوکشن ارزان استفاده کنید. اجاق توستر به یک کنترل کننده دمای PID متصل شده است.

    این کار با استفاده از همرفت اجباری برای گرما از تاب برداشتن زیاد جلوگیری می کند، سپس مدل خود را روی یک ماده عایق تنظیم می کند، در حالی که از عناصر گرمایشی اجاق برای جلوگیری از تشعشع حرارتی محافظت می کند. از تأثیرگذاری بر قسمت شما.

    مردم نمی‌دانند که آیا آنیل کردن PLA در همان فری که با آن غذا می‌پزید بی‌خطر است یا خیر، و اطلاعات زیادی در مورد آن وجود ندارد.این. برخی از کاربران می گویند که بهتر است در قسمت ایمن باشید زیرا پلاستیک ها می توانند قبل از اینکه خیلی داغ شوند سموم را از خود خارج کنند.

    همچنین ببینید: آیا باید یک چاپگر سه بعدی برای کودک/کودک خود تهیه کنید؟ نکات کلیدی که باید بدانید

    شما نمی خواهید باقیمانده این گازها در داخل فری که غذا را با آن می پزید، باقی بماند. اگر این روش را انتخاب می‌کنید، بهتر است یک آون توستر اختصاصی یا چیزی شبیه به آن برای بازپخت PLA خود تهیه کنید.

    بعضی از کاربران می‌گویند که در اجاق آنیل می‌کنند، اما برای کاهش قرار گرفتن در معرض آن، مدل را در فویل بسته‌بندی شده‌اند. خطر.

    قرار دادن در آب داغ

    همچنین می توانید مدل PLA خود را در آب گرم با انجام مراحل زیر بازپخت کنید:

    • آب را در یک کاسه نسبتا بزرگ گرم کنید تا نقطه جوش
    • مدل چاپ شده را داخل کیسه پلاستیکی قرار دهید و در آب داغ قرار دهید.
    • 2-5 دقیقه بگذارید
    • مدل را از آب داغ خارج کنید. و آن را در یک کاسه آب سرد قرار دهید
    • با ماده خشک کن یا حوله کاغذی خشک کنید

    افراد روش های مختلفی برای بازپخت با آب جوش دارند، اما به نظر می رسد این روش بسیار خوب عمل می کند.

    در اینجا ویدیویی برای برجسته کردن این فرآیند و نشان دادن مقایسه پخت و جوشاندن قطعات PLA وجود دارد.

    بعضی از افراد توصیه می‌کنند که می‌توانید از گلیسرول به جای آب استفاده کنید زیرا به دلیل رطوبت‌بینی حتی بهتر عمل می‌کند. بنابراین نیازی به خشک شدن ندارد.

    در ویدیوی بالا، او بازپخت از طریق پخت را با جوشان مقایسه کرد و متوجه شد که جوشاندن آن باعث می‌شود که قطعه دقیق‌تر از نظر ابعادی باقی بماند. چیز جالب دیگر این است کهبازپخت کردن قطعات با شکل نامنظم از طریق جوش به جای اجاق آسان‌تر است.

    یک کاربر با موفقیت برخی از پایه‌های موتور هواپیماهای RC را در آب جوش آنیل کرد، اما آنها کمی کوچک شدند. در آن قسمت سوراخ‌هایی برای پیچ وجود داشت، اما با نصب اجباری آن‌ها همچنان قابل استفاده بودند.

    پخت روی تخت گرم شده با پرینتر سه بعدی

    به روشی مشابه با بازپخت پرینت‌های سه بعدی خود در اجاق، برخی مردم توصیه می کنند حتی این کار را روی تخت گرم چاپگر سه بعدی خود انجام دهید. شما به سادگی دما را تا حدود 80 تا 110 درجه سانتیگراد گرم کنید، یک جعبه مقوایی را روی مدل قرار دهید و اجازه دهید حدود 30 تا 60 دقیقه بپزد.

    یک کاربر حتی برای بهبود فرآیند G-Code را پیاده سازی کرد. از یک تخت گرم شده با دمای 80 درجه سانتیگراد شروع کنید، بگذارید 30 دقیقه بپزد، سپس بگذارید به تدریج خنک شود و زمان های کوتاه تری بپزد.

    در اینجا G-Code استفاده شده است:

    M84 ;steppers off

    M117 Warming up

    M190 R80

    M0 S1800 Bake @ 80C 30min

    M117 Cooling 80 -> 75

    M190 R75

    M0 S600 Bake @ 75C 10min

    M117 Cooling 75 -> 70

    M190 R70

    M0 S600 Bake @ 70C 10min

    M117 Cooling 70 -> 65

    M190 R65

    همچنین ببینید: آیا دودهای فیلامنت پرینترهای سه بعدی سمی هستند؟ PLA، ABS و ABS نکات ایمنی

    M0 S300 Bake @ 65C 5min

    M117 Cooling 65 -> 60

    M190 R60

    M0 S300 Bake @ 60C 5min

    M117 Cooling 60 -> 55

    M190 R55

    M0 S300 Bake @ 55C 5min

    M140 S0 ; Bed off

    M117 Done

    بهترین دمای آنیل PLA ( فر)

    بهترین دما برای بازپخت موفقیت آمیز مدل های PLA در اجاق بین 60-170 درجه سانتیگراد است که مقدار خوب آن معمولاً حدود 90-120 درجه سانتیگراد است. این بالاتر از دمای انتقال شیشه ای و کمتر از دمای ذوب PLA است.

    به ساختار مواد PLA گفته می شود که آمورف است، به معنای ساختار مولکولی.از مواد به هم ریخته است. برای اینکه مواد تا حدودی سازماندهی شوند (کریستالی) باید آن را بالاتر از دمای انتقال شیشه ای گرم کنید.

    اگر مواد را بسیار نزدیک به دمای ذوب یا بالاتر گرم کنید، ساختار مواد فرو می ریزد و حتی پس از آن خنک کننده، نمی تواند به ساختار اولیه خود بازگردد.

    بنابراین، برای بازپخت بهینه، نباید از دمای انتقال شیشه ای خیلی دور شوید.

    بهترین دما برای بازپخت PLA بر اساس نحوه آن متفاوت است. PLA شما ساخته شده است و چه نوع پرکننده هایی دارد. یکی از کاربران گفت که شما معمولاً فقط باید دمای حدود 85 تا 90 درجه سانتیگراد داشته باشید، در حالی که PLAهای ارزانتر ممکن است برای مدت طولانی تری به دمای بالاتر نیاز داشته باشند.

    یک فیلامنت PLA+ خوب فقط باید چند دقیقه در دمای 90 درجه سانتیگراد برای کریستال شدن نیاز داشته باشد. . او گفت که حتی این کار را با استفاده از تخت گرم شده روی چاپگر سه بعدی خود با قرار دادن یک جعبه روی قسمت برای حفظ گرما انجام داده است.

    چگونه PLA را بدون تاب برداشتن آنیل کنیم

    برای بازپخت PLA بدون تاب برداشتن، بسیاری از کاربران پیشنهاد می‌کنند که مدل خود را قبل از قرار دادن در فر برای پخت در یک کاسه ماسه محکم ببندید. شما همچنین باید اجازه دهید مدل در حالی که در ماسه است خنک شود. همچنین می توانید از روش جوشاندن با مدل در کیسه پلاستیکی استفاده کنید و سپس آن را در آب خنک خاموش کنید. اینچ در صورت امکان.

    اینم یک ویدیوی عالی توسطMatterHackers به ​​شما نشان می دهد که چگونه این فرآیند را انجام دهید. همچنین می‌توانید به جای شن از نمک استفاده کنید زیرا به راحتی در آب حل می‌شود و در دسترس‌تر است.

    یکی از کاربرانی که این روش را انجام داده است، می‌گوید که برای بازپخت کردن PLA بدون تاب برداشتن، حتی در دمای 100 درجه سانتی‌گراد، عالی عمل می‌کند. . او فر را به مدت یک ساعت کار کرد و اجازه داد چاپ در آنجا بماند تا خنک شود و عالی شد.

    کاربر دیگری که PLA را در دمای 80 درجه سانتیگراد آنیل کرد، گفت که می تواند اشیا را تا حدود 73 درجه سانتیگراد بدون آن گرم کند. آنها انعطاف پذیر می شوند مدل‌های PLA تغییری در بافت نداشتند و استحکام مشابهی بین لایه‌ها داشتند.

    یک نفر تجربه خود را از استفاده از نمک ریز به جای شن و ماسه توضیح داد. با یک دماسنج بلوتوث و نمک بیشتری اضافه کرد تا ظرف پر شود.

    سپس آن را در فر با دمای 170 درجه فارنهایت (76 درجه سانتیگراد) قرار داد و صبر کرد تا دماسنج به 160 درجه فارنهایت (71 درجه سانتیگراد) برسد. ، سپس فر را خاموش کنید و بگذارید یک شبه با قسمتی که هنوز در نمک بسته بندی شده است خنک شود.

    نتایج انجام این کار مشکلات لایه لایه شدن (شکاف لایه) و تقریباً بدون تاب برداشتن و نرخ انقباض یکنواخت را برطرف کرد. در سراسر X, Y & محور Z فقط 0.5%

    مقاومت حرارتی PETG چیست؟

    PETG مقاومت حرارتی در حدود 70 درجه سانتیگراد دارد، برخلاف PLA که مقاومت حرارتی 60 دارد. درجه سانتی گراد این دماها به عنوان دمای انتقال شیشه ای آنها شناخته می شود. ABS و ASA مقاومت حرارتی دارنددر حدود 95 درجه سانتیگراد.

    در اینجا یک ویدیو نشان می دهد که آزمایش مقاومت حرارتی PETG را در میان انواع رشته های دیگر نشان می دهد.

    Roy Hill

    روی هیل یک علاقه‌مند به پرینت سه‌بعدی و استاد فناوری است که دانش زیادی در مورد همه چیزهای مرتبط با چاپ سه بعدی دارد. روی با بیش از 10 سال تجربه در این زمینه، بر هنر طراحی و چاپ سه بعدی تسلط یافته است و در آخرین گرایش ها و فناوری های چاپ سه بعدی متخصص شده است.روی دارای مدرک مهندسی مکانیک از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) است و برای چندین شرکت معتبر در زمینه چاپ سه بعدی از جمله MakerBot و Formlabs کار کرده است. او همچنین با مشاغل و افراد مختلف برای ایجاد محصولات پرینت سه بعدی سفارشی که صنعت آنها را متحول کرده است، همکاری کرده است.جدای از علاقه اش به چاپ سه بعدی، روی یک مسافر مشتاق و علاقه مندان به فضای باز است. او از گذراندن وقت در طبیعت، پیاده روی و کمپینگ با خانواده لذت می برد. او همچنین در اوقات فراغت خود به مهندسان جوان مشاوره می دهد و دانش خود را در زمینه چاپ سه بعدی از طریق پلتفرم های مختلف از جمله وبلاگ محبوب خود، چاپ سه بعدی چاپ سه بعدی، به اشتراک می گذارد.