3D-tulosteidesi lämmönkestävyyttä on itse asiassa mahdollista parantaa hehkutukseksi kutsutulla tekniikalla. Prosessi voi olla melko hankala, mutta kun se tehdään oikein, sillä voidaan saada hyviä tuloksia. Tässä artikkelissa vastataan siihen, miten 3D-tulosteista saadaan lämmönkestävämpiä.

Jos haluat tehdä 3D-tulosteista kuumuutta kestävämpiä, voit lämmittää niitä hehkutusprosessin avulla. Tällöin mallia kuumennetaan uunissa tai kiehuvassa vedessä tietyn ajan ja annetaan sen sitten jäähtyä. Prosessi muuttaa mallin sisäistä rakennetta ja parantaa näin lämmönkestävyyttä.

Jatka lukemista saadaksesi lisätietoja 3D-tulosteiden tekemisestä lämmönkestävämmiksi.

Kuinka tehdä PLA:sta lämmönkestävämpää - hehkutusmenetelmä

Hehkutus on prosessi, jossa materiaaliin kohdistetaan lämpöä sen lämmönkestävyyden ja kestävyyden parantamiseksi. PLA-tulosteet voidaan hehkuttaa asettamalla ne lämmönlähteeseen 60-110 °C:n lämpötilaan.

PLA käy läpi prosessin, jota kutsutaan kiteytymiseksi. Kiteytymislämpötila tarkoittaa lämpötilaa, jossa materiaalin rakenne alkaa muuttua kiteiseksi.

PLA-pohjaisen mallin hehkuttamiseen on olemassa erilaisia keinoja, kuten seuraavat:

• Paistaminen uunissa
• Kuumaan veteen asettaminen
• Paista 3D-tulostimen lämmitetty sänky

Paistaminen uunissa

Jotkut ihmiset käyttävät leivänpaahtimia tai sähköuunia, joka on yleensä parempi kuin kaasu-uuni, koska niissä lämpö jakautuu tasaisemmin 3D-mallien ympärille.

On myös tärkeää käyttää lämpömittaria, jotta voit varmistaa, että uunin lämpötila todella vastaa asettamaasi lämpötilaa.

Voit käyttää seuraavia vaiheita varmistaaksesi PLA-mallisi hehkuttamisen:

• Kuumenna sähköuunisi noin 110 °C:een.
• Laita tulosteet uuniin noin tunniksi.
• Anna mallin olla uunissa noin tunnin ajan ja sammuta se sitten.
• Anna mallin jäähtyä uunissa vähitellen

Tämä asteittainen jäähdytysprosessi auttaa jäsentämään mallin ominaisuudet uudelleen ja lievittämään kuumentamisen aikana syntyneitä sisäisiä jännityksiä.

Tässä on yksityiskohtainen video, jossa näytetään, miten mallia lämmitetään uunissa.

Eräs käyttäjä, joka paistoi PLA-muovinsa uunissa 120 °C:ssa ja toisen uunin 90 °C:ssa, sanoi, että molemmat vääntyivät pahasti.

Eräs toinen käyttäjä sanoi, että on parempi käyttää jotain halpaa konvektioleivänpaahtimen kaltaista uunia, joka on kytketty PID-lämpötilansäätimeen.

Näin vältettäisiin paljon vääntymistä käyttämällä pakotettua konvektiolämpöä ja asettamalla malli eristysmateriaalin päälle ja suojaamalla samalla uunin lämmityselementtejä, jotta lämpösäteily ei vaikuttaisi kappaleeseen.

Ihmiset miettivät, onko turvallista hehkuttaa PLA:ta samassa uunissa, jossa valmistetaan ruokaa, eikä tästä ole kovin paljon tietoa. Joidenkin käyttäjien mielestä on parempi olla varuillaan, koska muovista voi vapautua myrkkyjä jo ennen kuin se kuumenee liikaa.

Et halua näiden kaasujen jäämiä uunin sisäpuolelle, jossa valmistat ruokaa. On parempi hankkia oma leivänpaahdin tai vastaava uuni PLA:n hehkuttamista varten, jos valitset tämän menetelmän.

Jotkut käyttäjät sanovat hehkuttavansa uunissa, mutta heillä on malli tiukasti käärittynä folioon altistumisriskin vähentämiseksi.

Kuumaan veteen asettaminen

Voit myös hehkuttaa PLA-malliasi kuumassa vedessä seuraavien vaiheiden avulla:

• Kuumenna vesi suhteellisen suuressa kulhossa kiehumispisteeseen.
• Aseta tulostettu malli muovipussiin ja laita se kuumaan veteen.
• Jätä 2-5 minuutiksi
• Poista malli kuumasta vedestä ja aseta se kulhoon, jossa on kylmää vettä.
• Kuivaa kuivausaineella tai paperipyyhkeillä.

Ihmisillä on erilaisia tapoja hehkuttaa kiehuvalla vedellä, mutta tämä menetelmä näyttää toimivan melko hyvin.

Tässä on video, jossa korostetaan tätä prosessia ja näytetään vertailu PLA-osien paistamisen ja keittämisen välillä.

Jotkut suosittelivat, että voit käyttää glyserolia veden sijasta, koska se toimii vielä paremmin, koska se on hygroskooppinen, joten sen ei tarvitse kuivua.

Yllä olevalla videolla hän vertaa hehkutusta paistamalla ja kiehuttamalla ja totesi, että kiehuttaminen pitää osan mittatarkkana. Toinen hieno asia on, että epäsäännöllisen muotoisia osia on helpompi hehkuttaa kiehuttamalla kuin uunissa.

Eräs käyttäjä hehkutti menestyksekkäästi joitakin RC-lentokoneiden moottorikiinnikkeitä kiehuvassa vedessä, mutta ne kutistuivat hieman. Osassa oli ruuvinreikiä, mutta ne olivat silti käyttökelpoisia väkisin sovittamalla.

Paista 3D-tulostimen lämmitetty sänky

Samoin kuin 3D-tulosteiden hehkuttaminen uunissa, jotkut suosittelevat sitä jopa 3D-tulostimen lämmitetyssä sängyssä. Lämmitä lämpötila noin 80-110 °C:een, aseta pahvilaatikko mallin päälle ja anna sen paistua noin 30-60 minuuttia.

Eräs käyttäjä jopa käytti G-koodia parantaakseen prosessia aloittamalla 80 °C:n lämpötilassa lämmitetyllä vuoteella, antamalla sen paahtaa 30 minuuttia ja antamalla sen sitten vähitellen jäähtyä ja paahtaa lyhyemmän aikaa.

Tässä on heidän käyttämänsä G-koodi:

M84 ;ohjaimet pois päältä

M117 Lämmittely

M190 R80

M0 S1800 Paista @ 80 C 30min

M117 Jäähdytys 80 -> 75

M190 R75

M0 S600 Paistetaan 75 C:ssa 10 min.

M117 Jäähdytys 75 -> 70

M190 R70

M0 S600 Paista @ 70C 10min

M117 Jäähdytys 70 -> 65

M190 R65

M0 S300 Paistetaan 65 C:ssa 5 min.

M117 Jäähdytys 65 -> 60

M190 R60

M0 S300 Paistetaan 60 C:ssa 5 min.

M117 Jäähdytys 60 -> 55

M190 R55

M0 S300 Paistetaan 55 C:ssa 5 min.

M140 S0 ; Vuode pois päältä

M117 Tehty

Paras PLA hehkutuslämpötila (uuni)

Parhaat lämpötilat PLA-mallien onnistuneeseen hehkuttamiseen uunissa ovat 60-170 °C, ja hyvä arvo on yleensä noin 90-120 °C. Tämä on lasittumislämpötilan yläpuolella ja PLA:n sulamislämpötilan alapuolella.

PLA-materiaalien rakenteen sanotaan olevan amorfinen, mikä tarkoittaa, että materiaalin molekyylirakenne on järjestäytymätön. Jotta materiaalista saataisiin jonkin verran järjestäytynyttä (kiteistä), sitä pitäisi lämmittää lasittumislämpötilan yläpuolelle.

Jos materiaalia kuumennetaan hyvin lähellä sulamislämpötilaa tai sen yläpuolella, materiaalin rakenne romahtaa, eikä se voi palautua alkuperäiseen rakenteeseensa edes jäähtymisen jälkeen.

Optimaalisen hehkutuksen saavuttamiseksi sinun ei siis pitäisi poiketa liian kauas lasittumislämpötilasta.

Parhaat lämpötilat PLA:n hehkuttamiseen vaihtelevat sen mukaan, miten PLA on valmistettu ja millaisia täyteaineita siinä on. Eräs käyttäjä sanoi, että yleensä tarvitaan vain noin 85-90 °C:n lämpötiloja, kun taas halvemmat PLA:t saattavat tarvita korkeampia lämpötiloja pidempään.

Hyvän PLA+-filamentin pitäisi tarvita vain muutama minuutti 90 °C:n lämpötilassa kiteytyäkseen. Hän sanoi tehneensä sen jopa 3D-tulostimensa lämmitetyn sängyn avulla laittamalla laatikon kappaleen päälle pitämään lämpöä.

Kuinka hehkuttaa PLA ilman vääntymistä

Jos haluat hehkuttaa PLA:ta ilman, että se vääntyy, monet käyttäjät suosittelevat, että malli pakataan tiiviisti hiekkakulhoon, ennen kuin se laitetaan uuniin paistettavaksi. Mallin kannattaa myös antaa jäähtyä hiekassa ollessaan. Voit myös käyttää kiehutusmenetelmää, jossa malli on muovipussissa ja sammutetaan sen jälkeen kylmässä vedessä.

Varmista, että myös mallin pohjassa on hiekkaa, mahdollisuuksien mukaan noin 2 tuumaa.

Tässä on MatterHackersin mainio video, jossa näytetään, miten tämä prosessi tehdään. Voit myös käyttää hiekan sijasta suolaa, koska se liukenee helposti veteen ja on helpommin saatavilla.

Eräs käyttäjä, joka käytti tätä menetelmää, kertoi, että se toimi erinomaisesti PLA:n hehkuttamiseen ilman vääntymistä, jopa 100 °C:n lämpötilassa. Hän asetti uunin toimimaan tunnin ajan ja antoi tulosteen jäähtyä, ja tulosteesta tuli hieno.

Toinen käyttäjä, joka hehkutti PLA:ta 80 °C:ssa, sanoi voivansa lämmittää esineitä noin 73 °C:een ilman, että ne taipuivat. PLA-mallit eivät muuttaneet rakennettaan ja niiden lujuus oli samanlainen kerrosten välillä.

Eräs henkilö kuvaili kokemustaan hienon suolan käytöstä hiekan sijasta, laittoi kerroksen sitä Pyrex-astiaan, asetti 3D-tulosteensa sinne sekä Bluetooth-lämpömittarin ja lisäsi lisää suolaa, kunnes astia oli täynnä.

Sitten hän laittoi sen uuniin 76 °C:n (170 °F) lämpötilaan ja odotti, kunnes lämpömittari näytti 71 °C:n (160 °F) lämpötilaa, sammutti uunin ja antoi sen jäähtyä yön yli osan ollessa edelleen suolassa.

Tämän tuloksena poistettiin hänen delaminaatio-ongelmansa (kerroksen halkeaminen) sekä lähes vääntymättömyys ja tasainen kutistumisnopeus X-, Y- ja Z-akselilla, joka oli vain 0,5 %.

Mikä on PETG:n lämmönkestävyys?

PETG:n lämmönkestävyys on noin 70 °C, toisin kuin PLA:n, jonka lämmönkestävyys on 60 °C. Näitä lämpötiloja kutsutaan niiden lasittumislämpötilaksi. ABS:n ja ASA:n lämmönkestävyys on noin 95 °C.

Tässä on video, jossa näytetään PETG:n lämmönkestävyystesti muiden filamenttityyppien joukossa.