Como facer impresións 3D máis resistentes á calor (PLA) - Recocido

Roy Hill 01-08-2023
Roy Hill

En realidade, é posible aumentar a resistencia á calor das túas impresións 3D mediante unha técnica chamada recocido. Ten un proceso que pode ser bastante complicado, pero cando se fai ben, pode proporcionar bos resultados. Neste artigo explicarase como facer que as impresións 3D sexan máis resistentes á calor.

Para que as impresións 3D sexan máis resistentes á calor, podes sometelas a un proceso de quecemento chamado recocido. Aquí é onde aplicas un nivel de calor constante a un modelo usando un forno ou auga fervendo durante un período de tempo, despois deixalo arrefriar. Este proceso cambia a estrutura interna do modelo para mellorar a resistencia á calor.

Continúa lendo para obter máis información sobre como facer que as impresións 3D sexan máis resistentes á calor.

    Como facer que o PLA sexa máis resistente á calor: recocido

    O recocido é un proceso no que se aplica calor a un material para mellorar a súa resistencia á calor e durabilidade. As impresións de PLA pódense recocer colocándoas nunha fonte de calor a temperaturas entre 60 e 110 °C

    O PLA pasa por un proceso chamado cristalización. A temperatura de cristalización refírese á temperatura á que a estrutura do material comeza a volverse cristalina.

    Hai varios medios para recocer un modelo baseado en PLA. Inclúen o seguinte:

    • Cocer nun forno
    • Colocar en auga quente
    • Cocer na cama quente da impresora 3D

    Cocer nun forno

    Algunhas persoas usan fornos torradores ou eléctricosfornos, que adoita ser mellor que un forno de gas porque teñen unha mellor disipación de calor uniforme nos teus modelos 3D.

    Tamén é importante utilizar un termómetro para asegurarte de que a temperatura do teu forno coincide realmente coa temperatura que estableceches.

    Podes seguir os seguintes pasos para asegurarte de recocer o teu modelo PLA:

    • Quenta o forno eléctrico a uns 110 °C.
    • Coloca as túas impresións o forno durante aproximadamente unha hora.
    • Deixa o modelo no forno durante aproximadamente unha hora e despois apágalo.
    • Deixa que o modelo se arrefríe no forno gradualmente

    Este proceso de arrefriamento gradual é o que axuda a reestruturar as propiedades do modelo e axuda a aliviar as tensións internas acumuladas durante o quecemento.

    Aquí tes un vídeo detallado que mostra como quentar o teu modelo nun forno.

    Un usuario que coceu o seu PLA nun forno a 120 °C, despois un segundo a 90 °C, dixo que ambos se deformaron moi mal.

    Outro usuario dixo que é mellor usar algo así como unha convección barata. forno tostador conectado a un controlador de temperatura PID.

    Isto evitaría moitas deformacións mediante o uso da convección forzada para a calor e, a continuación, colocar o modelo nun material illante, protexendo os elementos de calefacción do forno para evitar a radiación térmica. de afectar a túa parte.

    A xente pregúntase se é seguro recocer PLA no mesmo forno co que cociñas e non hai demasiada información sobreisto. Algúns usuarios din que é mellor estar seguros xa que os plásticos poden desprender toxinas antes de que se quente demasiado.

    Non quererás que os residuos destes gases no interior do forno co que cociñas. Se escolles este método, é mellor conseguir un forno torrador dedicado ou algo semellante para recocer o PLA.

    Algúns usuarios din que recocen no forno pero que teñen o modelo en papel aluminio ben envolto para reducir a exposición. risco.

    Colocar auga quente

    Tamén podes recocer o modelo de PLA en auga quente seguindo os seguintes pasos:

    • Quenta auga nunha cunca relativamente grande ata o punto de ebulición
    • Coloque o modelo impreso nunha bolsa de plástico e méteo na auga quente.
    • Déixao durante 2-5 minutos
    • Retira o modelo da auga quente. e colócao nun recipiente con auga fría
    • Seque con desecante ou toallas de papel

    As persoas teñen diferentes métodos de recocido con auga fervendo, pero este método parece funcionar bastante ben.

    Aquí tes un vídeo para destacar este proceso e mostrar unha comparación entre as pezas de PLA cocidas e as cocidas.

    Algunhas persoas recomendaron que poidas usar glicerol en lugar de auga xa que funciona aínda mellor porque é higroscópico. polo que non precisa secar.

    No vídeo anterior, comparou o recocido mediante cocción coa ebulición e descubriu que a ebulición mantén a peza máis precisa dimensionalmente. Outra cousa interesante é que émáis fácil de recocer partes de forma irregular a través da ebulición en lugar de cun forno.

    Un usuario recocido con éxito algúns soportes de motor para avións RC en auga fervendo, pero encolleron un pouco. Había buratos para parafusos nesa parte, pero aínda se podían utilizar encaixándoos á forza.

    Coce na cama quentada da impresora 3D

    De forma semellante ao recocido das túas impresións 3D nun forno, algúns a xente recomenda incluso facelo na cama quentada da túa impresora 3D. Simplemente quentas a temperatura ata uns 80-110 °C, colocas unha caixa de cartón sobre o modelo e deixas cocer durante uns 30-60 minutos.

    Un usuario incluso implementou o código G para mellorar o proceso. comezando nunha cama quentada a 80 °C, deixando cocer durante 30 minutos, despois deixando arrefriar gradualmente e cocer por tempo máis curto.

    Aquí está o código G que usaron:

    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

    Ver tamén: Análisis simple de Anycubic Photon Mono X 6K: vale a pena comprar ou non?

    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

    Mellor temperatura de recocido PLA ( Forno)

    As mellores temperaturas para recocer con éxito modelos de PLA nun forno caen entre 60-170 °C, cun bo valor que adoita ser de 90-120 °C. Esta está por riba da temperatura de transición vítrea e por debaixo da temperatura de fusión do PLA.

    Dise que a estrutura dos materiais PLA é amorfa, é dicir, a estrutura molecular.do material está desorganizado. Para que o material sexa algo organizado (cristalino) necesitaríase quentalo por riba da temperatura de transición vítrea.

    Se quentas o material moi preto da temperatura de fusión ou superior, a estrutura do material colapsa e mesmo despois arrefriamento, non pode volver á súa estrutura orixinal.

    Polo tanto, non debes afastarte demasiado da temperatura de transición vítrea para un recocido óptimo.

    Ver tamén: Debo poñer a miña impresora 3D no meu cuarto?

    As mellores temperaturas para recocer PLA varían segundo como o seu PLA foi fabricado e que tipos de recheos ten. Un usuario dixo que normalmente só precisa alcanzar temperaturas de aproximadamente 85-90 °C, mentres que os PLA máis baratos poden necesitar temperaturas máis altas durante máis tempo.

    Un bo filamento de PLA+ só debería necesitar uns minutos a 90 °C para cristalizar. . Dixo que incluso o fixo usando a cama quente da súa impresora 3D poñendo unha caixa sobre a peza para reter a calor.

    Como recocer PLA sen deformarse

    Para recocer PLA sen deformación, moitos usuarios suxiren que embale ben o seu modelo nunha cunca de area antes de metelo no forno para cocer. Tamén debes deixar arrefriar o modelo mentres estás na area. Tamén podes usar o método de ferver co modelo nunha bolsa de plástico e apagalo en auga fría despois.

    Debes asegurarte de que tamén hai area na parte inferior do modelo, a uns 2 anos. polgadas se é posible.

    Aquí tes un gran vídeo deMatterHackers mostrándoche como facer este proceso. Tamén podes usar sal en lugar de area xa que se disolve facilmente na auga e é máis accesible.

    Un usuario que fixo este método dixo que funcionaba moi ben para recocer o seu PLA sen deformarse, mesmo a unha temperatura de 100 °C. . Fixo o forno a funcionar durante unha hora e deixou que a impresión se arrefriara e quedou xenial.

    Outro usuario que recozira PLA a 80 °C dixo que podía quentar obxectos a uns 73 °C sen volvense flexibles. Os modelos de PLA non cambiaron a textura e tiñan unha resistencia similar entre as capas.

    Unha persoa describiu a súa experiencia de usar sal fino en lugar de area, colocou unha capa del no seu prato de Pyrex e colocou a súa impresión 3D. cun termómetro Bluetooth e engadiu máis sal ata que o prato estaba cheo.

    Entón meteuno no forno a 170 °F (76 °C) e agardou ata que o termómetro chegase a 160 °F (71 °C) , despois apagou o forno e deixalo arrefriar durante a noite coa parte aínda empaquetada no sal.

    Os resultados de facelo eliminaron os problemas de delaminación (dividen a capa), xunto con case ningunha deformación e unha taxa de contracción uniforme. a través do X, Y e amp; Eixe Z de só 0,5%.

    Cal é a resistencia á calor do PETG?

    PETG ten unha resistencia á calor duns 70°C, a diferenza do PLA que ten unha resistencia á calor de 60 °C. Estas temperaturas coñécense como a súa temperatura de transición vítrea. ABS e ASA teñen unha resistencia á calorduns 95 °C.

    Aquí tes un vídeo que mostra unha proba de resistencia á calor de PETG entre outros tipos de filamentos.

    Roy Hill

    Roy Hill é un apaixonado entusiasta da impresión 3D e un gurú da tecnoloxía cun gran coñecemento sobre todo o relacionado coa impresión 3D. Con máis de 10 anos de experiencia no campo, Roy dominou a arte do deseño e impresión 3D e converteuse nun experto nas últimas tendencias e tecnoloxías de impresión 3D.Roy é licenciado en enxeñería mecánica pola Universidade de California, Los Ángeles (UCLA), e traballou para varias empresas reputadas no campo da impresión 3D, incluíndo MakerBot e Formlabs. Tamén colaborou con varias empresas e persoas para crear produtos personalizados impresos en 3D que revolucionaron as súas industrias.Ademais da súa paixón pola impresión 3D, Roy é un ávido viaxeiro e un entusiasta do aire libre. Gústalle pasar tempo na natureza, facer sendeirismo e acampar coa súa familia. No seu tempo libre, tamén é mentor de novos enxeñeiros e comparte a súa riqueza de coñecementos sobre impresión 3D a través de varias plataformas, incluíndo o seu popular blog, 3D Printerly 3D Printing.