Aínda que a impresión 3D produce modelos bastante detallados que parecen case idénticos á imaxe CAD, a precisión dimensional e a tolerancia non son perfectamente idénticas. Isto é algo que se chama encollemento, que ocorre nas impresións 3D que probablemente nin te decates.

Pensei en canto se produce a contracción nas impresións 3D, unha pregunta ideal para aqueles que queren crear obxectos funcionais que requiren tolerancias estritas, polo que decidín descubrilo e compartilo con vós.

Neste artigo trataremos o que é a contracción, o que é probable que as súas impresións 3D se encollen e algunhas boas contraccións. compensación para usar.

Que é a contracción na impresión 3D?

A contracción na impresión 3D é a redución do tamaño do modelo final debido aos cambios de temperatura do termoplástico fundido , ás capas de material extruido arrefriado.

Durante a impresión, a extrusora funde o filamento de impresión para crear o modelo 3D e o material se expande durante este proceso. Despois de que as capas comezan a arrefriarse inmediatamente despois de ser extruídas, fai que o material aumente de densidade, aínda que se reduza de tamaño.

A maioría da xente non se dará conta de que isto está a suceder ata que teña un modelo que require un pouco máis. precisión dimensional.

A contracción non é un problema ao imprimir modelos estéticos como obras de arte, vasos e xoguetes. Cando comezamos a movernos cara a obxectos que teñen tolerancias estreitas como aa carcasa do teléfono ou un soporte que conecte obxectos entre si, a contracción converterase nun problema a resolver.

Prodúcese en case todos os procesos de impresión 3D debido ás variacións de temperatura implicadas. Pero a velocidade á que se produce varía dependendo dalgúns factores.

Estes factores son o material utilizado, a temperatura, a tecnoloxía de impresión e o tempo de curado das impresións de resina.

De entre todos estes factores, quizais o factor máis importante que afecta á contracción sexa o material empregado.

O tipo de material utilizado inflúe na medida en que se encollerá o modelo.

A temperatura de impresión e as velocidades de arrefriamento tamén son factores importantes. O encollemento pode producirse se o modelo se imprime a alta temperatura ou se arrefría demasiado rápido, o que significa que os plásticos a temperaturas máis altas teñen máis probabilidades de encoller.

O arrefriamento rápido desigual pode incluso provocar deformacións, o que pode danar o modelo ou arruinar a impresión por completo. A maioría de nós experimentamos esta deformación, xa se trate de correntes de aire ou só dunha habitación moi fría.

Algo que me axudou coa deformación que implementei recentemente é usar unha alfombra illante de cama quente HAWKUNG baixo o meu Ender 3. Non. só axuda coa deformación, tamén acelera os tempos de quentamento e mantén unha temperatura da cama máis consistente.

Por último, o tipo de tecnoloxía de impresión utilizada tamén determina o grao de contracción. atopado no modelo. Tecnoloxías máis baratascomo FDM normalmente non se pode usar para fabricar pezas de alta calidade con tolerancias estritas.

As tecnoloxías SLS e de inxección de metal xustifican o seu alto prezo producindo modelos precisos.

Por sorte, hai moitas formas de para ter en conta a contracción, o que nos permite producir pezas dimensionalmente precisas sen demasiados problemas, aínda que cómpre coñecer as técnicas correctas.

Canto fan ABS, PLA e amp; PETG Prints Shrink?

Como mencionamos anteriormente, a taxa de encollemento depende en gran medida do tipo de material utilizado. Varía dun material a outro. Vexamos tres dos materiais de impresión 3D máis utilizados e como se resisten á contracción:

PLA

PLA é un material orgánico e biodegradable que tamén se usa nas impresoras FDM. É un dos materiais máis populares que se usan na impresión 3D porque é fácil de imprimir e ademais non é tóxico.

O PLA sofre pouca contracción, con taxas de encollemento auditivo de entre o 0,2 %, ata 3 % xa que é un termoplástico de temperatura máis baixa.

Os filamentos PLA non necesitan altas temperaturas para ser extruídos, a temperatura de impresión é de aproximadamente 190 ℃, que é menor que a do ABS.

A contracción no PLA tamén se pode reducir imprimindo nun ambiente pechado ou simplemente ampliando o modelo para compensar a contracción.

Isto funciona porque reduce eses cambios rápidos de temperatura e reduce o estrés físico sobre o PLA.modelo.

Creo que estas taxas de contracción dependen da marca e do proceso de fabricación, e mesmo da cor do propio filamento. Algunhas persoas descubriron que as cores máis escuras tenden a encollerse máis que as cores máis claras.

ABS

ABS é un material de impresión a base de petróleo que se usa nas impresoras FDM. Utilízase moito pola súa alta resistencia, resistencia á calor e versatilidade. Pódese atopar en calquera cousa, desde fundas de teléfono ata Legos.

O ABS ten unha taxa de contracción moi alta, polo que se precisas impresións 3D dimensionalmente precisas, tentaría evitar usalo. Vin a xente comentar que as taxas de contracción van desde o 0,8 % ata o 8 %.

Estou seguro de que son casos extremos e que poderías reducilo coa configuración correcta. , pero é un bo espectáculo para ilustrar o mal que pode ser realmente o encollemento.

Unha das principais formas de reducir a contracción é imprimir ás temperaturas correctas da cama quente.

Utilizando unha placa correctamente calibrada A cama quente axuda coa adhesión da primeira capa e tamén axuda a evitar que a capa inferior se arrefríe moito máis rápido que o resto da impresión para evitar deformacións.

Outro consello para reducir a contracción é imprimir nunha cámara pechada. Isto illa a impresión 3D das correntes de aire exteriores, garantindo que non se arrefríe de forma desigual.

A cámara pechada mantén a impresión a unha temperatura constante próxima ao plástico ata que se completa e todas as seccións poden arrefriar.ao mesmo ritmo.

Un gran recinto que utilizaron e gozaron miles de persoas é o Creality Fireproof & Carcasa a prueba de po de Amazon. Mantén un ambiente de temperatura constante e é moi doado de instalar & manter.

Ademais, ofrece máis seguridade en canto a incendios, reduce as emisións sonoras e protexe da acumulación de po.

PETG

PETG é outro material de impresión 3D moi utilizado debido ás súas fenomenais propiedades. Combina a resistencia estrutural e a dureza do ABS coa facilidade de impresión e a ausencia de toxicidade do PLA.

Isto faino axeitado para o seu uso en moitas aplicacións que requiren alta resistencia e seguridade do material

Cun 0,8%, os filamentos PETG teñen a taxa de contracción máis baixa. Os modelos 3D feitos con PETG son relativamente estables dimensionalmente en comparación con outros. Isto fai que sexan idóneos para realizar impresións funcionais que teñen que cumprir tolerancias algo estritas.

Para compensar ou reducir a contracción nas impresións PETG, o modelo pódese ampliar nun factor do 0,8 % antes de imprimir.

Como obter a compensación correcta da contracción na impresión 3D

Como vimos anteriormente, a contracción pódese reducir de varias maneiras. Pero o feito é que, por moito que se faga, a contracción non se pode eliminar. É por iso que a súa boa práctica é tratar de ter en conta a redución ao preparar o modelo para imprimir.

Acertar.a compensación de contracción axuda a contabilizar a redución do tamaño dos modelos. Algúns programas de impresión inclúen axustes preestablecidos que fan isto automaticamente por ti, pero a maioría das veces, hai que facelo manualmente.

O cálculo do tipo de compensación de contracción que se aplicará depende de tres cousas: o material que se utiliza. , a temperatura de impresión e a xeometría do modelo.

Todos estes factores combinados darán unha idea de canto se espera que se encolle a impresión e como compensalo.

Obter o a contracción correcta tamén pode ser un proceso iterativo, tamén coñecido como simple proba e erro. A taxa de contracción pode incluso variar entre as diferentes marcas do mesmo tipo de material.

Entón, unha boa forma de medir e cuantificar a contracción é imprimir primeiro un modelo de proba e medir a contracción. Os datos que obteñas pódense usar para crear unha compensación da taxa de contracción matemáticamente sólida.

Unha boa forma de medir a contracción é empregando este obxecto de cálculo de contracción de Thingiverse. Un usuario describiuno como "Unha das mellores ferramentas de calibración xerais". Moitos outros usuarios comparten o seu agradecemento co creador deste modelo CAD.

Os pasos son os seguintes:

• Imprime a parte de proba usando o filamento que elixas e a configuración do cortador que queiras para usar.
• Mida e introduza na folla de cálculo (a miña é compartidaen //docs.google.com/spreadsheets/d/14Nqzy8B2T4-O4q95d4unt6nQt4gQbnZm_qMQ-7PzV_I/edit?usp=sharing).
• Actualice a configuración do slicer

que quere usar Google Folla e crea unha copia nova que podes editar ti mesmo desde o novo. Atoparás as instrucións na páxina de Thingiverse para obter máis detalles.

Se queres unha compensación realmente precisa, podes executar a iteración dúas veces, pero o creador di que só unha iteración foi suficiente para facelos dentro. unha tolerancia de 100 um (0,01 mm) sobre unha peza de 150 mm.

Un usuario dixo que simplemente escala os seus modelos ao 101 % e que lle funciona bastante ben. Esta é unha forma moi sinxela de ver as cousas, pero pode ter éxito para obter resultados rápidos.

Tamén podes facer uso dunha configuración chamada expansión horizontal que axusta o tamaño das túas impresións 3D no X/Y dimensión, para compensar os cambios de tamaño a medida que o modelo se arrefría e encolle.

Se está a crear os modelos vostede mesmo, pode axustar as tolerancias no propio modelo e, con máis práctica, comezará a ser capaz de adiviñar as tolerancias correctas segundo o seu deseño específico.