Valóban lehetséges növelni a 3D nyomatok hőállóságát egy lágyításnak nevezett technikával. A folyamat ugyan elég trükkös lehet, de ha jól csináljuk, jó eredményeket hozhat. Ez a cikk arra ad választ, hogyan lehet a 3D nyomatokat hőállóbbá tenni.

A 3D-nyomatok hőállóbbá tételéhez a modelleket hőkezelésnek nevezett hőkezelési folyamatnak vetheti alá. Ennek során a modellt egy ideig sütő vagy forró víz segítségével állandó hőhatás alá helyezi, majd hagyja kihűlni. Ez a folyamat megváltoztatja a modell belső szerkezetét, hogy javítsa a hőállóságot.

Olvasson tovább a 3D nyomatok hőállóbbá tételéről szóló további információkért.

Hogyan lehet a PLA-t hőállóbbá tenni - izzítás

Az izzítás egy olyan folyamat, amikor hőt alkalmazunk egy anyagra, hogy javítsuk annak hőállóságát és tartósságát. A PLA nyomatokat úgy lehet izzítani, hogy 60-110°C közötti hőmérsékleten hőforrásba helyezzük őket.

A PLA egy kristályosodásnak nevezett folyamaton megy keresztül. A kristályosodási hőmérséklet azt a hőmérsékletet jelenti, amelyen az anyag szerkezete kristályosodni kezd.

A PLA-alapú modellek lágyítására többféle módszer létezik, többek között a következők:

• Sütés a sütőben
• Forró vízbe helyezés
• Sütés a 3D nyomtató fűtött ágyán

Sütés a sütőben

Egyesek kenyérpirítót vagy elektromos sütőt használnak, ami általában jobb, mint a gáztűzhely, mivel ezek jobban és egyenletesebben vezetik el a hőt a 3D modellek körül.

Fontos továbbá, hogy használjon hőmérőt, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a sütő hőmérséklete valóban megfelel-e az Ön által beállított hőmérsékletnek.

A következő lépésekkel biztosíthatja a PLA-modell lágyítását:

• Melegítse fel az elektromos sütőt körülbelül 110 °C-ra.
• Tegye a lenyomatokat a sütőbe körülbelül egy órára.
• Hagyja a modellt körülbelül egy órán át a sütőben, majd kapcsolja ki.
• Hagyja a modellt fokozatosan kihűlni a sütőben

Ez a fokozatos lehűlési folyamat segít a modell tulajdonságainak átstrukturálásában és a melegítés során kialakult belső feszültségek enyhítésében.

Íme egy részletes videó, amely bemutatja, hogyan melegítheti fel a modelljét a sütőben.

Egy felhasználó, aki a PLA-t 120°C-os sütőben, majd egy másodikat 90°C-on sütötte, azt mondta, hogy mindkettő nagyon elvetemedett.

Egy másik felhasználó azt mondta, hogy jobb, ha valami olcsó konvektoros kenyérpirítót használunk, amely egy PID hőmérséklet-szabályozóra van kötve.

Ez megakadályozná a sok vetemedést azáltal, hogy a hő kényszerített konvekciót használna, majd a modellt egy szigetelőanyagra helyezné, miközben megvédi a sütő fűtőelemeit, hogy a hősugárzás ne érje az alkatrészt.

Az embereket foglalkoztatja a kérdés, hogy biztonságos-e a PLA-t ugyanabban a sütőben izzítani, amelyben főzöl, és erről nincs túl sok információ. Néhány felhasználó szerint jobb a biztonság kedvéért, mivel a műanyag már azelőtt toxinokat bocsáthat ki, hogy túl forró lenne.

Nem szeretné, ha ezeknek a gázoknak a maradványai a sütő belsejébe kerülnének, amelyben ételt süt. Ha ezt a módszert választja, jobb, ha beszerez egy külön erre a célra szolgáló kenyérpirítót vagy valami hasonlót, amellyel a PLA-t izzíthatja.

Néhány felhasználó azt mondja, hogy sütőben izzítják, de a modell szorosan becsomagolt fóliában van, hogy csökkentsék az expozíció kockázatát.

Forró vízbe helyezés

A PLA-modelljét forró vízben is izzíthatja a következő lépésekkel:

• Egy viszonylag nagy tálban melegítsünk vizet forráspontig.
• Helyezze a kinyomtatott modellt egy műanyag zacskóba, és tegye a forró vízbe.
• 2-5 percig hagyja állni
• Vegye ki a modellt a forró vízből, és tegye egy tál hideg vízbe.
• Szárítsuk meg szárítószerrel vagy papírtörlővel.

Az embereknek különböző módszerei vannak a forró vízzel való izzításra, de ez a módszer elég jól működik.

Íme egy videó, amely kiemeli ezt a folyamatot, és összehasonlítja a sütés és a főzés PLA-alkatrészek összehasonlítását.

Néhányan azt ajánlották, hogy víz helyett használhatsz glicerint, mivel az még jobban működik, mivel higroszkópos, így nem kell megszáradni.

A fenti videóban összehasonlította a sütésen keresztül történő izzítást a forralással, és megállapította, hogy a forralás során az alkatrész méretpontosabb marad. Egy másik klassz dolog, hogy a szabálytalan alakú alkatrészeket könnyebb forralással izzítani, mint sütővel.

Egy felhasználó sikeresen izzított forró vízben néhány RC repülőgépekhez való motortartót, de azok egy kicsit összementek. Ezen a részen csavarfuratok voltak, de erőltetéssel még használhatóak voltak.

Sütés a 3D nyomtató fűtött ágyán

Hasonlóan a 3D-nyomatok sütőben történő lágyításához, egyesek azt javasolják, hogy ezt akár a 3D-nyomtató fűtött ágyán is elvégezheted. Egyszerűen csak melegítsd fel a hőmérsékletet körülbelül 80-110°C-ra, helyezz egy kartondobozt a modellre, és hagyd sütni körülbelül 30-60 percig.

Az egyik felhasználó még G-kódot is alkalmazott a folyamat javítására: 80 °C-os melegített ágyon kezdte a folyamatot, 30 percig hagyta sütni, majd fokozatosan lehűtötte és rövidebb ideig sütötte.

Itt van az általuk használt G-kód:

M84 ;léptetők ki

M117 Bemelegítés

M190 R80

M0 S1800 Sütés @ 80C 30min

M117 Hűtés 80 -> 75

M190 R75

M0 S600 Sütés @ 75C 10min

M117 Hűtés 75 -> 70

M190 R70

M0 S600 Sütés @ 70C 10min

M117 Hűtés 70 -> 65

M190 R65

M0 S300 Sütés 65C 5 percig

M117 Hűtés 65 -> 60

M190 R60

M0 S300 Sütés @ 60C 5min

M117 Hűtés 60 -> 55

M190 R55

M0 S300 Sütés @ 55C 5min

M140 S0 ; Ágy ki

M117 Kész

Legjobb PLA izzítási hőmérséklet (sütő)

A PLA modellek sikeres hőkezeléséhez a legjobb hőmérséklet 60-170°C közé esik, a jó érték általában 90-120°C körül van. Ez az üvegesedési hőmérséklet felett és a PLA olvadási hőmérséklete alatt van.

A PLA anyagok szerkezetét amorfnak mondják, ami azt jelenti, hogy az anyag molekuláris szerkezete rendezetlen. Ahhoz, hogy az anyagot valamelyest szervezetté (kristályossá) tegye, az üvegesedési hőmérséklet fölé kell melegíteni.

Ha az anyagot az olvadási hőmérséklethez nagyon közel vagy afölött melegítjük, az anyag szerkezete összeomlik, és még lehűlés után sem tud visszatérni az eredeti szerkezetéhez.

Ezért az optimális lágyítás érdekében nem szabad túlságosan eltávolodni az üvegesedési hőmérséklettől.

A legjobb hőmérséklet a PLA hőkezeléséhez attól függően változik, hogy a PLA-t hogyan gyártották, és milyen típusú töltőanyagokat tartalmaz. Egy felhasználó szerint általában csak 85-90°C körüli hőmérsékletet kell elérnie, míg az olcsóbb PLA-knak hosszabb ideig magasabb hőmérsékletre lehet szükségük.

Egy jó PLA+ filamentnek csak néhány percre van szüksége 90°C-on a kristályosodáshoz. Azt mondta, hogy még a 3D nyomtatója fűtött ágyát is használta, amikor egy dobozt tett az alkatrész fölé, hogy megtartsa a hőt.

Hogyan izzítsuk a PLA-t vetemedés nélkül

A PLA megvetemedés nélküli izzításához sok felhasználó azt javasolja, hogy szorosan csomagolja a modellt egy tál homokba, mielőtt beteszi a sütőbe sütni. Hagyja a modellt kihűlni, amíg a homokban van. Használhatja a forralási módszert is, amikor a modellt egy műanyag zacskóba teszi, és utána hideg vízben oltja le.

Ügyeljünk arra, hogy a modell alján is legyen homok, lehetőleg kb. 2 hüvelyknyi.

Itt egy remek videó a MatterHackers-től, amely bemutatja, hogyan kell ezt a folyamatot elvégezni. Homok helyett használhatsz sót is, mivel az könnyen feloldódik a vízben, és könnyebben hozzáférhető.

Egy felhasználó, aki ezt a módszert alkalmazta, azt mondta, hogy nagyszerűen működött a PLA lágyítása, anélkül, hogy elvetemedett volna, még 100°C-os hőmérsékleten is. A sütőt egy órára állította be, és hagyta, hogy a nyomtatás ott hűljön, és nagyszerűen kijött.

Egy másik felhasználó, aki 80°C-on izzította a PLA-t, azt mondta, hogy a tárgyakat 73°C körüli hőmérsékletre tudta melegíteni anélkül, hogy azok rugalmasak lettek volna. A PLA modellek nem változtatták meg a textúrájukat, és a rétegek között hasonló szilárdsággal rendelkeztek.

Egy személy leírta a tapasztalatát, hogy homok helyett finom sót használt, és egy réteget tett a Pyrex-edényébe, beletette a 3D-nyomtatását, valamint egy Bluetooth-hőmérőt, és addig adagolta a sót, amíg az edény meg nem telt.

Ezután betette a 76 °C-os sütőbe, és megvárta, amíg a hőmérő 71 °C-ot mutat, majd kikapcsolta a sütőt, és egy éjszakán át hagyta hűlni, miközben az alkatrész még mindig a sóba volt csomagolva.

Ennek eredményeképpen megszűntek a delaminációs (rétegfelhasadási) problémák, valamint szinte semmi vetemedés és az X, Y & Z tengelyen egyenletes, mindössze 0,5%-os zsugorodási arány.

Mekkora a PETG hőállósága?

A PETG hőállósága körülbelül 70 °C, ellentétben a PLA-val, amelynek hőállósága 60 °C. Ezeket a hőmérsékleteket üvegesedési hőmérsékletnek nevezik. Az ABS és az ASA hőállósága körülbelül 95 °C. A PETG és az ASA hőállósága 95 °C körül van.

Íme egy videó, amely a PETG hőállósági tesztjét mutatja be más szálak között.