Kaip padidinti 3D spaudinių atsparumą karščiui (PLA) - atkaitinimas

Roy Hill 01-08-2023
Roy Hill

Iš tikrųjų įmanoma padidinti savo 3D atspaudų atsparumą karščiui naudojant atkaitinimo būdą. Jo procesas gali būti gana sudėtingas, tačiau, kai jis atliekamas teisingai, galima pasiekti gerų rezultatų. Šiame straipsnyje atsakysime, kaip padidinti 3D atspaudų atsparumą karščiui.

Kad 3D atspaudai būtų atsparesni karščiui, galite juos kaitinti vadinamuoju atkaitinimo procesu. Tai yra, kai tam tikrą laiką modeliui orkaitėje arba verdančiame vandenyje taikoma pastovaus lygio šiluma, o paskui leidžiama atvėsti. Šis procesas pakeičia vidinę modelio struktūrą, kad jis būtų atsparesnis karščiui.

Skaitykite toliau, kad sužinotumėte daugiau informacijos apie tai, kaip 3D atspaudus padaryti atsparesnius karščiui.

    Kaip padidinti PLA atsparumą karščiui - atkaitinimas

    Atkaitinimas - tai procesas, kurio metu medžiaga kaitinama, kad padidėtų jos atsparumas karščiui ir ilgaamžiškumas. PLA atspaudus galima atkaitinti įdėjus juos į 60-110 °C temperatūros šilumos šaltinį.

    PLA vyksta procesas, vadinamas kristalizacija. Kristalizacijos temperatūra reiškia temperatūrą, kurioje medžiagos struktūra pradeda kristalizuotis.

    PLA pagrindu pagamintam modeliui iškaitinti yra įvairių priemonių:

    • Kepimas orkaitėje
    • Dėjimas į karštą vandenį
    • Kepimas ant 3D spausdintuvo šildomos lovos

    Kepimas orkaitėje

    Kai kurie žmonės naudoja skrudintuvus arba elektrines orkaites, kurios paprastai yra geresnės nei dujinės orkaitės, nes jose šiluma geriau tolygiai sklinda aplink 3D modelius.

    Taip pat svarbu naudoti termometrą, kad įsitikintumėte, jog orkaitės temperatūra iš tikrųjų atitinka jūsų nustatytą temperatūrą.

    Galite pasinaudoti toliau nurodytais veiksmais, kad užtikrintumėte savo PLA modelio atkaitinimą:

    • Įkaitinkite elektrinę orkaitę iki maždaug 110 °C temperatūros.
    • Dėkite atspaudus į orkaitę maždaug valandai.
    • Palikite modelį orkaitėje maždaug valandą, tada ją išjunkite.
    • Palikite modelį palaipsniui atvėsti orkaitėje

    Šis laipsniško aušinimo procesas padeda restruktūrizuoti modelio savybes ir sumažinti vidinius įtempius, susidariusius kaitinimo metu.

    Pateikiame išsamų vaizdo įrašą, kuriame rodoma, kaip kaitinti modelį orkaitėje.

    Vienas naudotojas, kuris savo PLA kepė orkaitėje 120 °C temperatūroje, o kitą - 90 °C temperatūroje, sakė, kad abu jie labai stipriai išsikraipė.

    Kitas naudotojas sakė, kad geriau naudoti kažką panašaus į pigią konvekcinę skrudintuvę, prijungtą prie PID temperatūros reguliatoriaus.

    Taip būtų išvengta daugybės deformacijų, nes šiluma būtų skleidžiama priverstine konvekcija, tada modelis būtų padėtas ant izoliacinės medžiagos, o krosnelės kaitinimo elementai būtų apsaugoti, kad šiluminė spinduliuotė nepaveiktų jūsų detalės.

    Taip pat žr: Kaip spausdinti iš "Thingiverse" į 3D spausdintuvą - "Ender 3" ir dar daugiau

    Žmonės klausia, ar saugu PLA atkaitinti toje pačioje orkaitėje, kurioje ruošiate maistą, ir apie tai nėra per daug informacijos. Kai kurie naudotojai sako, kad geriau pasisaugoti, nes plastikas gali išskirti toksinus, kol dar nėra per karštas.

    Nenorėtumėte, kad šių dujų likučiai patektų į orkaitės, kurioje kepate maistą, vidų. Jei pasirenkate šį metodą, geriau įsigykite specialią skrudintuvę ar ką nors panašaus, kad galėtumėte iškaitinti PLA.

    Kai kurie naudotojai teigia, kad jie atkaitina orkaitėje, tačiau modelį laiko sandariai suvyniotą į foliją, kad sumažintų poveikio riziką.

    Dėjimas į karštą vandenį

    PLA modelį taip pat galite iškaitinti karštame vandenyje atlikdami šiuos veiksmus:

    • Palyginti dideliame dubenyje pašildykite vandenį iki virimo temperatūros
    • Atspausdintą modelį įdėkite į plastikinį maišelį ir įkiškite į karštą vandenį.
    • Palikite 2-5 minutes
    • Išimkite modelį iš karšto vandens ir įdėkite jį į dubenį su šaltu vandeniu.
    • Nusausinkite sausikliu arba popieriniais rankšluosčiais

    Žmonės taiko skirtingus atkaitinimo verdančiu vandeniu metodus, tačiau šis metodas, atrodo, veikia gana gerai.

    Pateikiame vaizdo įrašą, kuriame nušviečiamas šis procesas ir parodomas kepimo ir virimo PLA dalių palyginimas.

    Kai kurie žmonės rekomendavo vietoj vandens naudoti glicerolį, nes jis veikia dar geriau, nes yra higroskopiškas, todėl jo nereikia džiovinti.

    Pateiktame vaizdo įraše jis palygino atkaitinimą kepant ir verdant ir nustatė, kad verdant detalė išlaiko tikslesnius matmenis. Dar vienas šaunus dalykas yra tai, kad netaisyklingos formos detales lengviau atkaitinti verdant, o ne naudojant orkaitę.

    Vienas naudotojas sėkmingai iškaitino verdančiame vandenyje keletą RC lėktuvams skirtų variklio laikiklių, tačiau jie šiek tiek susitraukė. Toje dalyje buvo varžtų skylės, tačiau jas vis tiek buvo galima naudoti, pritvirtinus jėga.

    Kepimas ant 3D spausdintuvo šildomos lovos

    Panašiai kaip 3D spaudinius atkaitinti orkaitėje, kai kurie žmonės rekomenduoja tai daryti net ant 3D spausdintuvo šildomos lovos. Tiesiog įkaitinkite temperatūrą iki maždaug 80-110 °C, uždėkite ant modelio kartoninę dėžutę ir leiskite jam kepti maždaug 30-60 minučių.

    Vienas naudotojas netgi įdiegė G-kodą, kad patobulintų procesą, pradėdamas nuo 80 °C įkaitinto sluoksnio, leisdamas jam kepti 30 minučių, tada palaipsniui atvėsindamas ir kepdamas trumpiau.

    Čia pateikiamas jų naudotas G-kodas:

    M84 ;žingsniamačiai išjungti

    M117 Apšilimas

    M190 R80

    M0 S1800 Kepimas @ 80C 30 min.

    M117 Aušinimas 80 -> 75

    M190 R75

    M0 S600 Kepti @ 75C 10 min.

    M117 Aušinimas 75 -> 70

    M190 R70

    M0 S600 Kepimas @ 70C 10 min.

    M117 Aušinimas 70 -> 65

    M190 R65

    M0 S300 Kepimas @ 65C 5 min.

    M117 Aušinimas 65 -> 60

    Taip pat žr: Geriausi tiesioginės pavaros ekstruderiai 3D spausdintuvai, kuriuos galite įsigyti (2022)

    M190 R60

    M0 S300 Kepti @ 60C 5 min.

    M117 Aušinimas 60 -> 55

    M190 R55

    M0 S300 Kepti @ 55C 5 min.

    M140 S0 ; Lova išjungta

    M117 Atlikta

    Geriausia PLA atkaitinimo temperatūra (orkaitėje)

    Geriausia temperatūra, kurioje galima sėkmingai atkaitinti PLA modelius krosnelėje, yra 60-170 °C, o geriausia temperatūra paprastai būna apie 90-120 °C. Tai yra aukštesnė už stiklėjimo temperatūrą ir žemesnė už PLA lydymosi temperatūrą.

    Sakoma, kad PLA medžiagų struktūra yra amorfinė, t. y. medžiagos molekulinė struktūra yra neorganizuota. Kad medžiaga būtų šiek tiek organizuota (kristalinė), turėtumėte ją įkaitinti iki aukštesnės nei stiklėjimo temperatūros.

    Jei medžiagą kaitinate labai arti lydymosi temperatūros arba aukščiau, medžiagos struktūra suyra ir net atvėsusi negali grįžti į pradinę struktūrą.

    Todėl, norėdami optimaliai atkaitinti, neturėtumėte pernelyg nutolti nuo stiklėjimo temperatūros.

    Geriausia PLA atkaitinimo temperatūra skiriasi priklausomai nuo to, kaip buvo pagamintas jūsų PLA ir kokių rūšių užpildų jis turi. Vienas naudotojas teigė, kad paprastai užtenka 85-90 °C temperatūros, o pigesniems PLA gali prireikti aukštesnės temperatūros ilgesnį laiką.

    Geram PLA+ filamentui kristalizuotis turėtų užtekti kelių minučių 90 °C temperatūroje. Jis sakė, kad tai darė net naudodamas šildomą 3D spausdintuvo lova, virš detalės uždėjęs dėžutę, kad išlaikytų šilumą.

    Kaip atkaitinti PLA be deformacijų

    Norėdami atkaitinti PLA be deformacijų, daugelis naudotojų pataria prieš dedant modelį į orkaitę ir kepant jį sandariai supakuoti į dubenį su smėliu. Taip pat reikėtų leisti modeliui atvėsti, kol jis yra smėlyje. Taip pat galite naudoti virimo metodą, kai modelis įdėtas į plastikinį maišelį ir po to atvėsinamas vėsiame vandenyje.

    Turėtumėte įsitikinti, kad modelio dugne taip pat yra smėlio, jei įmanoma, maždaug 2 cm.

    Čia pateikiamas puikus "MatterHackers" vaizdo įrašas, kuriame rodoma, kaip atlikti šį procesą. Vietoj smėlio taip pat galite naudoti druską, nes ji lengvai tirpsta vandenyje ir yra lengviau prieinama.

    Vienas naudotojas, kuris taikė šį metodą, teigė, kad jis puikiai padėjo atkaitinti jo PLA be deformacijų, net esant 100 °C temperatūrai. Jis nustatė, kad orkaitė veiktų valandą, ir leido atspaudui atvėsti, o jis išėjo puikus.

    Kitas naudotojas, kuris PLA atkaitino 80 °C temperatūroje, teigė, kad objektus galėjo kaitinti maždaug iki 73 °C, tačiau jie netapo lankstūs. PLA modeliai nepakeitė tekstūros ir buvo panašaus stiprumo tarp sluoksnių.

    Vienas asmuo aprašė savo patirtį naudojant smulkią druską, o ne smėlį, įdėjo jos sluoksnį į savo Pyrex indą, įdėjo savo 3D spausdinimo įrenginį kartu su "Bluetooth" termometru ir pridėjo daugiau druskos, kol indas buvo pilnas.

    Tada jis įdėjo ją į orkaitę, įkaitintą iki 76 °C, ir laukė, kol termometras rodė 160 °C, tada išjungė orkaitę ir paliko ją atvėsti per naktį, kai dalis vis dar buvo įpakuota į druską.

    Tai padarius, buvo pašalintos sluoksnių išsisluoksniavimo (sluoksnių skilimo) problemos, beveik nebuvo deformacijų, o susitraukimo koeficientas X, Y ir Yamp; Z ašyje buvo tolygus ir siekė tik 0,5 %.

    Koks PETG atsparumas karščiui?

    PETG atsparumas karščiui yra apie 70 °C, priešingai nei PLA, kurio atsparumas karščiui yra 60 °C. Šios temperatūros vadinamos jų stiklėjimo temperatūra. ABS ir ASA atsparumas karščiui yra apie 95 °C.

    Čia pateikiamas vaizdo įrašas, kuriame rodomas PETG atsparumo karščiui bandymas tarp kitų gijų tipų.

    Roy Hill

    Roy Hill yra aistringas 3D spausdinimo entuziastas ir technologijų guru, turintis daug žinių apie visus su 3D spausdinimu susijusius dalykus. Turėdamas daugiau nei 10 metų patirtį šioje srityje, Roy yra įvaldęs 3D projektavimo ir spausdinimo meną bei tapo naujausių 3D spausdinimo tendencijų ir technologijų ekspertu.Roy'us yra įgijęs mechanikos inžinieriaus laipsnį Kalifornijos universitete, Los Andžele (UCLA) ir yra dirbęs keliose geros reputacijos įmonėse 3D spausdinimo srityje, įskaitant MakerBot ir Formlabs. Jis taip pat bendradarbiavo su įvairiomis įmonėmis ir asmenimis, kad sukurtų individualius 3D spausdintus produktus, kurie pakeitė jų pramonės šakas.Be aistros 3D spausdinimui, Roy'us yra aistringas keliautojas ir lauko entuziastas. Jis mėgsta leisti laiką gamtoje, žygiuoti ir stovyklauti su šeima. Laisvalaikiu jis taip pat globoja jaunus inžinierius ir dalijasi savo žiniomis apie 3D spausdinimą įvairiose platformose, įskaitant populiarųjį tinklaraštį „3D Printerly 3D Printing“.