Este de fapt posibil să creșteți rezistența la căldură a tipăriturilor 3D folosind o tehnică numită recoacere. Are un proces care poate fi destul de complicat, dar atunci când este făcut corect, poate oferi rezultate bune. Acest articol va răspunde la întrebarea cum să faceți tipăriturile 3D mai rezistente la căldură.

Pentru a face ca imprimările 3D să fie mai rezistente la căldură, le puteți supune unui proces de încălzire numit recoacere. În acest caz, aplicați un nivel constant de căldură unui model folosind un cuptor sau apă clocotită pentru o perioadă de timp, apoi îl lăsați să se răcească. Acest proces modifică structura internă a modelului pentru a îmbunătăți rezistența la căldură.

Continuați să citiți pentru mai multe informații despre cum să faceți imprimările 3D mai rezistente la căldură.

Cum să faci PLA mai rezistent la căldură - recoacere

Recoacerea este un proces prin care se aplică căldură unui material pentru a-i îmbunătăți rezistența la căldură și durabilitatea. Imprimările PLA pot fi recoapte prin plasarea lor într-o sursă de căldură la temperaturi cuprinse între 60-110°C.

PLA trece printr-un proces numit cristalizare. Temperatura de cristalizare se referă la temperatura la care structura materialului începe să devină cristalină.

Există diferite mijloace de recoacere a unui model pe bază de PLA, printre care se numără următoarele:

• Coacerea într-un cuptor
• Plasarea în apă fierbinte
• Coaceți pe patul încălzit al imprimantei 3D

Coacerea într-un cuptor

Unii oameni folosesc cuptoare cu prăjitor de pâine sau cuptoare electrice, care sunt de obicei mai bune decât un cuptor cu gaz, deoarece acestea au o disipare mai uniformă a căldurii în jurul modelelor 3D.

De asemenea, este important să folosiți un termometru pentru a vă asigura că temperatura cuptorului corespunde cu adevărat temperaturii pe care ați setat-o.

Puteți utiliza următorii pași pentru a asigura recoacerea modelului PLA:

• Încălziți cuptorul electric la aproximativ 110°C.
• Puneți amprentele în cuptor pentru aproximativ o oră.
• Lăsați modelul să stea în cuptor timp de aproximativ o oră, apoi opriți-l.
• Se lasă modelul să se răcească treptat în cuptor

Acest proces de răcire treptată ajută la restructurarea proprietăților modelului și la reducerea tensiunilor interne acumulate în timpul încălzirii.

Iată un videoclip detaliat care prezintă modul în care se încălzește modelul într-un cuptor.

Un utilizator care și-a copt PLA-ul într-un cuptor la 120°C, apoi un al doilea la 90°C a spus că ambele s-au deformat foarte tare.

Un alt utilizator a spus că este mai bine să folosiți ceva de genul unui cuptor de prăjit cu convecție ieftin conectat la un controler de temperatură PID.

Acest lucru ar preveni o mulțime de deformări prin utilizarea convecției forțate pentru căldură, apoi așezarea modelului pe un material izolator, protejând în același timp elementele de încălzire ale cuptorului pentru a preveni ca radiația termică să afecteze piesa.

Oamenii se întreabă dacă este sigur să recoaceți PLA în același cuptor cu care gătiți și nu există prea multe informații în acest sens. Unii utilizatori spun că este mai bine să fie în siguranță, deoarece materialele plastice pot degaja toxine înainte de a se încălzi prea tare.

Nu ați dori ca reziduurile acestor gaze să se regăsească în interiorul cuptorului cu care gătiți mâncarea. Este o idee mai bună să vă procurați un cuptor dedicat pentru prăjitor de pâine sau ceva similar pentru a vă recoace PLA dacă alegeți această metodă.

Unii utilizatori spun că recoace în cuptor, dar că au modelul în folie bine învelită pentru a reduce riscul de expunere.

Plasarea în apă fierbinte

De asemenea, puteți recoace modelul PLA în apă caldă prin următorii pași:

• Se încălzește apa într-un vas relativ mare până la punctul de fierbere
• Puneți modelul imprimat într-o pungă de plastic și introduceți-l în apă fierbinte.
• Se lasă timp de 2-5 minute
• Scoateți modelul din apa fierbinte și puneți-l într-un bol cu apă rece.
• Se usucă cu desicant sau cu prosoape de hârtie.

Oamenii au diferite metode de recoacere cu apă clocotită, dar această metodă pare să funcționeze destul de bine.

Iată un videoclip pentru a evidenția acest proces și pentru a arăta o comparație între coacerea și fierberea pieselor PLA.

Unele persoane au recomandat să folosiți glicerol în loc de apă, deoarece acesta funcționează chiar mai bine datorită faptului că este higroscopic, deci nu trebuie să se usuce.

În videoclipul de mai sus, el a comparat recoacerea prin coacere cu cea prin fierbere și a constatat că prin fierbere piesa rămâne mai precisă din punct de vedere dimensional. Un alt lucru interesant este că este mai ușor să recoaceți piesele cu forme neregulate prin fierbere decât cu un cuptor.

Un utilizator a reușit să recoace cu succes niște suporturi de motor pentru avioane RC în apă clocotită, dar acestea s-au contractat puțin. Erau găuri pentru șuruburi în acea parte, dar erau încă utilizabile prin forțarea lor.

Coaceți pe patul încălzit al imprimantei 3D

Într-un mod similar cu recoacerea imprimărilor 3D într-un cuptor, unii oameni recomandă chiar să faceți acest lucru pe patul încălzit al imprimantei 3D. Pur și simplu încălziți temperatura până la aproximativ 80-110°C, puneți o cutie de carton peste model și lăsați-l să se coacă timp de aproximativ 30-60 de minute.

Un utilizator chiar a implementat G-Code pentru a îmbunătăți procesul, începând cu un pat încălzit la 80°C, lăsându-l să se coacă timp de 30 de minute, apoi lăsându-l să se răcească treptat și să se coacă pentru perioade mai scurte.

Iată codul G-Code pe care l-au folosit:

M84 ;pas cu pas oprit

M117 Încălzire

M190 R80

M0 S1800 Coacere la 80C 30min

M117 Răcire 80 -> 75

M190 R75

M0 S600 Coaceți la 75C 10min

M117 Răcire 75 -> 70

M190 R70

M0 S600 Coaceți la 70C 10min

M117 Răcire 70 -> 65

M190 R65

M0 S300 Coacere la 65C 5min

M117 Răcire 65 -> 60

M190 R60

M0 S300 Coacere la 60C 5min

M117 Răcire 60 -> 55

M190 R55

M0 S300 Coacere la 55C 5min

M140 S0 ; Pat oprit

M117 Adoptat

Cea mai bună temperatură de recoacere PLA (cuptor)

Cele mai bune temperaturi pentru recoacerea cu succes a modelelor PLA într-un cuptor se situează între 60-170°C, o valoare bună fiind de obicei în jur de 90-120°C. Aceasta se situează deasupra temperaturii de tranziție vitroasă și sub temperatura de topire a PLA.

Se spune că structura materialelor PLA este amorfă, ceea ce înseamnă că structura moleculară a materialului este dezorganizată. Pentru ca materialul să devină oarecum organizat (cristalin), ar trebui să-l încălziți peste temperatura de tranziție vitroasă.

Dacă încălziți materialul foarte aproape de temperatura de topire sau mai sus, structura materialului se prăbușește și, chiar și după răcire, nu poate reveni la structura sa inițială.

Prin urmare, nu ar trebui să vă îndepărtați prea mult de temperatura de tranziție vitroasă pentru o recoacere optimă.

Cele mai bune temperaturi pentru recoacerea PLA variază în funcție de modul în care a fost fabricat PLA și de tipurile de materiale de umplutură pe care le conține. Un utilizator a spus că, de obicei, trebuie să atingeți temperaturi de aproximativ 85-90°C, în timp ce PLA-urile mai ieftine ar putea avea nevoie de temperaturi mai ridicate pentru mai mult timp.

Un filament PLA+ bun ar trebui să aibă nevoie doar de câteva minute la 90°C pentru a se cristaliza. El a spus că a făcut acest lucru folosind patul încălzit al imprimantei sale 3D, punând o cutie peste piesă pentru a reține căldura.

Cum să Anneal PLA fără deformare

Pentru a recoace PLA fără deformare, mulți utilizatori sugerează să împachetați bine modelul într-un bol cu nisip înainte de a-l pune în cuptor pentru coacere. De asemenea, ar trebui să lăsați modelul să se răcească în timp ce se află în nisip. De asemenea, puteți utiliza metoda de fierbere cu modelul într-o pungă de plastic și stingându-l apoi în apă rece.

Ar trebui să vă asigurați că există nisip și în partea de jos a modelului, la aproximativ 5 cm, dacă este posibil.

Iată un video excelent realizat de MatterHackers care vă arată cum să faceți acest proces. Puteți folosi și sare în loc de nisip, deoarece aceasta se dizolvă ușor în apă și este mai accesibilă.

Un utilizator care a folosit această metodă a spus că a funcționat foarte bine pentru recoacerea PLA-ului său fără deformare, chiar și la o temperatură de 100°C. A setat cuptorul să funcționeze timp de o oră și a lăsat imprimarea să se răcească și a ieșit foarte bine.

Un alt utilizator care a recopt PLA la 80°C a spus că poate încălzi obiectele la aproximativ 73°C fără ca acestea să devină flexibile. Modelele PLA nu și-au schimbat textura și au avut o rezistență similară între straturi.

O persoană și-a descris experiența de a folosi sare fină în loc de nisip, a pus un strat de sare în vasul său Pyrex, a așezat imprimarea 3D în el, împreună cu un termometru Bluetooth și a adăugat mai multă sare până când vasul a fost plin.

Apoi a pus-o în cuptor la 76°C (170°F) și a așteptat până când termometrul a ajuns la 71°C (160°F), apoi a oprit cuptorul și a lăsat-o să se răcească peste noapte, cu piesa încă împachetată în sare.

Rezultatele acestei operațiuni au eliminat problemele de delaminare (divizare a straturilor), împreună cu aproape nici o deformare și o rată de contracție uniformă pe axele X, Yamp și Z de doar 0,5%.

Care este rezistența la căldură a PETG?

PETG are o rezistență la căldură de aproximativ 70°C, spre deosebire de PLA, care are o rezistență la căldură de 60°C. Aceste temperaturi sunt cunoscute ca fiind temperatura de tranziție vitroasă. ABS și ASA au o rezistență la căldură de aproximativ 95°C.

Iată un videoclip care prezintă un test de rezistență la căldură a PETG printre alte tipuri de filamente.