Отказы 3D-печати - почему они выходят из строя и как часто?

Roy Hill 19-06-2023
Roy Hill

Неудачи 3D-печати могут очень расстраивать, особенно если учесть, что на их создание уходит много времени, но люди задаются вопросом, почему они терпят неудачу и как часто. Я решил написать статью о неудачах 3D-печати, чтобы дать людям ответы на эти вопросы.

В этой статье больше подробностей о неудачах 3D-печати, так что читайте дальше.

    Почему 3D-печати выходят из строя?

    Существует множество причин, по которым 3D-печать может выйти из строя. Это может быть связано с механическими проблемами, которые вызывают неравномерное движение, что может привести к повреждению модели, или с проблемами программного обеспечения со слишком высокими настройками, например, температуры.

    Даже колебания температуры в помещении могут привести к неудачной 3D-печати.

    Вот некоторые причины, по которым 3D-печати оказываются неудачными:

    • Ось Z перемещается неравномерно
    • Плохое прилегание к постели
    • Плохое/хрупкое качество нити
    • Использование недостаточного количества опор
    • Сложные модели
    • Слишком высокая или низкая температура печати
    • Сдвиги слоев
    • 3D-принтер не откалиброван

    Ось Z движется неравномерно

    Неровная ось Z может привести к неудачной 3D-печати, потому что при неровной или неправильной оси Z на 3D-принтере она не движется так, как должна.

    Смотрите также: 30 крутых вещей для 3D-печати для геймеров - аксессуары и многое другое (бесплатно)

    Один пользователь выяснил, что его 3D-отпечатки выходили из строя ближе к концу модели из-за неправильно установленного винта. Когда он выключил шаговый двигатель и поднял его рукой, он как бы ослаб, вплоть до того, что выскочил.

    Для устранения этой проблемы необходимо проверить, насколько плавно движется ось Z и правильно ли установлен винт.

    Муфта для ведущего винта не должна выскользнуть, поэтому затяните резьбовые винты до упора, чтобы они держались.

    Убедитесь, что некоторые другие винты не ослабли. Например, если некоторые компоненты вращаются свободно и не имеют достаточного давления при движении.

    Колеса POM - это большая проблема, где вы хотите, чтобы они плавно скользили вверх, вниз и поперек оси. Подтяните или ослабьте гайки эксцентриков, чтобы решить эту проблему.

    Убедитесь, что ваши компоненты выровнены и собраны правильно.

    Также полезно следить за тем, чтобы детали были смазаны должным образом, чтобы их движение было более плавным.

    Плохое сцепление с основанием и деформация

    Когда на 3D-принтере плохое сцепление с основанием, может произойти множество сбоев. Это, вероятно, одна из самых распространенных причин, почему 3D-печати не получаются.

    При 3D-печати происходит много движений, поэтому в процессе печати необходима стабильность. Если модель не приклеена к рабочей пластине прочно, вероятность ее отсоединения от станины значительно выше.

    Даже если она не отсоединяется полностью, достаточно, чтобы одна секция вышла из строя, после чего начнут накапливаться проблемы, которые приведут к тому, что ваш отпечаток будет сбит со сборочной пластины.

    Это может произойти, особенно когда модели не имеют большой площади поверхности на билд-пластине, так как это снижает прочность адгезии.

    Чем дольше длится печать, тем большее прилипание слоя вам потребуется, поскольку давление больше.

    Эта проблема также сочетается с короблением, когда нить остывает, сжимается и скручивается вверх.

    Исправить это можно следующим образом:

    • Очищайте печатную форму и не прикасайтесь к ней жирными пальцами
    • Убедитесь, что ваша кровать выровнена должным образом
    • Увеличьте температуру рабочей плиты
    • Используйте клей на кровати - клей-карандаш, лак для волос или синюю малярную ленту
    • Используйте лучшую поверхность для сборки, которая не деформируется

    //www.reddit.com/r/3Dprinting/comments/lm0uf7/when_your_print_fail_but_is_too_funny_to_stop_it/

    Плохое/хрупкое качество нити

    Вы можете столкнуться со сбоями в 3D-печати только из-за качества нити. Если нить хрупкая с катушки, она будет хрупкой и в процессе печати.

    Многие не знают, что нити гигроскопичны, то есть поглощают влагу из окружающей среды, поэтому они упакованы в герметичную пластиковую упаковку с влагопоглотителем.

    Если вы оставите нить в открытом виде, она со временем впитает влагу. Чтобы удалить влагу, используйте сушилку для нити, например, SUNLU Filament Dryer от Amazon.

    Следует также иметь в виду, что некоторые нити имеют не самую лучшую прочность на разрыв, например, шелковые нити и подобные гибридные нити.

    Недостаточное количество опор или заполняющих элементов

    Некоторые пользователи сталкиваются со сбоями в 3D-печати из-за недостаточного количества опор или наполнителей. Опоры нужны для многих моделей, которые имеют свесы. Это означает, что под ними недостаточно материала для поддержки следующих слоев, обычно под углом 45 градусов.

    Для борьбы с отсутствием фундамента достаточно создать опоры в слайсере для модели. Если у вас недостаточно опор или опоры недостаточно прочные, это может привести к сбою печати.

    Вы можете либо увеличить процент плотности опор, либо увеличить количество опор, уменьшив угол свеса опор в вашем слайсере.

    Я также рекомендую изучить, как создавать пользовательские опоры.

    Наполнитель работает аналогичным образом, когда он требуется в местах, где нет большой площади поверхности для выдавливания следующих слоев.

    Для решения этой проблемы может потребоваться увеличить плотность заполнения или изменить рисунок заполнения. 20% обычно хорошо работает, наряду с кубическим рисунком заполнения.

    Сложные модели

    Некоторые модели гораздо сложнее печатать на 3D, чем другие, поэтому если вы всегда пытаетесь печатать сложные модели, вы можете ожидать более высокий процент неудач. Простая модель, такая как калибровочный кубик XYZ, должна быть успешной большую часть времени, если только у вас нет более серьезных проблем.

    Сложную модель, такую как Lattice Cube Torture Test, которая имеет много выступов и мало фундамента под ней, было бы трудно напечатать в 3D.

    Слишком высокая или низкая температура печати

    Еще одна ключевая причина неудач 3D-печати - неоптимальная температура печати, особенно если она слишком низкая, настолько, что материал не может нормально вытекать из сопла.

    Если температура печати слишком высока, нить вытекает из сопла слишком свободно, что приводит к выходу лишней нити из сопла. Если слишком много нити выходит наружу, сопло может удариться о печать, что приведет к поломке.

    Вы хотите оптимизировать температуру печати с помощью 3D-печати температурной башни. Смотрите видео ниже, чтобы узнать, как это сделать прямо в Cura.

    Сдвиги слоев

    Многие люди сталкиваются со сбоями из-за смещения слоев в своих моделях. Это может произойти из-за перегрева шагового двигателя и пропуска шагов или из-за физического удара 3D-принтера.

    Один пользователь сказал, что его проблема была связана с проблемами охлаждения материнской платы и перегревом шаговых драйверов. Улучшение охлаждения с помощью больших вентиляторов и вентиляционных отверстий для материнской платы устранило эту проблему.

    Я помню один случай, когда у пользователя постоянно возникали проблемы со смещением слоев, и в конце концов он понял, что это происходит из-за того, что провода соприкасаются с моделью.

    Это также может быть связано с тем, что ваша поверхность не закреплена и перемещается во время печати.

    Активация Z-hop в слайсере может помочь при столкновениях сопла с моделью. По сути, сопло подпрыгивает во время движения.

    Смотрите также: Как долго можно оставлять незатвердевшую смолу в чане 3D-принтера?

    Ознакомьтесь с более подробной информацией в моей статье 5 способов, как исправить сдвиг слоев в середине печати в ваших 3D-отпечатках.

    Переход от 3D-печати к слоям

    3D-принтер не откалиброван

    Если ваш 3D-принтер плохо откалиброван, будь то шаги экструдера или XYZ-шаги, это может привести к недостаточной или избыточной экструзии в ваших моделях, что приведет к сбоям.

    Я всегда рекомендую пользователям калибровать шаги экструдера, чтобы экструдер перемещался именно на ту величину, на которую вы ему укажете.

    Чтобы правильно откалибровать шаги вашего экструдера, можно воспользоваться приведенным ниже видеороликом.

    Как часто 3D-печати выходят из строя? Показатели отказов

    Для новичков средний процент отказов может составлять 5-50%, если есть глубинные проблемы. При правильной сборке 3D-принтера можно ожидать, что процент отказов составит около 10-30%, исходя из адгезии первого слоя и настроек. При наличии опыта нормальным считается процент отказов 1-10%.

    Это также зависит от того, какие материалы для 3D-печати вы используете. При 3D-печати PLA, который намного легче печатать, у вас будет более высокий процент успеха. Если вы печатаете с помощью современных материалов, таких как Nylon или PEEK, вы можете ожидать гораздо более низкий процент успеха из-за характеристик материала.

    Один пользователь сказал, что его смоляной 3D-принтер выходит из строя примерно в 10% случаев, если он содержит его в чистоте и правильно обслуживает. Что касается его Ender 3, он часто ломается, но он получает около 60% успеха. Это зависит от правильной сборки и хорошего обслуживания.

    Неудачи при 3D-печати смолой обычно происходят из-за отсутствия опор в нужных местах или недостаточной адгезии к рабочей пластине из-за низкого времени выдержки дна.

    При 3D-печати с использованием филамента могут возникнуть проблемы с прилипанием слоя, смещением слоев, короблением, плохим расположением опор, низкими температурами и т.д. Условия окружающей среды вокруг принтера также имеют значение. Если в помещении слишком жарко или холодно, это может негативно сказаться на 3D-печати.

    Другой пользователь сказал, что для производственных отпечатков можно ожидать 5% отказов для основных филаментов и моделей.

    Вы можете повысить успешность своей печати, если:

    • Правильная сборка 3D-принтера - затягивание болтов и винтов
    • Точное выравнивание печатной формы
    • Использование правильных температур печати и постели
    • Проведение регулярного технического обслуживания

    Примеры неудач при 3D-печати

    Вы можете найти серию неудач 3D-печати здесь и на этой странице No Failed Prints Reddit.

    Вот несколько реальных примеров неудач 3D-печати от пользователей:

    Когда первый слой не прилипает, потому что вы пытались печатать с менее интенсивным смещением по z. от 3dprintingfail

    Это можно было исправить с помощью более высокой температуры постели или использования клеящего продукта.

    //www.reddit.com/r/nOfAileDPriNtS/comments/wt2gpd/i_think_it_came_out_pretty_good/

    Это уникальный отказ, который мог произойти из-за недостатка охлаждения или из-за тепловой ползучести.

    Решил попробовать напечатать большой отпечаток, чтобы посмотреть, как это будет выглядеть... Понятия не имею, что получилось. (Cross post) from nOfAileDPriNtS

    Этот пользователь попытался напечатать небольшой куб, но в итоге получил наклонный и волнистый куб. Другой пользователь предположил, что разумной причиной этой неудачи являются механические проблемы с принтером. По мнению этого пользователя, ремень на оси X ослаб и его необходимо затянуть.

    Кто-нибудь знает, как исправить это, это должен был быть куб, но он стал наклонным? от 3dprintingfail

    Кроме того, посмотрите видеоиллюстрацию с примерами типичных неудач при 3D-печати.

    Roy Hill

    Рой Хилл — страстный энтузиаст 3D-печати и технологический гуру, обладающий обширными знаниями обо всем, что связано с 3D-печатью. Обладая более чем 10-летним опытом работы в этой области, Рой овладел искусством 3D-проектирования и печати и стал экспертом в области последних тенденций и технологий 3D-печати.Рой имеет степень инженера-механика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и работал в нескольких авторитетных компаниях в области 3D-печати, включая MakerBot и Formlabs. Он также сотрудничал с различными предприятиями и частными лицами для создания пользовательских 3D-печатных продуктов, которые произвели революцию в их отраслях.Помимо своей страсти к 3D-печати, Рой является заядлым путешественником и любителем активного отдыха. Он любит проводить время на природе, ходить в походы и отдыхать с семьей. В свободное время он также наставляет молодых инженеров и делится своими знаниями о 3D-печати на различных платформах, в том числе в своем популярном блоге 3D Printerly 3D Printing.