Paano Gawin ang Mga 3D Print na Mas Heat-Resistant (PLA) – Pagsusupil

Roy Hill 01-08-2023
Roy Hill

Actually posible na pataasin ang heat resistance ng iyong 3D prints gamit ang technique na tinatawag na annealing. Mayroon nga itong proseso na medyo nakakalito, ngunit kapag ginawa ito nang tama, makakapagbigay ito ng magagandang resulta. Sasagutin ng artikulong ito kung paano gawing mas lumalaban sa init ang mga 3D na print.

Upang gawing mas lumalaban sa init ang mga 3D na print, maaari mong ilagay ang mga ito sa proseso ng pag-init na tinatawag na annealing. Dito ka maglalagay ng pare-parehong antas ng init sa isang modelo gamit ang oven o kumukulong tubig sa loob ng ilang panahon, pagkatapos ay hayaan itong lumamig. Binabago ng prosesong ito ang panloob na istraktura ng modelo upang pahusayin ang heat-resistant.

Magpatuloy sa pagbabasa para sa higit pang impormasyon tungkol sa paggawa ng mga 3D print na mas lumalaban sa init.

    Paano Gawing Higit na Lumalaban sa init ang PLA – Pagsusupil

    Ang pagsusubo ay isang proseso kung saan nilagyan mo ng init ang isang materyal upang mapabuti ang paglaban at tibay nito sa init. Maaaring i-annealed ang mga PLA print sa pamamagitan ng paglalagay ng mga ito sa isang pinagmumulan ng init sa mga temperatura sa pagitan ng 60-110°C

    Ang PLA ay dumadaan sa prosesong tinatawag na crystallization. Ang temperatura ng crystallization ay tumutukoy sa temperatura kung saan ang istraktura ng materyal ay nagsisimulang maging mala-kristal.

    May iba't ibang paraan upang ma-anneal ang isang modelong nakabatay sa PLA. Kasama sa mga ito ang sumusunod:

    • Pagluluto sa Oven
    • Paglalagay sa Mainit na Tubig
    • Paghurno sa 3D Printer Heated Bed

    Pagluluto sa isang Oven

    Ang ilang mga tao ay gumagamit ng mga toaster oven, o electricoven na kadalasang mas mahusay kaysa sa gas oven dahil mas maganda ang pare-parehong pagkawala ng init sa paligid ng iyong mga 3D na modelo.

    Mahalaga ring gumamit ng thermometer para matiyak na ang temperatura ng iyong oven ay aktuwal na tumutugma sa temperaturang itinakda mo.

    Maaari mong gamitin ang mga sumusunod na hakbang upang matiyak na ma-anneal ang iyong modelo ng PLA:

    • Painitin ang iyong electric oven sa humigit-kumulang 110°C.
    • Ilagay ang iyong mga print sa ang oven sa loob ng humigit-kumulang isang oras.
    • Pahintulutan ang modelo na maupo sa oven nang halos isang oras pagkatapos ay i-off ito.
    • Hayaan ang modelo na lumamig nang unti-unti sa oven

    Ang prosesong ito ng unti-unting paglamig ay ang tumutulong sa muling pagsasaayos ng mga katangian ng modelo at tumulong na mapawi ang mga panloob na stress na nabubuo sa panahon ng pag-init.

    Narito ang isang detalyadong video na nagpapakita kung paano painitin ang iyong modelo sa isang oven.

    Isang user na naghurno ng kanilang PLA sa oven sa 120°C, pagkatapos ay isang segundo sa 90°C ang nagsabing pareho silang nag-warped nang husto.

    Sabi ng isa pang user, mas mainam na gumamit ng isang bagay tulad ng murang convection toaster oven na naka-hook up sa isang PID temperature controller.

    Maiiwasan nito ang maraming warping sa pamamagitan ng paggamit ng forced convection para sa init, pagkatapos ay i-set ang iyong modelo sa isang insulating material, habang pinoprotektahan ang mga heating element ng oven para maiwasan ang thermal radiation mula sa pag-apekto sa iyong bahagi.

    Nagtataka ang mga tao kung ligtas bang i-anneal ang PLA sa parehong oven na ginagamit mo sa pagluluto, at walang masyadong maraming impormasyon saito. Sinasabi ng ilang user na mas mabuting maging ligtas dahil ang mga plastik ay maaaring maglabas ng mga lason bago ito maging masyadong mainit.

    Hindi mo gugustuhin ang mga nalalabi ng mga gas na ito sa loob ng oven na ginagamit mo sa pagluluto ng pagkain. Mas mainam na ideya na kumuha ng nakalaang toaster oven o isang bagay na katulad ng pag-anneal ng iyong PLA kung pipiliin mo ang paraang ito.

    Sinasabi ng ilang user na nag-anneal sila sa oven ngunit mayroon silang modelo sa balot na foil para mabawasan ang exposure panganib.

    Paglalagay sa Mainit na Tubig

    Maaari mo ring i-anneal ang iyong modelo ng PLA sa mainit na tubig sa pamamagitan ng paggawa ng mga sumusunod na hakbang:

    • Painitin ang tubig sa medyo malaking mangkok hanggang kumukulo
    • Ilagay ang naka-print na modelo sa isang plastic bag at ilagay ito sa mainit na tubig.
    • Iwanan ng 2-5 minuto
    • Alisin ang modelo sa mainit na tubig at ilagay ito sa isang mangkok ng malamig na tubig
    • Tuyuin gamit ang desiccant o mga tuwalya ng papel

    Ang mga tao ay may iba't ibang paraan ng pagsusubo gamit ang kumukulong tubig, ngunit ang paraang ito ay tila gumagana nang maayos.

    Tingnan din: Paano Mag-set Up ng OctoPrint sa Iyong 3D Printer – Ender 3 & Higit pa

    Narito ang isang video upang i-highlight ang prosesong ito at ipakita ang isang paghahambing ng baking kumpara sa kumukulong bahagi ng PLA.

    Inirerekomenda ng ilang tao na maaari mong gamitin ang glycerol sa halip na tubig dahil mas mahusay itong gumagana dahil sa pagiging hygroscopic kaya hindi na ito kailangang matuyo.

    Sa video sa itaas, inihambing niya ang pagsusubo sa pamamagitan ng pagbe-bake na may pagkulo at nalaman na ang pagpapakulo nito ay nagpapanatili sa bahagi na mas tumpak sa sukat. Ang isa pang cool na bagay ay na itomas madaling i-anneal ang hindi regular na hugis ng mga bahagi sa pamamagitan ng pagkulo sa halip na gamit ang oven.

    Matagumpay na na-annealed ng isang user ang ilang motor mount para sa mga RC na eroplano sa kumukulong tubig, ngunit lumiit ito nang kaunti. May mga butas sa turnilyo sa bahaging iyon ngunit magagamit pa rin ang mga ito sa pamamagitan ng puwersahang paglalagay sa mga ito.

    Maghurno sa 3D Printer Heated Bed

    Sa katulad na paraan sa pagsusubo ng iyong mga 3D print sa oven, ang ilan inirerekomenda ng mga tao kahit na gawin ito sa pinainit na kama ng iyong 3D printer. Painitin mo lang ang temperatura hanggang sa humigit-kumulang 80-110°C, maglagay ng karton na kahon sa ibabaw ng modelo at hayaan itong maghurno nang humigit-kumulang 30-60 minuto.

    Nagpatupad pa ng G-Code ang isang user upang mapahusay ang proseso sa pamamagitan ng simula sa isang 80°C na heated bed, hayaan itong mag-bake ng 30 minuto, pagkatapos ay hayaan itong unti-unting lumamig at mag-bake ng mas maikling oras.

    Narito ang G-Code na ginamit nila:

    M84 ;steppers off

    M117 Warming up

    M190 R80

    M0 S1800 Bake @ 80C 30min

    M117 Cooling 80 -> 75

    M190 R75

    M0 S600 Bake @ 75C 10min

    Tingnan din: Ano ang isang 3D Pen & Sulit ba ang mga 3D Pens?

    M117 Cooling 75 -> 70

    M190 R70

    M0 S600 Bake @ 70C 10min

    M117 Cooling 70 -> 65

    M190 R65

    M0 S300 Bake @ 65C 5min

    M117 Cooling 65 -> 60

    M190 R60

    M0 S300 Bake @ 60C 5min

    M117 Cooling 60 -> 55

    M190 R55

    M0 S300 Bake @ 55C 5min

    M140 S0 ; Bed off

    M117 Done

    Pinakamahusay na PLA Annealing Temperature ( Oven)

    Ang pinakamainam na temperatura upang matagumpay na ma-anneal ang mga modelo ng PLA sa isang oven ay nasa pagitan ng 60-170°C, na may magandang halaga na karaniwang nasa 90-120°C. Ito ay nasa itaas ng temperatura ng transition ng salamin at mas mababa sa temperatura ng pagkatunaw ng PLA.

    Ang istruktura ng mga materyales ng PLA ay sinasabing amorphous, ibig sabihin ay ang molekular na istrakturaang materyal ay hindi organisado. Upang gawing medyo organisado ang materyal (crystalline) kakailanganin mong painitin ito sa itaas ng temperatura ng paglipat ng salamin.

    Kung iniinitan mo ang materyal nang napakalapit sa temperatura ng pagkatunaw o mas mataas, ang istraktura ng materyal ay bumagsak at kahit na pagkatapos paglamig, hindi na maibabalik sa orihinal nitong istraktura.

    Samakatuwid, hindi ka dapat masyadong lumayo mula sa temperatura ng paglipat ng salamin para sa pinakamainam na pagsusubo.

    Ang pinakamahusay na mga temperatura para sa pagsusubo ng PLA ay nag-iiba batay sa kung paano ginawa ang iyong PLA at kung anong mga uri ng filler ang mayroon ito. Sinabi ng isang user na karaniwang kailangan mo lang maabot ang mga temperatura na humigit-kumulang 85-90°C, habang ang mga mas murang PLA ay maaaring mangailangan ng mas mataas na temperatura nang mas matagal.

    Ang isang magandang PLA+ filament ay kailangan lang ng ilang minuto sa 90°C para mag-kristal . Sinabi niya na nagawa pa niya ito gamit ang pinainit na kama sa kanyang 3D printer sa pamamagitan ng paglalagay ng isang kahon sa ibabaw ng bahagi upang mapanatili ang init.

    Paano I-Anneal ang PLA Nang Walang Warping

    Para i-anneal PLA nang walang warping, iminumungkahi ng maraming user na ilagay nang mahigpit ang iyong modelo sa isang mangkok ng buhangin bago ito ilagay sa oven para maghurno. Dapat mo ring hayaang lumamig ang modelo habang nasa buhangin. Maaari mo ring gamitin ang paraan ng pagkulo sa modelo sa isang plastic bag at papatayin ito sa malamig na tubig pagkatapos.

    Dapat mong tiyakin na may buhangin din sa ilalim ng modelo, sa paligid ng 2 pulgada kung maaari.

    Narito ang isang magandang video niIpinapakita sa iyo ng MatterHackers kung paano gawin ang prosesong ito. Maaari mo ring gamitin ang asin sa halip na buhangin dahil madali itong natutunaw sa tubig at mas madaling ma-access.

    Isang user na gumawa ng paraang ito ang nagsabing mahusay ito sa pag-annealing ng kanyang PLA nang walang warping, kahit na sa temperatura na 100°C . Itinakda niya ang oven na tumakbo sa loob ng isang oras at hinayaang umupo ang print doon upang lumamig at lumabas ito nang mahusay.

    Ang isa pang user na nag-annealed ng PLA sa 80°C ay nagsabing kaya niyang magpainit ng mga bagay sa humigit-kumulang 73°C nang wala nagiging flexible sila. Ang mga modelo ng PLA ay hindi nagbago ng texture at may magkatulad na lakas sa pagitan ng mga layer.

    Inilarawan ng isang tao ang kanilang karanasan sa paggamit ng pinong asin sa halip na buhangin ay naglagay ng isang layer nito sa kanyang Pyrex dish, itinakda ang kanyang 3D print, kasama gamit ang Bluetooth thermometer at nagdagdag ng mas maraming asin hanggang sa mapuno ang ulam.

    Pagkatapos ay inilagay niya ito sa oven sa 170°F (76°C) at naghintay hanggang umabot ang thermometer sa 160°F (71°C) , pagkatapos ay pinatay ang oven at hayaan itong lumamig magdamag na ang bahagi ay nakaimpake pa rin sa asin.

    Ang mga resulta ng paggawa nito ay inalis ang kanyang mga isyu sa delamination (layer splitting), kasama ang halos walang warping at isang pare-parehong rate ng pag-urong sa kabuuan ng X, Y & Z axis na 0.5% lang.

    Ano ang Heat Resistance ng PETG?

    Ang PETG ay may heat resistance na humigit-kumulang 70°C, hindi tulad ng PLA na may heat resistance na 60 °C. Ang mga temperaturang ito ay kilala bilang kanilang glass transition temperature. Ang ABS at ASA ay may paglaban sa initng humigit-kumulang 95°C.

    Narito ang isang video na nagpapakita ng heat resistance test ng PETG sa gitna ng iba pang uri ng filament.

    Roy Hill

    Si Roy Hill ay isang masigasig na 3D printing enthusiast at technology guru na may maraming kaalaman sa lahat ng bagay na nauugnay sa 3D printing. Sa mahigit 10 taong karanasan sa larangan, pinagkadalubhasaan ni Roy ang sining ng pagdidisenyo at pag-print ng 3D, at naging eksperto siya sa pinakabagong mga uso at teknolohiya sa pag-print ng 3D.Si Roy ay mayroong degree sa mechanical engineering mula sa University of California, Los Angeles (UCLA), at nagtrabaho para sa ilang mga kilalang kumpanya sa larangan ng 3D printing, kabilang ang MakerBot at Formlabs. Nakipagtulungan din siya sa iba't ibang negosyo at indibidwal upang lumikha ng mga custom na 3D printed na produkto na nagpabago sa kanilang mga industriya.Bukod sa kanyang hilig sa 3D printing, si Roy ay isang masugid na manlalakbay at isang mahilig sa labas. Nasisiyahan siyang gumugol ng oras sa kalikasan, paglalakad, at kamping kasama ang kanyang pamilya. Sa kanyang libreng oras, nagtuturo din siya ng mga batang inhinyero at ibinabahagi ang kanyang kayamanan ng kaalaman sa 3D printing sa pamamagitan ng iba't ibang platform, kabilang ang kanyang sikat na blog, 3D Printerly 3D Printing.