3D baskı, CAD görüntüsüyle neredeyse aynı görünen oldukça ayrıntılı modeller üretse de, boyutsal doğruluk ve tolerans tamamen aynı değildir. 3D baskılarda meydana gelen ve muhtemelen farkına bile varmadığınız büzülme denen şey budur.

Sıkı toleranslar gerektiren işlevsel nesneler yaratmak isteyenler için ideal bir soru olan 3D baskılarda ne kadar büzülme meydana geldiğini düşündüm, bu yüzden öğrenmeye ve sizinle paylaşmaya karar verdim.

Bu makalede, büzülmenin ne olduğunu, 3D baskılarınızın ne kadar küçülebileceğini ve kullanılacak bazı iyi büzülme telafilerini ele alacağız.

3D Baskıda Büzülme Nedir?

3D baskıda büzülme, eritilmiş termoplastikten soğutulmuş ekstrüde malzeme katmanlarına kadar sıcaklık değişiklikleri nedeniyle nihai modelin boyutundaki küçülmedir.

Baskı sırasında ekstrüder, 3D modeli oluşturmak için baskı filamentini eritir ve bu işlem sırasında malzeme genişler. Katmanlar ekstrüde edildikten hemen sonra soğumaya başladıktan sonra, malzemenin yoğunluğunun artmasına, ancak boyutunun küçülmesine neden olur.

Çoğu insan, biraz daha fazla boyutsal doğruluk gerektiren bir modele sahip olana kadar bunun gerçekleştiğini fark etmeyecektir.

Sanat eserleri, vazolar ve oyuncaklar gibi estetik modelleri basarken büzülme bir sorun değildir. Bir telefon kılıfı veya nesneleri birbirine bağlayan bir montaj parçası gibi dar toleranslara sahip nesnelere geçmeye başladığımızda, büzülme çözülmesi gereken bir sorun haline gelecektir.

İlgili sıcaklık değişimleri nedeniyle hemen hemen her 3D baskı işleminde meydana gelir. Ancak meydana gelme oranı birkaç faktöre bağlı olarak değişir.

Bu faktörler kullanılan malzeme, sıcaklık, baskı teknolojisi ve reçine baskılar için kürlenme süresidir.

Tüm bu faktörler arasında, büzülmeyi etkileyen belki de en önemli faktör kullanılan malzemedir.

Kullanılan malzemenin türü, modelin ne kadar küçüleceği üzerinde etkili olacaktır.

Baskı sıcaklığı ve soğutma hızları da önemli faktörlerdir. Model yüksek sıcaklıkta basılırsa veya çok hızlı soğutulursa büzülme meydana gelebilir, bu da daha yüksek sıcaklıktaki plastiklerin büzülme olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir.

Hızlı ve eşit olmayan soğutma, modele zarar verebilecek veya baskıyı tamamen mahvedebilecek çarpıklığa bile yol açabilir. Çoğumuz, ister hava akımlarından isterse de gerçekten soğuk bir odadan kaynaklansın, bu çarpıklığı deneyimlemişizdir.

Yakın zamanda uyguladığım ve çözgü sorunuma yardımcı olan bir şey de Ender 3'ümün altında bir HAWKUNG Isıtmalı Yatak Yalıtım Matı kullanmak oldu. Sadece çözgü sorununa yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda ısıtma sürelerini hızlandırıyor ve daha tutarlı bir yatak sıcaklığı sağlıyor.

Son olarak, kullanılan baskı teknolojisinin türü de modelde bulunan büzülmenin boyutunu belirler. FDM gibi daha ucuz teknolojiler genellikle sıkı toleranslara sahip yüksek kaliteli parçalar yapmak için kullanılamaz.

SLS ve metal püskürtme teknolojileri, yüksek fiyat etiketlerini doğru modeller üreterek haklı çıkarıyor.

Neyse ki, büzülmeyi hesaba katmanın pek çok yolu vardır, bu da çok fazla güçlük çekmeden boyutsal olarak doğru parçalar üretmemizi sağlar, ancak doğru teknikleri bilmeniz gerekir.

ABS, PLA & PETG Baskılar Ne Kadar Küçülür?

Daha önce de belirttiğimiz gibi, büzülme oranı büyük ölçüde kullanılan malzemenin türüne bağlıdır. Malzemeden malzemeye değişir. En yaygın kullanılan üç 3D baskı malzemesine ve büzülmeye nasıl dayandıklarına bir göz atalım:

PLA

PLA, FDM yazıcılarda da kullanılan organik, biyolojik olarak parçalanabilen bir malzemedir. 3D baskıda kullanılan en popüler malzemelerden biridir çünkü yazdırması kolaydır ve ayrıca toksik değildir.

PLA, daha düşük sıcaklıkta bir termoplastik olduğu için %0,2 ila %3 arasında büzülme oranları duyarak çok az büzülme yaşar.

PLA filamentlerinin ekstrüde edilmesi için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç yoktur, baskı sıcaklığı 190 ℃ civarındadır ve bu ABS'ninkinden daha düşüktür.

PLA'daki büzülme, kapalı bir ortamda baskı yaparak veya büzülmeyi telafi etmek için modeli basitçe ölçeklendirerek de azaltılabilir.

Bu işe yarıyor çünkü sıcaklıktaki hızlı değişimleri azaltıyor ve model üzerindeki fiziksel baskıyı azaltıyor.

Bence bu büzülme oranları markaya, üretim sürecine ve hatta filamentin kendi rengine bağlı. Bazı insanlar koyu renklerin açık renklerden daha fazla büzülme eğiliminde olduğunu keşfetti.

ABS

ABS, FDM yazıcılarda kullanılan petrol bazlı bir baskı malzemesidir. Yüksek mukavemeti, ısı direnci ve çok yönlülüğü nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Telefon kılıflarından Legolara kadar her şeyde bulunabilir.

ABS gerçekten yüksek bir büzülme oranına sahiptir, bu nedenle boyutsal olarak doğru 3D baskılara ihtiyacınız varsa, kullanmaktan kaçınmaya çalışırım. İnsanların büzülme oranlarının% 0,8'den% 8'e kadar herhangi bir yerde olduğu hakkında yorum yaptığını gördüm.

Eminim bunlar uç durumlar ve doğru kurulumla bunu azaltabilirsiniz, ancak büzülmenin gerçekten ne kadar kötü olabileceğini göstermek için iyi bir gösteri.

Çekmeyi azaltmanın ana yollarından biri, doğru ısıtılmış yatak sıcaklıklarında baskı yapmaktır.

Doğru kalibre edilmiş ısıtmalı bir yatak kullanmak, ilk katmanın yapışmasına yardımcı olur ve ayrıca eğilmeyi önlemek için alt katmanın baskının geri kalanından çok daha hızlı soğumasını önlemeye yardımcı olur.

Büzülmeyi azaltmak için bir başka ipucu da kapalı bir odada baskı yapmaktır. Bu, 3D baskıyı dış hava akımlarından izole ederek düzensiz soğumamasını sağlar.

Kapalı hazne, baskı tamamlanana kadar baskıyı plastik sıcaklığına yakın sabit bir sıcaklıkta tutar ve tüm bölümler aynı hızda soğuyabilir.

Binlerce insanın kullandığı ve keyif aldığı harika bir muhafaza, Amazon'dan Creality Yanmaz ve Toz Geçirmez Muhafaza'dır. Sabit bir sıcaklık ortamı sağlar ve kurulumu ve bakımı çok kolaydır.

Bunun da ötesinde, yangınlar açısından daha fazla güvenlik sağlar, ses emisyonlarını azaltır ve toz birikiminden korur.

PETG

PETG, olağanüstü özellikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir başka 3D baskı malzemesidir. ABS'nin yapısal mukavemetini ve tokluğunu PLA'nın baskı kolaylığı ve toksik olmaması ile birleştirir.

Bu sayede yüksek mukavemet ve malzeme güvenliği gerektiren birçok uygulamada kullanıma uygundur

0,8 ile PETG filamentleri en düşük büzülme oranına sahiptir. PETG ile yapılan 3D modeller, diğerlerine kıyasla nispeten boyutsal olarak kararlıdır. Bu, onları biraz katı toleranslara uyması gereken işlevsel baskılar yapmak için ideal kılar.

PETG baskılarda büzülmeyi telafi etmek veya azaltmak için model baskıdan önce %0,8 oranında ölçeklendirilebilir.

3D Baskıda Doğru Büzülme Telafisi Nasıl Elde Edilir?

Yukarıda gördüğümüz gibi, büzülme çeşitli yollarla azaltılabilir. Ancak, ne kadar çok şey yapılırsa yapılsın, büzülmenin ortadan kaldırılamayacağı da bir gerçektir. Bu nedenle, modeli baskıya hazırlarken büzülmeyi hesaba katmaya çalışmak iyi bir uygulamadır.

Doğru büzülme telafisini elde etmek, modellerin boyutlarındaki küçülmeyi hesaba katmaya yardımcı olur. Bazı baskı yazılımları bunu sizin için otomatik olarak yapan ön ayarlarla birlikte gelir, ancak çoğu zaman manuel olarak yapılması gerekir.

Uygulanacak büzülme telafisinin hesaplanması üç şeye bağlıdır: kullanılan malzeme, baskı sıcaklığı ve modelin geometrisi.

Tüm bu faktörler bir araya geldiğinde, baskının ne kadar küçülmesinin beklendiği ve bunun nasıl telafi edileceği konusunda bir fikir verecektir.

Doğru büzülmeyi elde etmek, basit deneme yanılma olarak da bilinen yinelemeli bir süreç olabilir. Büzülme oranı, aynı tür malzemenin farklı markaları arasında bile değişebilir.

Bu nedenle, büzülmeyi ölçmenin ve nicelleştirmenin harika bir yolu, önce bir test modeli basmak ve büzülmeyi ölçmektir. Elde ettiğiniz veriler daha sonra matematiksel olarak sağlam bir büzülme oranı telafisi oluşturmak için kullanılabilir.

Büzülmeyi ölçmenin harika bir yolu Thingiverse'deki bu Büzülme Hesaplama Nesnesini kullanmaktır. Bir kullanıcı bunu "Etraftaki en iyi genel kalibrasyon araçlarından biri" olarak tanımlamıştır. Diğer birçok kullanıcı bu CAD modelinin yapımcısına teşekkürlerini iletmektedir.

Adımlar aşağıdaki gibidir:

• Test parçasını tercih ettiğiniz filamenti ve kullanmayı düşündüğünüz dilimleyici ayarlarını kullanarak yazdırın.
• Ölçün ve elektronik tabloya girin (benimki //docs.google.com/spreadsheets/d/14Nqzy8B2T4-O4q95d4unt6nQt4gQbnZm_qMQ-7PzV_I/edit?usp=sharing adresinde paylaşılmaktadır).
• Dilimleyici ayarlarını güncelleme

Bu Google Sayfasını kullanmak ve kendiniz düzenleyebileceğiniz yeni bir kopya oluşturmak istiyorsunuz. Daha fazla ayrıntı için Thingiverse sayfasında talimatları bulacaksınız.

Gerçekten doğru bir telafi istiyorsanız, aslında yinelemeyi iki kez çalıştırabilirsiniz, ancak üretici, 150 mm'lik bir parça üzerinde 100um (0,01 mm) tolerans içinde kalmalarını sağlamak için sadece bir yinelemenin yeterli olduğunu söylüyor.

Bir kullanıcı, modellerini %101'e ölçeklendirdiğini ve bunun kendisi için oldukça iyi çalıştığını söyledi. Bu, olaylara bakmanın gerçekten basit bir yoludur, ancak hızlı sonuçlar için başarılı olabilir.

Model soğudukça ve küçüldükçe boyuttaki değişiklikleri telafi etmek için 3D baskılarınızın boyutunu X/Y boyutunda ayarlayan yatay genişletme adı verilen bir ayardan da yararlanabilirsiniz.

Modelleri kendiniz oluşturuyorsanız, toleransları modelin kendisinde ayarlayabilirsiniz ve daha fazla pratikle, özel tasarımınıza göre doğru toleransları tahmin etmeye başlayacaksınız.