Як 3D-друкувати вуглецеве волокно на Ender 3 (Pro, V2, S1)

Roy Hill 01-10-2023
Roy Hill

Карбонове волокно - це матеріал більш високого рівня, який можна друкувати на 3D-принтері, але люди задаються питанням, чи можна його друкувати на Ender 3. У цій статті ми розповімо, як правильно друкувати на Ender 3 з карбону.

Продовжуйте читати, щоб дізнатися більше про 3D-друк вуглецевого волокна на Ender 3.

    Чи може Ender 3 друкувати вуглецеве волокно?

    Так, Ender 3 може 3D-друкувати нитки з вуглецевого волокна (CF), такі як PLA-CF, ABS-CF, PETG-CF, полікарбонат-CF і ePA-CF (нейлон). Для високотемпературних ниток Ender 3 потребує модернізації, щоб досягати таких високих температур. Стандартний Ender 3 може працювати з PLA, ABS і PETG-варіаціями вуглецевого волокна.

    Про те, які оновлення вам знадобляться, я розповім у наступному розділі.

    Погляньте на цей чудовий тримач котушки, який цей користувач надрукував на своєму Ender 3 за допомогою вуглепластику SUNLU від Amazon. Він використовував стандартне сопло 0,4 мм і висоту шару 0,2 мм при температурі друку 215°C.

    Мені дуже подобається якість друку на моїх принтерах E3 та Carbon Fiber PLA від ender3

    Нитки з вуглецевого волокна в основному використовують відсоток дрібних волокон, об'єднаних в базовому матеріалі, щоб змінити природні властивості кожного матеріалу. Це може призвести до того, що деталі стануть більш стабільними, оскільки волокна зменшують усадку і деформацію під час охолодження деталі.

    Один користувач сказав, що ви повинні друкувати з вуглецевого волокна для якості друку, а не для міцності. Якщо вам потрібна лише міцність, краще 3D-друкувати нейлон сам по собі, оскільки справжнє вуглецеве волокно міцне за вагою, але не 3D-друковане вуглецеве волокно.

    Погляньте на цей 3D-друк на Ender 3 з використанням нейлонової нитки eSUN Carbon Fiber Nylon Filament. Він отримав багато похвал за досягнуту текстуру.

    Нейлонові нитки з вуглецевого волокна чудові! Надруковані на ендері 3 з 3D-принтера

    Деякі користувачі стверджують, що вуглецеве волокно не додає деталей особливої міцності. Воно додає жорсткості і зменшує ймовірність деформації, тому з деякими нитками ви можете отримати чудові результати. Вони не рекомендують використовувати щось на зразок PLA + CF, оскільки PLA вже досить жорсткий.

    Нейлон + CF - краща комбінація, оскільки нейлон міцніший, але гнучкіший. Коли ви поєднуєте їх, він стає набагато жорсткішим і чудово підходить для різних інженерних цілей. Те ж саме з ABS + CF.

    Ще одна перевага ниток з вуглецевого волокна полягає в тому, що вони можуть підвищувати температуру деформації, а отже, витримувати більше нагрівання.

    Цей користувач здійснив 3D-друк вуглецевого волокна PETG на своєму Ender 3 і отримав чудові результати, які вразили всю спільноту.

    Дивіться також: Що таке 3D-ручка і чи варті 3D-ручки того?

    вуглецеве волокно petg таке гарне (корпус вентилятора та хот-енду для mega s) від 3D-друку

    Як 3D-друкувати вуглецеве волокно на Ender 3 (Pro, V2, S1)

    Для правильного 3D-друку вуглецевого волокна на принтері Ender 3 потрібно виконати кілька кроків.

    Ось як 3D-друкувати нитки з вуглецевого волокна на принтері Ender 3:

    1. Виберіть нитку з вуглецевим наповнювачем
    2. Використовуйте суцільнометалевий хотенд
    3. Використовуйте насадку із загартованої сталі
    4. Позбавтеся від вологи
    5. Знайдіть правильну температуру друку
    6. Знайдіть правильну температуру постелі
    7. Швидкість вентилятора охолодження
    8. Налаштування першого рівня

    1. виберіть нитку з вуглецевим наповнювачем

    На сучасному ринку є кілька різних варіантів ниток, наповнених вуглецевим волокном, які можна вибрати для друку на Ender 3. Важливо знати, що ви збираєтеся робити з надрукованим 3D-об'єктом, щоб вибрати найкращу нитку, наповнену вуглецевим волокном.

    Деякі варіанти ниток з вуглецевого волокна:

    • Вуглецеве волокно PLA
    • Вуглецеве волокно ABS
    • Нейлон з вуглецевим волокном
    • Вуглецеве волокно PETG
    • Вуглецеве волокно ASA
    • Полікарбонат з вуглецевого волокна

    Вуглецеве волокно PLA

    Вуглецеве волокно PLA - це дуже жорстка нитка, хоча їй може не вистачати гнучкості, вона має підвищену жорсткість, оскільки вуглецеве волокно створює більшу структурну підтримку і слугує чудовим матеріалом для опор, рамок, інструментів і т.д.

    Якщо ви хочете надрукувати щось, що не буде згинатися, вуглецеве волокно PLA чудово підійде для цього. Нитка знайшла велику любов серед конструкторів дронів і любителів радіокерування.

    Я рекомендую придбати щось на кшталт вуглепластику IEMAI Carbon Fiber PLA з Amazon.

    Вуглецеве волокно PETG

    Нитка з вуглецевого волокна PETG - це чудова нитка для друку без деформації, легкого видалення підкладки та відмінної адгезії шарів. Це одна з найбільш стабільних за розмірами ниток з наповнювачем з вуглецевого волокна.

    Подивіться на вуглецеву нитку PRILINE Carbon Fiber PETG Filament від Amazon.

    Дивіться також: 5 способів, як виправити погане з'єднання у ваших 3D-друках

    Нейлон з вуглецевим волокном

    Нейлон, наповнений вуглецевим волокном, є ще одним чудовим варіантом ниток з вуглецевого волокна. У порівнянні зі звичайним нейлоном він має нижчу міцність на стиск, але вищу стійкість до стирання. Його зазвичай використовують для 3D-друку медичних виробів, оскільки це одна з найміцніших доступних ниток.

    Це також одна з найбільш рекомендованих ниток, наповнених вуглецевим волокном, завдяки чудовим результатам, яких вона може досягти в текстурі, адгезії шарів і ціні.

    Ця нитка також витримує високі температури, тому її можна використовувати для 3D-друку деталей двигунів або інших деталей, які повинні витримувати високу температуру, не розплавляючись.

    Особливо нейлонові нитки SainSmart ePA-CF, наповнені вуглецевим волокном, як ви можете перевірити відгуки на Amazon

    Канал Making for Motorsport на YouTube створив фантастичне відео про 3D-друк вуглецевого волокна на нейлоні на Ender 3 Pro, яке ви можете переглянути нижче.

    Полікарбонат з вуглецевого волокна

    Полікарбонат з вуглецевого волокна має відносно невелику деформацію порівняно зі звичайним полікарбонатом і створює чудовий текстурований вигляд, який є одночасно термостійким і досить міцним, щоб витримати розпечений автомобіль в літній день.

    Нитка з вуглецевого волокна Полікарбонатна нитка дуже жорстка і забезпечує хороше співвідношення міцності до ваги, що робить її дуже надійною в роботі.

    Це ідеальна нитка для 3D-друку функціональних деталей, як рекомендовано у відгуках на оголошення про нитки для 3D-принтерів з вуглецевого волокна і полікарбонату PRILINE на Amazon.

    2. використовуйте суцільнометалевий хотенд

    Оновлення до суцільнометалевого нагрівача є гарною ідеєю, якщо ви збираєтеся працювати з високотемпературними нитками з вуглецевого волокна, наприклад, з нейлону або полікарбонату. Якщо ні, ви можете використовувати ваш стандартний нагрівач Ender 3.

    Один користувач мав великий успіх, використовуючи Micro Swiss All-Metal Hotend (Amazon) для 3D-друку вуглецевого волокна з нейлону після набору налаштувань. Є дешевші альтернативи, але це один з варіантів, з яким ви можете піти назустріч.

    Навіть при використанні вуглецевого волокна PETG температура нитки досить висока, і трубка з ПТФЕ в Ender 3 може почати руйнуватися при таких високих температурах. Суцільнометалевий нагрівач означає, що між трубкою з ПТФЕ і нагрівачем є більший зазор через тепловий проміжок.

    Подивіться відео нижче від Кріса Райлі про модернізацію суцільнометалевого хотенду на Ender 3.

    3. використовуйте насадку із загартованої сталі

    Оскільки нитка з вуглецевого волокна більш абразивна, ніж стандартна нитка, рекомендується використовувати насадку із загартованої сталі, а не з латуні або нержавіючої сталі.

    Слід пам'ятати, що сопла із загартованої сталі не проводять тепло так добре, як латунні, тому вам доведеться підвищити температуру друку приблизно на 5-10°C. Я рекомендую використовувати якісні сопла, такі як це Високотемпературне сопло із загартованої сталі від Amazon.

    Один користувач також порекомендував використовувати насадку із загартованої сталі MicroSwiss для Ender 3, щоб отримати кращі результати при 3D-друку абразивів, таких як нитки з вуглецевого волокна.

    Один з рецензентів розповів, що довго вагався, яку насадку обрати - Ruby Olsson чи Diamond, а потім натрапив на цю, яка виявилася чудовим співвідношенням ціни та якості. Він друкував на PLA, вуглецевому волокні PLA, PLA+ та PETG без проблем.

    Інший користувач розповів, що друкував вуглецевим волокном PETG при температурі 260°C і задоволений тим, наскільки якісно він друкує 3D-матеріал.

    Якщо ви все ще не впевнені у доцільності використання насадки із загартованої сталі, інший користувач поділився чудовим порівнянням того, що 80 грамів вуглецевого волокна PETG зробили з його латунною насадкою. Можна уявити собі нитку з вуглецевого волокна як наждачний папір у вигляді нитки, коли вона використовується з м'якшими металами, такими як латунь.

    ModBot має дивовижне відео про 3D-друк вуглецевого волокна з нейлону на вашому Ender 3, в якому є цілий розділ, присвячений заміні сопла та встановленню сопла із загартованої сталі Micro Swiss на ваш Ender 3.

    4. позбудьтеся вологи

    Важливим кроком для успішного 3D-друку ниток з вуглецевого волокна, таких як наповнений вуглецевим волокном нейлон, є позбавлення від вологи.

    Це відбувається тому, що такі нитки, як нейлон, наповнений вуглецевим волокном, або вуглецеве волокно PLA, є гігроскопічними, що означає, що вони мають тенденцію поглинати воду з повітря, тому вам потрібно тримати їх у сухій коробці, щоб контролювати рівень вологості.

    Навіть після кількох годин перебування на повітрі нитка може почати піддаватися впливу вологи.

    Одним із симптомів цього є поява бульбашок або тріск під час екструзії, або ж ви можете отримати більше струн.

    Користувач, який здійснював 3D-друк з використанням вуглецевого волокна PETG, відчув це на собі, як показано нижче.

    Я випробовую цю нову нитку Petg з вуглецевого волокна, але вона жахливо тягнеться. Особливо для цього друку, вона робить зубці шківа непридатними для використання. Потім я роблю відбитки на піску, але буду вдячний за будь-яку пораду щодо зменшення тягнучості під час друку. від prusa3d.

    Чудовим варіантом, який допоможе вам позбутися вологи, є сушарка для ниток SUNLU Filament Dryer, яка дозволяє помістити туди нитку і застосувати температуру для сушіння нитки. У ній навіть є отвори, через які ви можете протягнути нитку, щоб продовжувати 3D-друк з нею під час сушіння.

    5. знайдіть правильну температуру друку

    Кожна нитка з вуглецевого волокна має різну температуру, тому дуже важливо знайти специфікацію виробника кожної нитки, щоб дізнатися правильну температуру для встановлення.

    Ось деякі температури друку для ниток з наповнювачем з вуглецевого волокна:

    • Вуглецеве волокно PLA - 190-220°C
    • Вуглецеве волокно PETG - 240-260°C
    • Вуглецеве волокно Нейлон - 260-280°C
    • Полікарбонат з вуглецевого волокна - 240-260°C

    Температура також залежить від марки та виробництва самої нитки розжарювання, але це загальні температури.

    Друк вуглецевого волокна? від 3D-друку

    6. знайдіть правильну температуру в ліжку

    Правильна температура шару дуже важлива для 3D-друку вуглецевих волокон на Ender 3.

    Залежно від того, з якою ниткою вуглецевого волокна ви вирішили працювати, у вас можуть виникнути проблеми, якщо ви спробуєте 3D-друк, не знайшовши правильну температуру шару, як показав досвід одного з користувачів.

    Це свідчить про те, що температура ліжка 70°C занадто низька? Я використовую вуглецеве волокно PLA на скляному ліжку. з 3D-друку

    Ось деякі температури постелі для ниток з вуглецевим наповненням:

    • Вуглецеве волокно PLA - 50-60°C
    • Вуглецеве волокно PETG - 100°C
    • Вуглецеве волокно Нейлон - 80-90°C
    • Полікарбонат з вуглецевого волокна - 80-100°C

    Це також загальні значення, а оптимальні температури залежать від бренду і вашого середовища.

    7. швидкість вентилятора охолодження

    Що стосується швидкості вентилятора охолодження для 3D-друку вуглепластикових ниток на Ender 3, то вона залежить від типу нитки. Зазвичай вона відповідає швидкості вентилятора охолодження основної основи нитки, наприклад, PLA або нейлону.

    Для PLA-CF вентилятори охолодження повинні працювати на 100%, тоді як для Nylon-CF вентилятори охолодження повинні бути вимкнені, оскільки він більш схильний до деформації через усадку. Один користувач, який надрукував трохи Nylon-CF, сказав, що йому вдалося успішно використовувати вентилятор охолодження на 20%.

    Злегка ввімкнений вентилятор охолодження може допомогти з вильотами та перекриттями.

    Для вуглецевого полікарбонату ідеальним варіантом є вимкнені вентилятори. Ви можете налаштувати вентилятори на активацію лише під час прокладання моста, що є налаштуванням вентилятора моста у вашому слайсері, хоча здебільшого ви хочете уникати використання вентиляторів, якщо це можливо.

    На відео нижче від Making for Motorsport він 3D-друкує з нейлону, наповненого вуглецевим волокном, з вимкненим вентилятором, оскільки його ввімкнення спричиняло проблеми.

    8. налаштування першого шару

    Я рекомендую налаштувати параметри першого шару, такі як швидкість початкового шару та висота початкового шару, щоб волокна вуглецевого волокна належним чином прилягали до основи. За замовчуванням швидкість початкового шару в Cura становить 20 мм/с, що має добре спрацювати.

    Початкову висоту шару можна збільшити приблизно на 20-50%, щоб збільшити кількість матеріалу на шарі, щоб він мав більше місця для прилипання до поверхні шару. Наприклад, для висоти шару 0,2 мм можна використовувати початкову висоту шару 0,28 мм.

    Існує ще один параметр, який називається "Початковий потік шару" (Initial Layer Flow), який задається у відсотках. За замовчуванням він дорівнює 100%, але ви можете спробувати збільшити його до 105%, щоб перевірити, чи це допоможе.

    Roy Hill

    Рой Хілл — пристрасний ентузіаст 3D-друку та технологічний гуру, який володіє багатими знаннями про все, що стосується 3D-друку. Маючи понад 10 років досвіду роботи в галузі, Рой опанував мистецтво 3D-проектування та друку та став експертом у новітніх тенденціях і технологіях 3D-друку.Рой отримав ступінь інженера-механіка Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) і працював у кількох авторитетних компаніях у сфері 3D-друку, включаючи MakerBot і Formlabs. Він також співпрацював з різними компаніями та окремими особами, щоб створювати спеціальні 3D-друковані продукти, які зробили революцію в їхній промисловості.Окрім пристрасті до 3D-друку, Рой є завзятим мандрівником і любителем активного відпочинку. Любить проводити час на природі, в походах і в кемпінгу з родиною. У вільний час він також наставляє молодих інженерів і ділиться багатством знань про 3D-друк через різні платформи, включаючи свій популярний блог 3D Printerly 3D Printing.