Помилки 3D-друку - чому вони трапляються і як часто?

Roy Hill 19-06-2023
Roy Hill

Невдачі 3D-друку можуть дуже розчаровувати, особливо з огляду на те, що на їх створення йде багато часу, але люди задаються питанням, чому вони трапляються і як часто. Я вирішив написати статтю про невдачі 3D-друку, щоб дати людям відповіді на ці питання.

У цій статті є більше деталей про помилки 3D-друку, тож читайте далі.

    Чому 3D-друк не працює?

    Існує багато причин, чому 3D-друк може вийти з ладу. Це може бути пов'язано з механічними проблемами, які спричиняють нерівномірні рухи, що можуть перекинути модель, або ж з програмними проблемами, коли налаштування занадто високі, наприклад, температура.

    Навіть коливання температури в приміщенні може призвести до невдалого 3D-друку.

    Ось деякі з причин, чому 3D-друк не вдається:

    • Вісь Z рухається нерівномірно
    • Погане зчеплення з основою
    • Погана/ламка якість ниток
    • Використання недостатньої кількості опор
    • Складні моделі
    • Температура друку занадто висока або низька
    • Зрушення шарів
    • 3D-принтер не відкалібрований

    Вісь Z рухається нерівномірно

    Нерівна вісь Z може призвести до невдалого 3D-друку, тому що коли вісь Z на 3D-принтері нерівна або не вирівняна, він не рухається так, як повинен.

    Один користувач виявив, що його 3D-друк виходив з ладу ближче до кінця роботи над моделями через неправильно встановлений гвинт. Коли він вимкнув кроковий двигун і підняв його вручну, гвинт розхитувався, аж до того, що вискакував з нього.

    Щоб виправити цю проблему, перевірте, наскільки плавно рухається вісь Z і чи правильно встановлений гвинт.

    Муфта для ведучого гвинта не повинна вислизати, тому вам потрібно затягнути гвинти до достатнього рівня, щоб утримати її.

    Переконайтеся, що інші гвинти не ослаблені. Наприклад, якщо деякі компоненти обертаються вільно і не мають достатнього тиску під час руху.

    Колеса POM є великими, і вам потрібно, щоб вони плавно ковзали вгору, вниз і по осях. Затягніть або послабте ексцентрикові гайки, щоб вирішити цю проблему.

    Переконайтеся, що ваші компоненти вирівняні та правильно зібрані.

    Також варто переконатися, що деталі належним чином змащені, щоб вони рухалися більш плавно.

    Погане зчеплення з ліжком і викривлення

    Якщо у вас погана адгезія шару на 3D-принтері, ви можете зіткнутися з великою кількістю збоїв. Це, мабуть, одна з найпоширеніших причин, чому 3D-друк не вдається.

    Під час 3D-друку відбувається багато рухів, тому під час друку необхідна стабільність. Якщо модель недостатньо міцно прикріплена до робочої пластини, вона з великою ймовірністю може відірватися від неї.

    Навіть якщо вона не від'єднується повністю, достатньо, щоб одна секція вийшла з ладу, і проблеми почнуть накопичуватися, що призведе до того, що ваш відбиток зіб'ється з робочої пластини.

    Це може статися особливо тоді, коли моделі не мають великої площі поверхні на робочій пластині, оскільки це зменшує міцність адгезії.

    Чим довше ви друкуєте, тим більше адгезії до основи вам знадобиться, оскільки тиск буде більшим.

    Ця проблема також поєднується з деформацією, коли нитка охолоджується, стискається і скручується вгору.

    Виправити це можна було б так:

    • Очищайте друкарську платформу та не торкайтеся її жирними пальцями
    • Переконайтеся, що ліжко вирівняне належним чином
    • Підвищення температури робочої пластини
    • Використовуйте клей на ліжку - клейку паличку, лак для волосся або синю малярську стрічку
    • Використовуйте кращу поверхню, яка не деформується

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

    Погана/ламка якість ниток

    Ви можете зіткнутися з проблемами під час 3D-друку через якість нитки. Якщо ваша нитка крихка з котушки, вона також буде крихкою під час друку.

    Багато хто не знає, що нитки гігроскопічні, тобто вбирають вологу з навколишнього середовища. Саме тому вони упаковані в герметичну пластикову обгортку з вологопоглиначем.

    Дивіться також: 7 найкращих 3D-принтерів для косплей-моделей, обладунків, реквізиту та іншого

    Якщо залишити нитку без нагляду, вона з часом поглине вологу. Щоб видалити вологу, використовуйте сушарку для ниток, наприклад, SUNLU Filament Dryer від Amazon.

    Також слід пам'ятати, що певні нитки не мають найкращої міцності на розрив, наприклад, шовкові нитки та подібні гібридні нитки.

    Недостатнє використання опор або заповнення

    Деякі користувачі стикаються зі збоями під час 3D-друку через недостатню кількість опор або заповнення. Опори потрібні для багатьох моделей, які мають нависання. Це означає, що внизу недостатньо матеріалу для підтримки наступних шарів, які зазвичай знаходяться під кутом 45 градусів.

    Щоб подолати цю проблему, просто створіть опори для моделі в слайсері. Якщо у вас недостатньо опор або вони недостатньо міцні, це може призвести до помилки при друку.

    Ви можете збільшити відсоток щільності опор або збільшити кількість опор, зменшивши кут вильоту опор у слайсері.

    Я також рекомендую навчитися створювати кастомні підтримки.

    Заповнення працює аналогічно, коли воно потрібне в місцях, де немає великої площі поверхні для наступних шарів, на яку можна екструдувати.

    Можливо, вам доведеться збільшити щільність заливки або змінити шаблон заливки для боротьби з цією проблемою. 20% зазвичай добре працює разом з кубічним шаблоном заливки.

    Складні моделі

    Деякі моделі набагато складніші для 3D-друку, ніж інші, тому, якщо ви завжди намагаєтеся друкувати складні моделі, ви можете очікувати більшого відсотка невдач. Прості моделі, такі як калібрувальний куб XYZ, повинні бути успішними в більшості випадків, якщо тільки у вас не виникнуть серйозні проблеми.

    Таку складну модель, як Lattice Cube Torture Test, що має багато виступів і не має під собою достатньої основи, було б складно надрукувати на 3D-принтері.

    Занадто висока або низька температура друку

    Ще однією ключовою причиною невдач 3D-друку є відсутність оптимальної температури друку, особливо коли вона занадто низька, щоб матеріал міг належним чином витікати з сопла.

    Коли температура друку надто висока, нитка витікає з сопла занадто вільно, що призводить до виходу зайвої нитки з сопла. Якщо витікає занадто багато нитки, сопло може потрапити на відбиток, що може призвести до збою.

    Ви хочете оптимізувати температуру друку за допомогою 3D-друку температурної вежі. Перегляньте відео нижче, щоб дізнатися, як це зробити безпосередньо в Cura.

    Зрушення шарів

    Багато людей стикаються зі збоями через зміщення шарів у своїх моделях. Це може статися через перегрів крокового двигуна, який пропускає кроки, або через фізичний удар 3D-принтера.

    Один користувач сказав, що його проблема була пов'язана з проблемами охолодження материнської плати та перегріванням крокових драйверів. Краще охолодження за допомогою більших вентиляторів та вентиляційних отворів для материнської плати вирішило цю проблему.

    Я пам'ятаю один випадок, коли користувач постійно мав проблеми зі зміщенням шарів і нарешті зрозумів, що це відбувається через контакт проводів з моделлю.

    Це також може бути пов'язано з тим, що ваша поверхня не закріплена і рухається під час друку.

    Функція Z-hop у слайсері може допомогти при зіткненнях насадки з моделлю. Вона підстрибує насадку під час рухів під час переміщення.

    Дивіться також: 30 важливих порад для початківців у сфері 3D-друку - найкращі результати

    Дізнайтеся більше в моїй статті 5 способів виправити зсув шарів у середині 3D-друку.

    Зсув шарів з 3D-друку

    3D-принтер не відкалібрований

    Якщо ваш 3D-принтер погано відкалібрований, будь то кроки екструдера або кроки XYZ, це може призвести до недостатньої або надмірної екструзії в моделях, що призводить до збоїв.

    Я завжди рекомендую користувачам калібрувати кроки екструдера таким чином, щоб екструдер переміщував саме ту кількість, яку ви йому задаєте.

    Ви можете переглянути відео нижче, щоб правильно відкалібрувати кроки вашого екструдера.

    Як часто 3D-друк виходить з ладу? Частота відмов

    Для початківців середній рівень відмов може становити 5-50%, якщо є основні проблеми. Якщо ваш 3D-принтер зібраний правильно, ви можете очікувати, що рівень відмов становитиме близько 10-30%, залежно від адгезії першого шару та налаштувань. З досвідом рівень відмов становитиме 1-10%.

    Це також залежить від того, які нитки для 3D-друку ви використовуєте. Якщо ви друкуєте PLA, який набагато легше піддається 3D-друку, ви матимете вищий відсоток успішності. Якщо ж ви використовуєте сучасні нитки, такі як нейлон або PEEK, ви можете очікувати набагато нижчий відсоток успішності через характеристики матеріалу.

    Один користувач сказав, що його смоляний 3D-принтер виходить з ладу з частотою близько 10%, якщо він тримає його в чистоті та належним чином обслуговує. Його Ender 3 часто ламається, але принтер успішно працює з частотою близько 60%. Це залежить від правильної збірки та належного обслуговування.

    Невдачі 3D-друку смолою зазвичай виникають через відсутність опор у потрібних місцях або недостатню адгезію до робочої пластини через малий час нижньої експозиції.

    Під час ниткового 3D-друку у вас можуть виникнути проблеми з адгезією шару, зміщенням шарів, деформацією, поганим розміщенням підставки, низькими температурами тощо. Умови навколишнього середовища навколо принтера також мають значення. Якщо в приміщенні занадто спекотно або холодно, це може негативно вплинути на ваш 3D-друк.

    Інший користувач сказав, що для виробничих відбитків можна очікувати 5% відмов для основних ниток і моделей.

    Ви можете підвищити свій успіх друку за допомогою:

    • Правильне збирання 3D-принтера - затягування болтів і гвинтів
    • Точне вирівнювання друкарської основи
    • Використання правильної температури друку та постелі
    • Регулярне технічне обслуговування

    Приклади невдач 3D-друку

    Ви можете знайти серію невдалих 3D-друків тут і на цій сторінці No Failed Prints на Reddit.

    Ось кілька реальних прикладів невдач 3D-друку від користувачів:

    Коли перший шар не прилипає, тому що ви намагалися друкувати з менш інтенсивним зміщенням z. від 3dprintingfail

    Це можна було б виправити, підвищивши температуру шару або використавши клейкий продукт.

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

    Це унікальна поломка, яка могла статися через недостатнє охолодження або через теплову повзучість.

    Вирішив спробувати надрукувати великий шрифт, щоб подивитися, як це буде виглядати... Не маю жодного уявлення, що з того вийшло. (Перехресний допис) від nOfAileDPriNtS

    Цей користувач спробував надрукувати маленький кубик і в результаті отримав нахилений і хвилястий кубик. Інший користувач припустив, що розумною причиною цієї несправності були механічні проблеми з принтером. За словами цього користувача, ремінь на осі X ослаблений і його потрібно затягнути.

    Хтось знає, як це виправити, це мав бути куб, але він став нахиленим? від 3dprintingfail

    Також перегляньте цю відеоілюстрацію, щоб дізнатися більше прикладів типових помилок 3D-друку.

    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.