Роль тэмпературы сопла ў шматматэрыяльных сістэмах друку

У мультыматэрыяльнай 3D-друку ёсць выдатны патэнцыял, разгледзіце магчымасць выкарыстання гнуткіх завесаў у жорсткіх аб'ектах, паражэння колеру для атрымання пэўнага выгляду ці эфектыўнасці, функцыянальна-градыентныя дэталі. Але тэмпература сопла — гэта найбольш важны параметр, які неабходна асвоіць для дасягнення бясперапойнай інтэграцыі паміж рознымі пласцікамі. Гэта значна больш, чым проста плаўленне філамента, гэта дырыжор, які кіруе музыкай розных матэрыялаў у вашым друку.

Імператыў тэмпературы плаўлення

У асноўным, тэмпература сопла павінна дакладна адлюстроўваць цеплавыя патрэбы ўсіх матэрыалаў, якія экструдуюцца. Кожны тып полімера мае свой дыяпазон тэмпературы плаўлення або дыяпазон тэмператур склапераходу. Пры пераходзе з PLA (~200-220 °C) на PETG (~250-230 °C) патрабуецца значна змяніць тэмпературу. Занізкая тэмпература прывядзе да таго, што новы філамент не расплаўціцца, у выніку чаго ўтворацца затыкі, недастатковая экструзыя і няўстойлівыя пласты. Занадта высокая тэмпература прывядзе да дэградацыі, падпалення або страты структурнай цэласнасці ўжо існуючага матэрыялу (у сопле або побач з вобласцю друку). Дакладны тэмпературны кантроль па матэрыяле не з'яўляецца справай выбару.

Клей, які злучае: зчапленне паміж пластамі

Чароўнасць утворання матэрыялаў адбываецца ў пункце іх сутыкнення, а не толькі пры індывідуальным расплаўленні. Добрага злучэння розных пластоў і матэрыялаў вельмі важна для мці і функцыянальнасці дэталі. Галоўную ролю тут адыгрывае тэмпература сопла. Пасля нанясення новага пласта, яго расплаўленая фаза павінна быць дастаткова гарачай, каб пераразамяць паверхню папярэдняга пласта, што дазваляе малекулам пераплецца праз матэрыяльны інтэрфейс. Гэтыя пераразамянанні не будуць эфектыўнымі, калі тэмпература ў зоне стыку ніжэйшая за неабходную для аднаго з матэрыялаў, у выніку чаго злучэнне атрымліваецца слабым, бачныя звонкія лініі пластоў, а дэталі пад дзействам нагрузкі могуць расслаіцца. Важна падабраць ідэальную тэмпературу, якая забяспечвае якаснае зварванне, не парушаючы характарыстыкі кожнага з матэрыялаў.

Кантроль над цеплавымі дэфармацыямі: каробленне і напружанне

Пры друку з некалькіх матэрыялаў пастаянна выкарыстоўваюцца пласцікі з вельмі рознымі каэфіцыентамі цеплавога пашырэння і характарыстыкамі астывання. ABS зціскаецца значна больш пры астыванні ў параўнанні з PLA, у якога нізкае зцісненне. Калі матэрыял з высокім зцісненнем наносіцца на застылы пласт нізкага зціснення, велізарныя сілы ўнутранага напружання ўзнікаюць на мяжы падзелу, бо яны зціскаюцца па-рознаму. Гэта часта праяўляецца ў выглядзе кароблення, трасін або поўнага аддзялення пад мяжой матэрыялу. З гэтым можна барацца з дапамогай стратэгічнага кантролю тэмпературы сопла. У некаторых выпадках, калі тэмпература матэрыялу з высокім зцісненнем нязначна паніжаецца, пікавая сіла зціснення таксама памяншаецца. Альтэрнатыўнае рашэнне заключаецца ў тым, што падставы, якія застаюцца трохі цёплымі (але не расплаўленымі), пакуль наносіцца новы матэрыял, можна выкарыстаць для забеспячэння менш рэзкага цеплавога пераходу, а таксама для змякчэння канцэнтрацыі напружанняў.

Дасягненне балансу

Кантраванне тэмпературы сопла падчас друку з некалькіх матэрыялаў — гэта праца па падтрыманні дынамічнай раўнавагі. Гэта прадугледжвае веданне адпаведных цеплавых профіляў усіх задзейнічаных філаментаў, а таксама іх узаемадзеяння. Ёсць некалькі стратэгічных момантаў, у тым ліку:

1. Дакладныя профілі матэрыялаў: Асноўная тэмпература ўсіх філаментаў павінна быць дакладна вылажаная і захаваная.

2. Дынамічнае пераключэнне: Пераканайцеся, што змена матэрыялаў хуткая і дакладная, бо прынтар можа дасягнуць мэтавай тэмпературы з вялікай дакладнасцю.

3. Аптымізацыя інтэрфейсу: Паспрабуйце некалькі змяніць тэмпературу (лёгка паменшыць і павялічыць) у тых пераходных слоях матэрыяльнага межы для максімальнага зчаплення.

4. Зважэнні на астыванне: Суадносіны тэмпературы сопла і хуткасці вентылятара астывання дэталяў для рэгулявання хуткасці затвярдзенні і змяншэння напружанняў кароблення.

Галоўны праваднік

Існуе набор параметраў, якім павінен даследаваць кожны для стварэння друкавання з некалькіх матэрыялаў: вышыня пластоў, хуткасць, рэтракцыя, але найбольш важная — гэта тэмпература сопла. Яна вызначае, як правільна матэрыялы расплаўляюцца і злучаюцца, а таксама як яны ўзаемадзейнічаюць паміж сабой без разрухаваных унутраных сіл. Звяртаючы ўвагу на розныя цеплавыя патрэбы асобных нітак і іх узаемадзеянне на мяжах, вы зможаце пераўтварыць кантроль тэмпературы сопла з простага параметра, які трэба вызначыць, у ключавы кампанент, які дазволіць ствараць складаныя, сапраўды карысныя і поўнасцю інтэграваныя канструкцыі з некалькіх матэрыялаў. Патраціце час, каб вывучыць і пазнаёміцца з гэтым бліжэй — вашы друкаваныя вынікі паляпшацца і стануць больш стабільнымі.