Предизвикателства при адхезията към платото за големи обеми отпечатване

Големите 3D принтери притежават потенциала да освободят безпрецедентна способност за производство на големи прототипи, съоръжения и готови компоненти в рамките на една сесия на печатане. Но такова измерение неизбежно предизвиква непрекъснати главоболия, а адхезията на платформата за изграждане често става критичен фактор за успеха или за изключително скъпи и отнемащи време проблеми. Дори размерът на детайлите или печатащите плоскости също създава уникални предизвикателства, които изискват собствени решения.

Защо мащабът увеличава проблемите с адхезията:

1. Увеличени термични напрежения: По-големите отпечатъци използват десетки пъти повече материал. Когато този материал се свива и охлажда, се създават големи вътрешни напрежения. Такива сили се концентрират в първия слой, който създава интерфейса с платформата. Разликата при охлаждането в по-големите площи е по-голяма върху широко плато, което води до по-големи сили на огъване, които вдигат нагоре краищата.

2.Моменти на натиск и огъване: Една голяма, плоска част е дълъг лост. Най-малкото огъване/отделяне в един ъгъл представлява голямо механично предимство, което цели да откъсне цялата отпечатък от платформата. При малък отпечатък едно малко вдигане може да е достатъчно, но при голям отпечатък това става склонно към прогресиращо отделяне, завършващо с катастрофално откъсване.

3.Неравности по повърхността: Постигането на перфектна, равномерна плоскост върху изключително голяма работна повърхност е просто по-трудно. Забележимо е, че разликите в надморската височина, издутините или вдлъбнатините, които при малка платформа не биха били проблем, при голям първи слой, обхващащ цялата повърхност, стават сериозен проблем. Масла, прах и др. също имат по-голяма повърхност, върху която да се задържат.

4.Удължено време на печатане: Големите отпечатъци отнемат часове, дори дни. Този удължен период увеличава времето за натрупване на топлинни напрежения и може да действа по адхезивния слой. Характерът на околната среда, като например вятър или промени в температурата на помещението, също оказва по-голям натрупващ се ефект с течение на времето.

5.Поведение на материала: Материали, които имат тенденция да се свиват и да се извиват (като ABS, нейлон, дори големи отпечатъци от PETG), проявяват това поведение още по-силно при мащабно производство. Възникналите сили лесно могат да надвишат обичайните методи за адхезия.

Стратегии за осигуряване на успешна адхезия при големи размери:

Преодоляването на тези предизвикателства изисква подход от няколко посоки:

1.Прецизна подготовка на платформата:

Чистотата е от съществено значение: Непосредствено преди всеки сериозен печат, почистете повърхността за изграждане с високоочистен изопропилов алкохол (IPA >90%) или специализирани почистващи средства. Врагът са пръстовите отпечатъци.

Прецизно нивелиране: Използвайте механизма за нивелиране на платформата за печат (ръчно или автоматично) по оптимален начин. Нивелирането се прави, когато е възможно, за да се изследва и компенсира нееднородността на повърхността по цялата платформа. Проверявайте регулярно.

Избор на повърхност: Изберете повърхности за печат, които осигуряват добро сцепление, в зависимост от използвания материал (напр. PLA/PETG = текстуриран PEI, Найлон = гаоролит и др.). Повърхността трябва да е гладка и без дефекти.

2. Оптимизиране на настройките за първия слой:

Забавете скоростта: Печатайте първия слой значително по-бавно (напр. 15-30 мм/с). Това позволява на всеки ред да се постави точно и да се закрепи преди следващия пас.

Леко притискане: Правилна височина на соплото (Z-offset). Долната повърхност трябва да се притиска леко, за да осигури максимално сцепление, но не толкова ниско, че да събаря или запушва соплото.

Повиши температурата: Задайте малко по-висока температура на соплото и на платформата при отпечатване на първия слой в сравнение с останалата част от отпечатъка. Това подобрява течението и свързването на материалите.

3. Използване на здрави съединителни средства:

Карфици: В някои случаи е необходима и леко отпусната карфица (5-15 мм+). Тя значително увеличава повърхината за сцепление с леглото, като вид якор против деформиращите сили, действащи по периметъра на детайла.

Плаващи платформи: При изключително трудни за обработка материали или геометрии, които вероятно ще се деформират до непоправимост, плаващата платформа може да осигури най-силна фиксираща подкрепа и да термично изолира модела, но увеличава времето за постобработка и консумира материал.

Лепила: Качествени лепила, които са формулирани като суспензия за високи температури (например специално формулирани суспензии за АБС, лепила на база ПВС или дори спрей за коса, специално разработен за 3D печат), могат чудесно да работят по големи площи. Равномерно и тънко нанасяне.

4. Контрол на околната среда:

Кора: При тези отпечатъци осигурете значителен запас към ABS или Nylon, където почти всички ще се възползват от използването на кора. Тя поддържа относително висока, постоянна температура на околната среда от всички страни на отпечатъка, намалявайки скоростта на охлаждане и температурния градиент, което в крайна сметка води до значително огъване. По време на отпечатването, отворите на кората трябва да са възможно най-малко.

Струи: Избягвайте да оставяте принтера под климатични венти или вентилатори, или отворен прозорец или врата, които биха могли да предизвикат неравномерно охлаждане.

5. Въпроси, свързани с дизайна на модела:

Избягвайте остри ъгли: Остри ъгли на големи равни повърхности са най-често срещаните зони, които предизвикват огъване на повърхността. Разделянето на ъглите или включването на фаски в основата на модела ще помогне за разпределянето на напреженията по модела.

Ориентация: Ориентирайте детайла, когато е възможно, така че да избягвате големи напълно затворени равни повърхности, които са в непосредствен контакт с леглото. Това може да се коригира чрез накланяне на модела при нужда.