Ролята на температурата на соплото в системи за печат с няколко материала

Потенциалът на многосъставното 3D печатане е изключителен – помислете за гъвкави панти в твърди обекти, преходи между цветовете, за да изглеждат или работят по определен начин, както и функционално градуирани части. Въпреки това, температурата на соплото е най-важният параметър, който трябва да бъде овладян, за да се постигне безпроблемна интеграция между различните пластмаси. Това е нещо повече от просто стопяване на филамента – това е диригентът, който ръководи музиката на различните материали във вашия печат.

Императивът на точката на топене

В основата си, температурата на соплото трябва точно да съответства на термичните изисквания на всички материали, които се екструдират. Всеки тип полимер има собствен диапазон на температура на топене или диапазон на температура на стъклене преход. Голяма промяна в температурата е необходима при преминаване между PLA (~200-220 o C) и PETG (~250-230 o C). Твърде ниска температура ще доведе до непълно разтопяване на новата нишка, което предизвиква задръствания, недостатъчна екструзия и несигурно свързване на слоевете. Твърде висока температура ще доведе до деградация, обгоряване или загуба на структурната цялост на вече съществуващия материал (в соплото или близо до зоната на печат). Точен температурен контрол според използвания материал не е въпрос на избор.

Лепилото, което свързва: Сцепление между слоевете

Въпреки процеса на отделно топене, магията се случва в точката на среща на материалите. Доброто сцепление между различните слоеве и материали е от решаващо значение за якостта и функционалността на детайла. Водеща роля тук играе температурата на дюзата. При отлагането на нов слой, неговата топло-течна фаза трябва да е достатъчно гореща, за да разтопи повърхността на слоя под него, което позволява молекулярно преплитане през материала на междинната повърхност. Тези повторни топления не са достатъчни във всички случаи, когато температурата на междинната повърхност е под необходимата за който и да е от материалите, което води до слабо сцепление, видими на окото линии между слоевете, както и склонност на детайлите към отлъскване под натоварване. Важно е да се намери идеалната температура, която подобрява сливането, без да накърнява свойствата на всеки от материалите.

Укротяване на топлинното явление: деформация и напрежение

При многочленните отпечатъци често се използват пластмаси със значително различаващи се коефициенти на топлинно разширение и характеристики на охлаждане. ABS се свива много повече при охлаждане в сравнение с PLA, който има ниско свиване. Когато материал с високо свиване се нанася върху върнал се слой от материал с ниско свиване, във връзката между тях се развиват огромни сили на вътрешно напрежение, тъй като те се свиват по различен начин. Това често се проявява като огъване, пукнатини или пълно отделяне под границата на материала. Това може да бъде преодоляно чрез стратегически контрол на температурата на соплото. В някои случаи, когато температурата на материала с високо свиване се намали леко, пиковата сила на свиване също се намалява. В по-алтернативно решение може да се използва факта, че подлежащият слой остава леко топъл (но не стопен), докато се нанася новият материал, което може да помогне при по-малко рязка топлинна трансформация, както и да намали концентрацията на напрежение.

Постигане на баланса

Контролът на температурата на соплото по време на печат с няколко материала е работа на динамично равновесие. Това предполага познаване на съответните топлинни профили на всички използвани нишки, както и на тяхното взаимодействие. Има няколко стратегически акцента, включително:

1. Прецизни материали: Внимателно калибрирани и калибрирани най-добра температура на всички нишки и съхранени.

2. Динамично превключване: Уверете се, че смяната на материалите е бърза и точна, защото принтерът може точно да достигне целевата температура.

3. Оптимизация на интерфейса: Опитайте се с някои температурни колебания (леко понижаване и повишаване) в тези преходни слоеве на граничните материали, за да се максимизира адхезията.

4. Съображения за охлаждане: Температура на соплото спрямо скоростта на вентилатора за охлаждане на детайла, за да се регулира скоростта на затвърдяване и да се намалят напреженията от деформация.

Критичният проводник

Има набор от параметри, които всеки трябва да следва, за да извърши печат с повече от един материал: височина на слоя, скорост, отливане, но най-важното е температурата на соплото. Тя определя дали материалите ще се стопят и свържат правилно и ще могат ли да се задържат един с друг чрез неразрушителни вътрешни сили. Като обърнете внимание на различните термични изисквания на отделните нишки и на това как те взаимодействат на границите, вие ще превърнете контрола на температурата на соплото от прост параметър, който трябва да бъде зададен, в ключов компонент, който може да направи сложни, наистина полезни и напълно комбинирани конструкции от няколко материала реалност. Поставете времето да се научите и да го опознаете – вашите отпечатъци ще се подобрят и ще бъдат по-стабилни като резултат.