Uloga temperature mlaznice u sistemima za štampanje višestrukim materijalima

Postoji izvanredan potencijal s 3D printanjem višestrukih materijala, razmislite o fleksibilnim zglobovima u krutim objektima, prelazima boja koje izgledaju ili rade na određeni način, te funkcionalno graduiranim dijelovima. Međutim, temperatura mlaznice je najvažniji parametar koji treba savladati kako bi se postigla bezproblerna integracija između različitih plastika. Mnogo je više od jednostavnog topjenja filamentske niti, to je dirigent koji upravlja muzikom različitih materijala u vašem printanju.

Nuznost temperature topljenja

U osnovi, temperatura mlaznice treba točno odgovarati toplinskim potrebama svih ekstrudiranih materijala. Svaka vrsta polimera ima svoj raspon tačke topljenja ili raspon temperatura staklenog prijelaza. U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, za određene vrste materijala potrebno je utvrditi razinu i razinu zagađenja. Ako je previsoko, nova niti neće se otopiti, što će uzrokovati zamah, nedovoljno ekstrudiranja i malo vjerojatno slojeve. Ako je materijal već na raspoloživoj temperaturi (u mlaznici ili u blizini područja za tisak), može se razgraditi, ugasiti ili izgubiti svoj strukturni integritet. Točna kontrola temperature materijalom nije stvar izbora.

Ljepilo koje povezuje: Priključivanje između slojeva

Iza procesa odvojenog topljenja materijala dolazi do čarobnog trenutka gdje se materijali sretnu. Dobra adhezija između slojeva i materijala ključna je za čvrstoću i funkcionalnost dijela. Glavnu ulogu ovdje ima temperatura mlaznice. Tokom nanošenja novog sloja, njegova topljena faza mora biti dovoljno vruća da ponovno otopi površinu sloja ispod, omogućavajući molekulsku zapetljanost na granici između materijala. Ovo ponovno topljenje nije dovoljno ako je temperatura na granici niža od potrebne za bilo koji od materijala, što rezultira lošom adhezijom, vidljivim linijama slojeva te sklonosti dijelova da se oloju pod djelovanjem sile. Važno je pronaći idealnu temperaturu koja će poboljšati fuziju ne narušavajući svojstva pojedinačnih materijala.

Ukroćivanje termičkog čudovišta: izobličenje i napon

Višematerijalni ispisi redovito uključuju plastike s vrlo različitim koeficijentima toplinskog izduženja i karakteristikama hlađenja. ABS se znatno više skuplja pri hlađenju u usporedbi s PLA-om, koja ima nisku stopu skupljanja. Kada se materijal s visokim skupljanjem nanosi na već očvrsnut sloj materijala s niskim skupljanjem, ogromne sile unutarnjeg naprezanja razvijaju se na dodirnoj površini jer se skupljaju u različitoj mjeri. To se često očituje u obliku izobličenja, pucanja ili potpunog odvajanja ispod granice materijala. Ovo se može ublažiti strategijskom kontrolom temperature mlaznice. U nekim slučajevima, kada se temperatura materijala s visokim skupljanjem neznatno smanji, vršna sila skupljanja također se smanjuje. U alternativnom pristupu, činjenica da donji sloj ostaje nešto topao (ali ne i rastopljen) dok se nanosi novi materijal može se iskoristiti kako bi se omogućio blagi termalni prijelaz, kao i smanjilo koncentriranje naprezanja.

Postizanje ravnoteže

Upravljanje temperaturom mlaznice tijekom izrade višematerijalnih dijelova posao je dinamičke ravnoteže. To zahtijeva poznavanje odgovarajućih termalnih profila svih uključenih filamenta, kao i njihovog međudjelovanja. Postoji nekoliko ključnih strategija, uključujući:

1. Precizni materijalni profili: Pažljivo kalibrirati i pohraniti optimalnu temperaturu svih filamenta.

2. Dinamičko prebacivanje: Osigurati da je prelazak između materijala brz i točan, kako bi se postigla ciljna temperatura.

3. Optimizacija sučelja: Igrati se s temperaturom (nešto smanjiti ili povećati) na prijelaznim slojevima materijala radi maksimalne adhezije.

4. Hlađenje: Uzajamna regulacija temperature mlaznice i brzine ventilatora za hlađenje komada radi kontrole brzine stvrdnjavanja i smanjenja naprezanja zbog izobličenja.

Ključni vodič

Postoji skup parametara koje treba slijediti kako bi se postigla ispis s više materijala: visina sloja, brzina, retrakcija, ali najvažnija je temperatura mlaznice. Ona određuje koliko ispravno materijali topne i povežu se te izdrže unutar jedniha drugog uz neštetne unutarnje sile. Ako obratite pažnju na različite toplinske zahtjeve pojedinačnih filamenta i način njihove interakcije na granicama, kontrola temperature mlaznice prestaje biti jednostavno parametar koji treba postaviti i postaje ključna komponenta koja može učiniti kompleksne, zaista korisne i potpuno kombinirane strukture s više materijala ostvarivim. Posvetite vrijeme učenju i upoznavanju ovoga, a vaši će ispisi biti bolji i stabilniji kao nagrada.