Làm khô sợi in 3D công nghiệp: Các chi tiết lớn cần điều này

Sau ba mươi giờ in trong tổng số sáu mươi giờ, đầu phun bắt đầu rít lên. Những tiếng nổ lách tách nhỏ, giống như nước bắn lên chảo nóng. Sau đó, bề mặt xuất hiện những nốt mụn li ti. Đến sáng hôm sau, một chi tiết vốn nặng đến mức gần như không thể nâng nổi đã có lớp vỏ xốp yếu ớt, và lựa chọn duy nhất hợp lý là bắt đầu lại từ đầu. In đủ lâu, bạn sẽ quen thuộc với cảnh tượng này. Đa số người dùng đổ lỗi cho máy in. Thủ phạm thực sự thường là sợi in.

Sợi in trông vô hại. Nó rời khỏi hộp ở trạng thái khô ráo, in ra rất đẹp, và bạn cứ tưởng rằng nó sẽ giữ nguyên như vậy. Nhưng thực tế thì không. Chỉ cần để trên giá cuộn qua đêm — hoặc trong suốt một tuần giữa hai lần in — nó âm thầm hấp thụ độ ẩm từ không khí. Với các chi tiết nhỏ, đây chỉ là điều gây phiền toái. Còn với các chi tiết lớn, đây chính là thảm họa đang chờ sẵn ở giờ thứ ba mươi.

Tại sao một số loại sợi in lại hút ẩm như miếng bọt biển

Một số loại nhựa có tính hút ẩm: chúng hút các phân tử nước từ không khí, giống như gói chất hút ẩm nhỏ trong hộp giày. PETG, nylon, ASA và polycarbonate là những loại ‘khát nước’ nhất. PLA thì ít kén hơn. Các loại sợi kỹ thuật mà người ta mua để in các chi tiết thực tế lại chính là những loại hút ẩm mạnh nhất.

Hãy hình dung như thế này. Mỗi cuộn sợi giống như một miếng bọt biển đang chờ hấp thụ độ ẩm. Trong khí hậu khô, nó vẫn ổn trong vài tuần. Còn trong xưởng có độ ẩm cao, một cuộn sợi để mở có thể hấp thụ lượng ẩm đáng kể chỉ trong vài ngày. Sợi in không đổi màu hay thay đổi trọng lượng theo bất kỳ cách nào bạn có thể quan sát được. Nước đã len lỏi vào bên trong, ẩn náu giữa các chuỗi polymer.

Tác động của sợi ẩm lên bản in

Khi sợi ẩm đi tới đầu phun nóng, nước bốc hơi đột ngột thành hơi nước. Hơi nước giãn nở mạnh, gây ra ba hiện tượng đồng thời: tiếng xì và nổ lách tách ở đầu phun, các bọt khí đông cứng thành những nốt nhỏ trên bề mặt, và những khoảng rỗ li ti bên trong thành phần chi tiết.

Mỗi vấn đề xuất hiện theo cách riêng của nó. Bề mặt thô ráp, nổi mụn ở những nơi lẽ ra phải nhẵn mịn. Xuất hiện sợi nhựa nối giữa các chi tiết — điều chưa hề có tuần trước. Độ bóng mờ, xỉn màu thay vì độ bóng sáng sạch sẽ. Tệ nhất là các bộ phận trông chắc chắn nhưng lại gãy quá dễ dàng. Các khoảng trống hơi nước làm nhựa trở nên giòn. Một giá đỡ từng chịu được tải trọng tháng trước thì tháng này lại nứt vỡ, dù thiết kế không hề thay đổi.

Tại sao các bộ phận lớn chịu tổn thất đầu tiên

Đây là phép tính gây đau đớn. Một bản in kéo dài 40 phút với cuộn sợi ẩm khiến bạn mất 40 phút. Bạn sấy lại sợi, in lại — xong việc. Còn một bản in kéo dài 50 giờ sẽ tiêu tốn của bạn 50 giờ thời gian máy, một hoặc hai kilogram sợi, điện năng và sự tập trung của bạn. Đó không còn là in lại. Đó là một tuần bị mất trắng.

Các bộ phận lớn cũng ở trong máy lâu hơn, do đó đối mặt với rủi ro cao hơn. Mười lớp đầu tiên có thể trông hoàn hảo, bởi lúc đó cuộn sợi vẫn còn khô. Đến giờ thứ hai mươi, độ ẩm nằm sâu bên trong cuộn sợi mới tới được đầu phun. Sự cố bắt đầu ở giữa quy trình — nơi tốn kém nhất để sự cố xảy ra.

Cách nhận biết sợi in bị ẩm

Bạn không cần phòng thí nghiệm. Ba bước kiểm tra đơn giản có thể phát hiện hầu hết các cuộn sợi bị ẩm. Hãy lắng nghe ngay khi bắt đầu in: nếu đầu phun phát ra tiếng nổ lốp bốp trong vài phút đầu tiên, sợi in đang bị ẩm. Quan sát bề mặt rắn đầu tiên: những nốt nhỏ li ti và kết cấu nhám, mờ là dấu hiệu đặc trưng. Theo dõi hiện tượng dây tơ: nếu sợi in để lại nhiều sợi mảnh nối giữa các chi tiết hơn so với tuần trước, sợi in đã bị ẩm.

Không chắc chắn? Vẫn nên sấy khô. Việc sấy một cuộn sợi chỉ mất một hoặc hai giờ. Còn việc in lại một chi tiết lớn có thể mất cả tuần. Lợi thế hoàn toàn nghiêng về phía bạn.

Sấy khô và bảo quản như một xưởng sản xuất, không phải như một sở thích cá nhân

Ba thói quen này giúp ngăn ngừa phần lớn hư hại.

Sấy khô trước khi in: cho cuộn sợi qua máy sấy sợi ở nhiệt độ phù hợp với loại sợi đó — cài đặt nhiệt độ được ghi rõ trên máy sấy hoặc nhãn dán của cuộn sợi.

Bảo quản những cuộn sợi chưa sử dụng: đựng trong hộp kín kèm chất hút ẩm, không để trên kệ mở. Bảo vệ cuộn sợi đang dùng trong các công việc kéo dài — một máy sấy nối trực tiếp với máy in là giải pháp gọn gàng và hiệu quả nhất cho bản in kéo dài 30 giờ.

Thói quen sâu xa hơn là coi việc sấy khô như một phần của quy trình, chứ không phải một biện pháp khắc phục khẩn cấp. Không ai đợi đến khi máy tiện bị hỏng mới tra dầu cho nó. Các máy in lớn cũng xứng đáng được đối xử với cùng mức kỷ luật đó. Những xưởng sản xuất đưa công đoạn sấy khô vào lịch trình sẽ loại bỏ ít chi tiết hơn so với những xưởng chỉ sấy khô sau khi xảy ra sự cố.

Kết luận

Các chi tiết lớn chính là nơi in công nghiệp phát huy giá trị — và cũng là nơi sợi in ẩm gây hại nghiêm trọng nhất. Hãy sấy khô trước các công việc dài, bảo quản cuộn sợi trong bao bì kín và coi kiểm soát độ ẩm như một thao tác thường quy. Thói quen này rẻ hơn bất kỳ nâng cấp máy móc nào bạn có thể mua.

Nếu bạn đang thiết lập một dây chuyền sản xuất, Dowell kỹ sư của 's có thể hướng dẫn bạn từng bước về các thiết lập sấy khô và lựa chọn máy phù hợp cho công việc. Hãy cho họ biết kích thước chi tiết và loại sợi in của bạn. Đó chính là toàn bộ câu hỏi.