3Д печать по технологии FDM: проблемы и их решение. Часть 2

Содержание:

• Неравномерная подача пластика
• Заполнение имеет тонкие, изломанные стенки
• Прерывание подачи пластика
• Пропуски между внутренними частями слоя по периметру
• Деформированные углы и края
• Царапины и другие дефекты на поверхности модели
• Истончения и отверстия во внутренних углах модели
• Ребристость на горизонтальных стенках
• Пробелы в тонких частях модели
• Печать мелких деталей
• Неравномерная струя пластика из сопла
• Деформация модели при печати и отклеивание от поверхности стола
• Проблемы из-за неправильного формирования поддержек

Неравномерная подача пластика

При печати модели на разных участках может возникать недо- или переэкструзия. Причины у этого могут быть следующие:

• Некачественная пластиковая нить. Используйте другой пластик.
• Прокручивается подающая шестерня в экструдере. Потребуется заменить шестерню.
• Засорение сопла. Необходимо прочистить сопло.
• Активирована функция отключения при перегреве. В этом случае подача пластика останавливается, в то время как остальные механизмы продолжают работать. Лучше поставить печать на паузу и дать принтеру охладиться.

Заполнение имеет тонкие, изломанные стенки

Когда вы имеете дело с FDM-печатью, то без внутреннего заполнения модели не обойтись. Благодаря ему, повышается прочность изделий и одновременно экономится материал для печати.

Вы можете установить для заполнения более высокую скорость печати, чем для поверхности модели. Если вы видите, что стенки заполнения получаются тонкими, с изломами, то это значит, что скорость слишком высока и её стоит уменьшить. Также проверьте настройку толщины стенок заполнения и при необходимости увеличьте её.

Прерывание подачи пластика

Характерные выпуклости между слоями – это признак неправильно настроенного ретракта, то есть отвода пластика в ходе прерывания. Стандартным значением будет 11 мм. Его нужно повышать с шагом 0,2 мм, пока дефект полностью не исчезнет.

Ещё один способ – это изменить место начала ретракта. Если отвод будет начитаться внутри самой детали, то наплывы и выпуклости также окажутся внутри и станут незаметными.

Пропуски между внутренними частями слоя по периметру

Причина этого дефекта – слишком высокая толщина слоя, повышенная скорость печати и большой диаметр сопла. Для начала попробуйте снизить скорость печати, чтобы внутренние слои успевали связаться с линией периметра. Также имеет смысл сделать некоторый нахлёст внутреннего слоя на линии периметра.

Деформированные углы и края

Ещё одна частая проблема, когда пластик не успевает остыть до появления нового слоя – это деформация на углах и краях, то есть на участках, где слои накладываются быстрее всего. Решение здесь – это задать минимальное время, за которое будет печататься один слой.

Царапины и другие дефекты на поверхности модели

Различные царапины, «шрамы», полосы и другие подобные дефекты могут появляться либо-ба из-за чрезмерной экструзии пластика, либо из-за того, что сильно нагретый экструдер задевает поверхность модели. Часто их можно полностью устранить в ходе постобработки. Но можно попробовать избавиться от самой причины их появления.

Решение в первом случае – подобрать оптимальное значение ретракта нити. Во втором – настроить подъём экструдера во время перемещения между участками модели.

Истончения и отверстия во внутренних углах модели

Во внутренни углах, особенно при обилии мелких деталей, может не оказаться опоры для очередного слоя или может отсутствовать нахлёст одного слоя на другой. В результате появляется истончение или же материал вообще отсутствует. Происходить это может по двум причинам: либо заполнение слишком мало, либо выставлена слишком малая толщина стенок по периметру. Соответственно, нужно увеличить плотность заполнения или повысить толщину стенок.

Ребристость на горизонтальных стенках

В идеале слои должны укладываться как можно ровнее и при этом иметь минимальную высоту. Тогда поверхность модели становится максимально гладкой. На практике так получается не всегда и возникают характерные «рёбра». У этой проблемы три основные причины:

• Низкое качество пластика. У таких пластиков неоднородный диаметр нити с погрешностью более 5%, из-за чего слои накладываются неравномерно.
• Колебания температуры. Из-за этого в ходе печати меняется текучесть пластика, и опять же проявляется неравномерность наложения слоёв. Стоит проверить корректность работы PID-контроллеров вашего 3D принтера.
• Дефекты механики. Износ и разболтанность механики вашего принтера ведут к появлению люфтов и, соответственно, дефектов при печати. Проблема может быть и в шаговых механизмах, а также в подвижных элементах по оси Z.

Пробелы в тонких частях модели

Эта проблема связана с особенностями генерации Gcode. Если печать ведётся соплом с диаметром 0,4 мм, а у вашей модели присутствуют элементы с толщиной 1 мм, то заполнения остающихся 0,2 мм могут просто отсутствовать. Здесь потребуется ручная настройка.

Попробуйте сопло с другим диаметром и выполните настройки с таким расчётом, чтобы величина тонкой части модели равнялась 2-м (3-м или другой кратной величине) диаметрам сопла.

Печать мелких деталей

Создавая модель для печати, нужно реалистично оценивать возможности вашего 3D-принтера. Популярные FDM-принтеры далеко не всегда могут справиться с мелкими выступающими деталями. С учётом того, что толщина стенки должна быть не менее, чем 2-3 диаметра сопла, напечатать деталь меньшего размера будет не всегда возможно.

• Отдельно настраивать скорость, температуру, вид и процент заполнения для мелких выступающих частей.
• Печатать такие мелкие детали на минимальной скорости.
• Устанавливать 100-процентное заполнение для мелких деталей.
• Увеличивать температуру печати на 5-10%.
• Задавать увеличенную скорость подачи нити филамента на 10-15% выше стандартной.
• Использовать сопла с диаметром 0,2 мм или меньше. Однако стоит помнить о том, что такие сопла очень быстро забиваются и их требуется часто прочищать.
• Установить максимально высокое разрешение печати, то есть задать толщину слоя 0,05-0,1 мм.

Все эти параметры нужно подбирать опытным путём.

Неравномерная струя пластика из сопла

Такая ситуация может возникнуть по разным причинам, часть из которых мы уже рассматривали выше:

• Неоднородный диаметр нити пластика. Если погрешность диаметра превышает 5%, то подача пластика из сопла будет неравномерной.
• Засорение сопла. Причина довольно очевидная, и решение здесь только одно – тщательно прочистить сопло.
• Дефект сопла. Брак или износ сопла тоже могут стать причиной неравномерной подачи пластика.
• Слишкам малая толщина слоя. Из-за слишком малого расстояния между рабочей поверхностью и соплом пластик просто не экструдируется. Необходимо сделать его более текучим, повысив температуру печати и одновременно увеличить её скорость.
• Некорректная работа мотора подачи нити. Если причина в этом, то мотор необходимо заменить.
• Износ механизмов или дефекты электроники. Из-за некачественного обслуживания могут появляться люфты, ослабевать натяжение ремней, изнашиваться механизмы и шестерёнки. Нужно проверить всю механику и, если это не поможет, обратить внимание на электронные компоненты: их некорректная работа также сказывается на качестве подачи пластика.

Деформация модели при печати и отклеивание от поверхности стола

Коробление детали в процессе печати и её отслаивание от поверхности стола – это большая проблема. Часто это происходит при печати пластиком ABS, который даёт серьёзную усадку. Предотвратить это можно несколькими путями:

• Использовать функцию подогрева печатной платформы для стабилизации температуры при печати.
• Не применять обдув, либо использовать направляющий воздуховод для более равномерного нагрева и остывания детали.
• Использовать 3D-принтер с закрытой камерой, которая позволяет стабилизировать температуру.
• Снизить температуру экструдера, одновременно увеличив толщину стенки и процент заполнения детали.

Проблемы из-за неправильного формирования поддержек

Ошибки при формировании поддержек могут испортить всю модель. Слишком малый процент заполнения у поддержек приведёт к тому, что они не закрепятся на модели, и нарушится равномерность слоёв. Слишком высокий процент заполнения – к тому, что поддержки будет сложно удалить, а на их месте останутся явные следы. Рекомендуемая плотность заполнения для поддержек – 20-40%, а в случае если у детали тонкие стенки, то плотность можно довести до 60%. Также следует задать высокое разрешение печати. Это повысит её точность и поможет сгладить неровности.

Между вершиной поддерживающей конструкции и поверхностью модели нужно выставить оптимальное число слоёв – лучше 1 или 2. При нулевом значении модель слишком плотно «срастётся» с поддержками, а при 3 и более возникнет опасность провисания слоя и деформации модели.

Нужно также следить за тем, чтобы стенки поддержек не склеивались со стенками самой детали. Чтобы избежать этого надо определить расстояние между поддержками и самой моделью в горизонтальной плоскости. Оптимальное значение – это от 0,2 до 0,3 мм.

Самым лучшим решением при печати сложной модели с поддержками будет использование принтера с двумя соплами или экструдерами. Это позволит вам использовать HIPS или PVA для создания растворимых поддержек, и проблема с их удалением решится сама собой.