3D nyomtatás egy tutajon – Miért és mikor érdemes

A 3D nyomtatás éppúgy tudomány, mint művészet. Amellett, hogy a modellekkel játszadozik a legjobban kinéző nyomatok előállítása érdekében, egy 3D nyomtatási szakembernek értenie kell a technológia finomságait is, hogy megoldja az időnként felmerülő problémákat.

Az egyik legmakacsabb probléma, amellyel a 3D nyomtatási szakemberek találkoznak, a vetemedés vagy a görbülés. Szerencsére a 3D nyomtatási közösség különböző módszereket talált ki ennek a problémának a kiküszöbölésére. Ezek egyike a nyomtatás tutajjal történő felépítése. Ha ez összezavarja Önt, akkor olvasson tovább, mert megbeszéljük, hogy mi az a tutaj, mikor célszerű tutajt használni, és milyen következményekkel jár ez.

Egy kis háttér a vetemedésről

Hogy megértsük, miért vált elterjedt gyakorlattá a tutajjal való nyomtatás, meg kell értenünk azt a mechanizmust, amely a nyomtatás vetemedését vagy görbülését eredményezi. Az Fused Deposition Modeling (FDM) nyomtatást lehetővé tevő alapelv a hőre lágyuló műanyagok azon képessége, hogy olvadási hőmérsékletükre melegítve különböző alakzatokhoz igazodnak. Egy asztali 3D nyomtatóban ez a fűtési folyamat a forró végű fúvókában történik, majd az olvadt filamentet az építőplatformra helyezik.

Mihelyt a filament kilép a fúvókából, elkezd lehűlni. A hűtési folyamat a filament építőplatformra helyezése után is folytatódik, ami végül tartósabbá teszi a végleges nyomtatást. A probléma az, hogy a hűtés egyenlőtlenül halad: a külső rétegek, amelyek jobban ki vannak téve a légkörnek, gyorsabban hűlnek. Ez hajlamosít a feszültség kialakulására a build külső szélein. Ha a buildnek éles szélei vannak, ezek kapják a hőterhelés legnagyobb részét, ami azt eredményezi, hogy ezek a sarkok “felfelé görbülnek.”

Mi az a raft és mi a lényege?

A görbülés elkerülésére irányuló intézkedések két dologra összpontosítanak: az egyenetlen hűtésből eredő hőterhelés csökkentésére vagy az első rétegnek a build platformhoz való tapadásának javítására. Valószínűleg több mint egy tucat módszer létezik e célok elérésére, például egy burkolat építése a hűtési folyamat lelassítására vagy ragasztók használata a nyomtatóágyon.

A raft nyomtatása messze az egyik legegyszerűbb módszer a vetemedés elkerülésére. A legtöbb szeletelőprogram rendelkezik egy előre beprogramozott funkcióval, amellyel gyorsan hozzá lehet adni egy tutajt egy meglévő 3D modellhez. De mi is az a raft pontosan?

A raft egy vízszintes szálháló, amelyet közvetlenül az építési platformra helyezünk. A nyomtatásod ezután a platform felülete helyett ennek a raftnak a tetejére kerül lerakásra. A nagyobb felülettel rendelkező raft segíthet a nyomtatásnak az építőplatformhoz tapadni. Azáltal, hogy a nyomat alja egy másik műanyagréteggel érintkezik, a gyors lehűlés miatti összehúzódás is csökken, ezáltal csökkentve a hőterhelést.

A legtöbb szeletelőprogram – annak ellenére, hogy a raft mennyire egyszerűnek tűnik – lehetővé teszi a raft felépítésének finom beállítását a teljesítmény optimalizálása érdekében. Megadhatja, hogy a tutaj milyen messze nyúljon ki a nyomtatás aljától, milyen vastagok legyenek a tutajrétegek, és hogy az építés első rétege mennyire legyen elválasztva a tutajtól. Az elválasztási távolság különösen trükkös, mivel itt egyensúlyt kell találni aközött, hogy a felépítése a tutajhoz tapadjon, ugyanakkor elég messze legyen ahhoz, hogy a tutaj nyomtatás után könnyen eltávolítható legyen.

Miben különbözik a tutaj a szegélytől és a szoknyától?

Ha olvasta a tutajokról szóló tárgyalásokat, akkor valószínűleg hallott már a szoknyákról és a szegélyekről is. Ezek mind szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és az alkalmazás és a megoldandó konkrét probléma függvényében az egyiket előnyben részesítjük a másikkal szemben.

A szoknyák az egyik legegyszerűbb módja annak, hogy lassítsuk az első réteg lehűlését. Egy egész réteg helyett a szoknya csupán egyetlen szálhurok, amely a build alapjának kerületén húzódik. Nem érintkezik magával a buildtel, ami kiküszöböli azt a bonyodalmat, hogy később el kelljen távolítani. A skirt elsődleges célja az extruder alapozása, hogy mire az extruder elkezdi nyomtatni a buildet, már egyenletes száláramlást tudjon létrehozni. Választhat több rétegből álló szoknyát is, amely blokkolja a levegő áramlását a nyomtatás körül, hogy lassítsa a build alsó rétegeinek lehűlését.

A perem nagyon hasonlít egy tutajra. A különbség finom: míg a raft egy egész réteg, amely a build alatt helyezkedik el, addig a brim egy olyan réteg, amely csupán a build széleiből nyúlik ki. Lényegében egy extra széles szoknyáról van szó, amely lefogja a build széleit, ezzel segítve az ágy tapadását és megakadályozva a vetemedést. A peremet gyakran előnyben részesítik a raft helyett, mivel gyorsabban nyomtat, kevesebb filamentet használ, és könnyebben eltávolítható a végső buildből.

Mikor érdemes raftot nyomtatni?

A raft használatának számos előnye ellenére nem minden helyzetben van rá szükség. Elvégre nem szeretné feleslegesen elhasználni az értékes filamentjét, ha tutajt nyomtat, amikor nincs rá szükség. Vannak bizonyos forgatókönyvek, amikor a tutaj hasznos lehet.

Hajlásra hajlamos anyagok használata esetén

Egyszerűen vannak bizonyos filament anyagok, amelyek hajlamosabbak a hajlamra, mint mások. Egy kényelmes dichotómia ennek bemutatására a PLA és az ABS között: míg a PLA-val ritkán nyomtatunk tutajjal, addig az ABS használatakor ez az intézkedés gyakoribb. Még a vetemedés megelőzésére szolgáló egyéb intézkedések, például az ABS-ragasztó fűtött ágyon történő alkalmazása mellett is erősen ajánlott a rafton való nyomtatás.

Ha rossz ágytapadást tapasztal

A raft használatának legnagyobb előnye, hogy nagy felületet biztosít a buildnek az építési platformhoz való tapadáshoz. A raft alsó rétegeit általában vastagon és lassan nyomtatják, ami nagyon erős, szilárd hálót eredményez. Ez különösen akkor hasznos, ha a tervednek nincs teljesen sík alapja, amivel elérkeztünk a következő ponthoz.

Ha a modelled rosszul érintkezik az építési platformmal

Míg az FDM-nyomtatásra szánt modelleket általában szándékosan úgy tájolják, hogy minél szélesebb legyen az alapjuk, vannak esetek, amikor ez egyszerűen nem lehetséges. Ha keskeny lábakkal rendelkezik a modell, akkor ezeket a lábakat könnyen megerősítheti egy tutajjal. Amellett, hogy a nyomtatás és az építési platform közötti érintkezési felület növelésével javítja az ágyhoz való tapadást, a szélesebb alap segít a nyomtatás többi részének súlyát is megtartani.

Mi a hátránya a tutaj nyomtatásának?

A tutaj nyomtatása nem az a fajta dolog, amit minden egyes nyomatával meg szeretne tenni. Számos jó ok van arra, hogy miért érdemes visszafogni a tutaj nyomtatását, ha nincs rá szükség.

Pocsékolt filament

A hasznossága ellenére a tutaj mégsem része a buildednek. Miután eltávolítottad a tutajt, az már nagyjából selejtes anyag. Bár egyetlen nyomtatás készítése egy tutajjal nem hangzik olyan nagy dolognak, de ha ezt megszorozzuk az egyetlen orsóval készíthető több tucat nyomtatással, az rengeteg elpazarolt filamentet jelent. Egyszerűen nem praktikus a tutaj használata, ha nincs rá szükség.

Az alsó felület gyenge felülete

Ha üvegből fűtött ágyat használ, valószínűleg értékeli, hogy a nyomatok tökéletesen sima alsó felülettel jönnek le. Ha tutajt használ, elveszíti ezt a döntő előnyt. A nyomat felületéhez hasonlóan a raft felső felülete is messze nem tökéletesen sík. Ez viszonylag durva alsó felülettel rendelkező nyomatot eredményez. Ha utófeldolgozza a munkáját, hogy tökéletesen sima felületet kapjon, akkor a raft használata csak több munkát jelent az Ön számára.

Nehéz eltávolítani

A fő ok, amiért kerülni kell a raftokat, ha nincs rájuk szükség, az a tény, hogy nagyon nehéz eltávolítani őket. Mivel a raft ugyanannak a mechanizmusnak a segítségével kapcsolódik a nyomathoz, amely a nyomat rétegeit is összeköti, eltávolítása általában nem olyan egyszerű, mint “kipattintani”. Előfordulhat, hogy spatulát vagy akár X-Acto kést kell használnia, és ezeknek az eszközöknek a használata a nyomat sérüléséhez vezethet. A vékony vagy keskeny hordozókkal rendelkező nyomatok különösen érzékenyek erre.

A mi tanácsunk az, hogy alaposan mérje fel, hogy szüksége lesz-e tutajra a nyomatához, mielőtt nekilátna és használna egyet. A nagy, lapos alappal rendelkező mintáknak általában nincs szükségük tutajra. Konzervatívabb módszerekhez is folyamodhat, például valamilyen ágytapadással vagy a fűtött ágy hőmérsékletének beállításával.

Végső gondolatok

A tutajok használata az ágytapadás fokozására és a vetemedés csökkentésére a 3D nyomtatás területén már bevett gyakorlat. Ez annyira hasznos, hogy a szeletelőprogramok általában olyan opciókkal rendelkeznek, amelyekkel könnyen hozzáadható egy tutaj egy meglévő tervhez. Azonban nem szabad ezt a megoldást a “go-to” megoldásként kezelni, ha olyan tervekről vagy anyagokról van szó, amelyek hajlamosak a vetemedésre.

A tutaj használata újabb problémák sorát vezeti be, amelyekkel meg kell küzdenie. Az anyag megértése és a nyomtatási sebesség, a nyomtatási hőmérséklet, az ágyhőmérséklet és az ágytapadási módszerek legjobb kombinációjának ismerete, amely kiváló minőségű nyomtatást eredményez, még mindig fenntarthatóbb megoldást jelent a vetemedési problémára. Ha mindezek az erőfeszítések még mindig nem vezetnek eredményre, akkor csak rajta, nyomtassa ki azt a tutajt.

A kép az eyeknownuffin-től a Flickr-en.