Imprimarea 3D a unei plute – De ce și când ar trebui să o faceți

Imprimarea 3D este la fel de mult o știință ca și o artă. În afară de a se juca cu modelele pentru a produce cele mai frumoase printuri, un profesionist în imprimarea 3D trebuie, de asemenea, să înțeleagă subtilitățile tehnologiei pentru a rezolva problemele care apar din când în când.

Una dintre cele mai persistente probleme cu care se confruntă profesioniștii în imprimarea 3D este deformarea sau curbarea. Din fericire, comunitatea de imprimare 3D a venit cu diverse modalități de a contracara această problemă. Una dintre acestea este construirea imprimării cu o plută. Dacă acest lucru vă derutează, atunci citiți mai departe pentru a discuta despre ce este o plută, când este potrivit să folosiți o plută și consecințele care vin împreună cu aceasta.

Un mic istoric despre deformare

Pentru a înțelege de ce imprimarea unei plute a devenit o practică comună, trebuie să înțelegem mecanismul care duce la deformarea sau curbarea unei printuri. Principiul fundamental care face posibilă imprimarea Fused Deposition Modeling (FDM) este capacitatea termoplasticelor de a se conforma la diferite forme atunci când sunt încălzite la temperatura lor de topire. Într-o imprimantă 3D de birou, acest proces de încălzire are loc în duza de capăt cald, după care filamentul topit este așezat pe platforma de construcție.

De îndată ce filamentul iese din duză, acesta începe să se răcească. Procesul de răcire continuă și după ce filamentul a fost așezat pe platforma de construcție, făcând în cele din urmă ca imprimarea finală să fie mai durabilă. Problema este că răcirea decurge într-un mod neuniform: straturile exterioare, fiind mai expuse la atmosferă, se răcesc într-un ritm mai rapid. Acest lucru tinde să genereze acumulări de tensiune pe marginile exterioare ale construcției. În cazul în care construcția are margini ascuțite, acestea tind să primească cea mai mare parte a stresului termic, rezultând că aceste colțuri se „curbează în sus.”

Ce este o plută și care este rostul ei?

Măsurile pentru a evita deformarea se concentrează pe două lucruri: reducerea stresului termic datorat răcirii neuniforme sau îmbunătățirea aderenței primului strat la platforma de construcție. Există probabil mai mult de o duzină de modalități de a atinge aceste obiective, cum ar fi construirea unei incinte pentru a încetini procesul de răcire sau utilizarea de adezivi pe patul de imprimare.

De departe, imprimarea unei plute este una dintre cele mai ușoare metode de evitare a deformării. Cele mai multe programe slicer au o funcție preprogramată pentru a adăuga rapid o plută la un model 3D existent. Dar ce este mai exact un raft?

Un raft este o plasă orizontală de filament care este așezată direct pe platforma de construcție. Imprimarea dvs. este apoi depusă deasupra acestei plute în loc de suprafața platformei. Prin faptul că are o suprafață mai mare, o plută poate ajuta o imprimare să se lipească de platforma de construcție. Având partea de jos a imprimării în contact cu un alt strat de plastic, contracția datorată răcirii rapide este, de asemenea, redusă, reducând astfel stresul termic.

În ciuda modului simplu în care pare un raft, majoritatea programelor de tăiere vă permit să faceți ajustări fine ale modului în care va fi construit raftul pentru a-i optimiza performanța. Puteți specifica cât de departe se va întinde pluta de la partea inferioară a imprimării, cât de groase vor fi straturile plutei și cât de departe va fi separat de plută primul strat al construcției dumneavoastră. Distanța de separare este deosebit de complicată, deoarece implică un echilibru între menținerea construcției dvs. lipită de plută, menținând-o în același timp suficient de departe pentru ca pluta să poată fi îndepărtată cu ușurință după tipărire.

Cum se deosebește o plută de o bordură și o fustă?

Dacă ați citit o discuție despre plute, atunci probabil că ați auzit și de fuste și borduri. Toate acestea sunt strâns legate între ele, una dintre ele fiind preferată celorlalte în funcție de aplicație și de problema particulară pe care încercați să o rezolvați.

Firetele sunt una dintre cele mai simple modalități de a încetini răcirea primului strat. În loc de un strat întreg, o fustă este pur și simplu o singură buclă de filament care se întinde pe perimetrul bazei construcției. Ea nu este în contact cu construcția în sine, ceea ce elimină complicația de a trebui să o îndepărtați ulterior. Scopul principal al unei fuste este de a amorsa extruderul, astfel încât să puteți stabili un flux uniform de filament până în momentul în care extruderul se apucă de imprimat construcția. De asemenea, puteți alege să construiți o fustă formată din mai multe straturi, care blochează fluxul de aer în jurul imprimării pentru a încetini răcirea straturilor inferioare ale construcției.

O fustă seamănă foarte mult cu o plută. Diferența este subtilă: în timp ce o plută este un strat întreg care se află sub construcție, o bordură este un strat care doar se extinde de la marginile construcției. Este, în esență, o fustă foarte largă care menține marginile construcției, ajutând astfel la aderența patului și împiedicând deformarea. Un brim este adesea preferat unui raft, deoarece imprimă mai repede, consumă mai puțin filament și poate fi îndepărtat mai ușor din construcția finală.

Când ar trebui să imprimați un raft?

În ciuda numeroaselor avantaje ale utilizării unui raft, nu toate situațiile o impun. La urma urmei, nu ați vrea să vă consumați inutil filamentul prețios imprimând o plută atunci când nu este necesar. Există scenarii particulare în care o plută ar putea fi utilă.

Când se folosesc materiale predispuse la deformare

Există pur și simplu anumite materiale din filament care sunt mai predispuse la deformare decât altele. O dihotomie convenabilă pentru a expune acest lucru este între PLA și ABS: în timp ce imprimarea cu o plută se face rareori cu PLA, este o măsură care este mai frecventă atunci când se folosește ABS. Chiar și cu alte măsuri pentru a preveni deformarea, cum ar fi aplicarea lipiciului ABS pe un pat încălzit, imprimarea cu o plută este în continuare foarte recomandată.

Când vă confruntați cu o aderență slabă a patului

Cel mai mare avantaj al utilizării unei plute este suprafața mare pe care o oferă pentru ca materialul construit să se lipească de platforma de construcție. Straturile inferioare ale unei plute sunt de obicei imprimate gros și lent, rezultând o plasă solidă foarte puternică. Acest lucru este deosebit de util atunci când modelul dvs. nu are o bază complet plană, ceea ce ne aduce la următorul punct.

Când modelul dvs. are un contact slab cu platforma de construcție

În timp ce modelele pentru imprimarea FDM sunt de obicei orientate în mod deliberat pentru a avea o bază cât mai largă posibil, există momente în care acest lucru pur și simplu nu este posibil. Dacă aveți un model cu picioare înguste, atunci puteți consolida cu ușurință aceste picioare cu o plută. Pe lângă faptul că îmbunătățește aderența patului prin creșterea suprafeței de contact dintre imprimare și platforma de construcție, o bază mai largă ajută, de asemenea, la susținerea greutății restului imprimării.

Care este dezavantajul imprimării unei plute?

Imprimarea unei plute nu este genul de lucru pe care ați dori să îl faceți cu fiecare dintre imprimările dvs. Există mai multe motive întemeiate pentru care ați dori să vă abțineți de la imprimarea unei plute atunci când nu este necesar.

Filament irosit

În ciuda utilității sale, pluta tot nu face parte din construcția dvs. Odată ce ați îndepărtat pluta, aceasta este destul de mult material de rebut. În timp ce realizarea unei singure imprimări cu o plută nu pare a fi o problemă atât de mare, înmulțind-o cu zecile de imprimări pe care le puteți face cu o singură bobină se va traduce printr-o mulțime de filament irosit. Este pur și simplu nepractic să folosești o plută atunci când nu este necesar.

Finisare slabă a suprafeței inferioare

Dacă folosești un pat încălzit din sticlă, probabil că apreciezi modul în care imprimările ies cu suprafețe inferioare perfect netede. Atunci când folosiți o plută, pierdeți acest beneficiu crucial. La fel ca suprafața imprimării dvs., suprafața superioară a plutei este departe de a fi perfect plană. Acest lucru se va traduce printr-o imprimare cu o suprafață inferioară relativ aspră. Dacă vă prelucrați ulterior lucrarea pentru a obține un finisaj perfect neted, atunci utilizarea unei plute va fi doar mai multă muncă pentru dumneavoastră.

Dur de îndepărtat

Motivul principal pentru a evita plutele atunci când nu sunt necesare este faptul că acestea pot fi foarte greu de îndepărtat. Deoarece pluta va fi lipită de amprenta dvs. cu ajutorul aceluiași mecanism care leagă straturile amprentei dvs. împreună, îndepărtarea ei nu este, de obicei, la fel de simplă ca și cum ai „pocni-o”. Este posibil să trebuiască să folosiți o spatulă sau chiar un cuțit X-Acto, iar utilizarea acestor instrumente poate duce la deteriorarea imprimării. Tipăriturile cu suporturi subțiri sau înguste sunt deosebit de vulnerabile la acest lucru.

Sfatul nostru este să evaluați cu atenție dacă va fi nevoie de o plută pentru tiparul dvs. înainte de a merge mai departe și de a folosi una. Un desen cu o bază mare și plată nu va avea de obicei nevoie de un raft. De asemenea, puteți recurge la metode mai conservatoare, cum ar fi utilizarea unei forme de aderență a patului sau ajustarea temperaturii patului încălzit.

Gânduri finale

Utilizarea plutei pentru a îmbunătăți aderența patului și a reduce deformarea a fost o practică bine stabilită în domeniul imprimării 3D. Este atât de utilă încât programele de feliere vin de obicei cu opțiuni pentru a adăuga cu ușurință o plută la un design existent. Cu toate acestea, nu ar trebui să fie tratată ca fiind soluția „go-to” atunci când vine vorba de desene sau materiale care sunt predispuse la deformare.

Utilizarea unei plute introduce un alt set de probleme cu care va trebui să vă confruntați. Înțelegerea materialului și cunoașterea celei mai bune combinații de viteză de tipărire, temperatură de tipărire, temperatură a patului și metode de aderență a patului, care vor duce la o imprimare de înaltă calitate, reprezintă în continuare soluția mai durabilă la o problemă de deformare. Când toate aceste eforturi încă nu reușesc, atunci mergeți mai departe și imprimați acea plută.

Imagine de la eyeknownuffin pe Flickr.