¿Por qué las esquinas de mi objeto ABS se levantan de la cama?


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Imprimo ABS en una LulzBot Taz 5 y con frecuencia tengo problemas con las esquinas de los objetos que se levantan de la cama.

Mi extrusora está a 230 ° C y la cama está a 90 ° C para la primera capa y a 100 ° C para el resto de las capas.

He experimentado con el uso de la suspensión de ABS (ABS + acetona) en la cama para una mayor adhesión, construyendo un recinto de espuma para la impresora y variando la velocidad del ventilador. He notado que el problema es más común cuanto más altas son las partes y más afilada es la esquina.

Agregar lechada de ABS ayudó a las partes más pequeñas (menos de una pulgada de alto), pero con mis partes más grandes más recientes la adhesión a la cama fue tan buena que las esquinas de la parte que se levanta realmente despegó la cinta PEI de la cama.

He intentado usar una falda y un borde sin cambios. La falda se queda en la cama, el borde se levanta con la esquina.


¿TAZ 5 no tiene cinta PEI?
hroncok

Correcto lo siento. Solo estaba usando Kapton en el trabajo, así que tenía eso en mente.
Kevin Morse

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¿Qué porcentaje de relleno estás usando? El ajuste del porcentaje de relleno de la impresión debería alterar la velocidad de enfriamiento y, por lo tanto, las tensiones generadas por las diferencias de temperatura a medida que imprime.
VirtualMichael

¿50% supongo que lo mismo podría decirse sobre la disminución de la impresión?
Kevin Morse

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50% es bastante alto. A menudo uso el 10-15% y la impresión sigue siendo muy resistente, incluso con un solo caparazón.
VirtualMichael

Respuestas:


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Existen muchos enfoques diferentes para resolver este problema y la mayoría de las respuestas ya son acertadas. Sin embargo, la razón fundamental de la "deformación" es la temperatura incorrecta e inconsistente en todo el material.

Si hay demasiada fluctuación en la temperatura a través del objeto en este estado calentado puede resultar en deformación. La razón por la que ve esto principalmente en la placa de construcción es porque la temperatura de las primeras capas de plástico fundido varía mucho más con respecto a la placa de construcción que con las capas superiores. Tenga en cuenta que puede ver deformaciones adicionales a mitad de la impresión con ABS y esto puede ser el resultado de un borrador o una caída repentina de la temperatura ambiente.

Entonces, para ayudar a resolver su problema, aquí hay algunas sugerencias (lo siento si hay duplicados):

  • Cierre / selle completamente el área de construcción de su máquina para reducir (o eliminar, si es posible) el tiro y evitar que el calor natural de la máquina se escape.
  • Aumente la temperatura en su placa de construcción. Yo uso casi exclusivamente ABS en mi impresora y mantengo mi HBP a aproximadamente 112C. Sin embargo, vivo en el NO de los EE. UU., Por lo que mi clima es naturalmente más fresco que Florida
  • Alternativamente, intente disminuir la temperatura de la boquilla a un punto más bajo dentro del rango de fusión del ABS. Esto solo acortará la brecha entre las inconsistencias de temperatura entre las capas. Por lo general, es mejor imprimir a temperaturas más bajas si puede evitarlo. Obviamente hay diferencias en el filamento, por lo que tendrá que encontrar ese "punto óptimo".
  • Asegúrese de que su placa de construcción sea plana y que su cinta no tenga burbujas. Su BP debe ser plano, pero si su cinta kapton (o lo que sea que use) tenga burbujas, es posible que su plástico recién impreso no obtenga la misma temperatura del BP que el resto de su parte. Esto es algo malo como se mencionó anteriormente.
  • Use técnicas de adhesión adicionales como "ABS Glue" (ABS con acetona) o incluso laca para el cabello. Esto funciona aproximadamente el 80% del tiempo para mí, pero puede dificultar un poco la eliminación de las partes del BP.

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El problema más común con las esquinas es la baja temperatura del lecho calentado. Ajuste la temperatura del lecho calentado a 110 ° . Si esto no ayuda, intente colocar el borde en su rebanadora .

El problema puede ser causado por otros problemas. Puede encontrar consejos adicionales en las siguientes Guías de solución de problemas:


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Agregar un borde agregado manualmente con un volumen mayor en las extremidades de las esquinas que puede cortar después de la impresión debería ayudar. Mis impresiones más grandes salen de la impresora como carpas con pesas de hormigón atadas a sus esquinas.

Las 'pesas' se unen a la impresión con una tira muy corta de 2-3 capas (dependiendo del tamaño de la impresión) en forma de borde que las hace fáciles de quitar con cortadores laterales. Los 'pesos' generalmente son suficientes para mantener las esquinas de mi huella objetivo en la placa en conjunción con una lechada débil.


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Este es un problema común con el ABS. Puede evitarlo encerrando la impresora dentro de una caja / cámara, lo que creará un ambiente más cálido y el material extruido se enfriará más lentamente, por lo tanto, no creará tal tensión.

Otra opción es usar PLA en su lugar si es posible, el problema no es tan significativo con PLA.


He encerrado toda la impresora en un "horno" de espuma. Se calienta bastante por dentro.
Kevin Morse

y el problema aún existe?
hroncok

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La solución que prefiero para evitar la extracción de ABS es usar cinta azul en la cama y luego extender una capa delgada de acetato de polivinilo (pegamento Vinavil).

Si su impresora lo permite, también puede imprimir con la cama a 110 ° C.


Como se menciona en la pregunta. Utilicé la suspensión de ABS para mantener la parte adherida a la cinta Kapton en la cama y el tirón hacia arriba fue tan fuerte que despegó la cinta de la cama. Supongo que estoy buscando más por razones por las cuales la parte se está levantando en primer lugar.
Kevin Morse

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La cinta azul no es cinta Kapton. Es una cinta de enmascarar con resistencia al calor.
WalterV

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Para responder a la pregunta específica de "por qué" las esquinas se despegan, parece que tiene que ver con la expansión térmica (o contracción) y el área de adhesión a la superficie.

El material se deposita en caliente, e incluso después de que se enfríe todavía está caliente, y a medida que se enfría, aparentemente disminuye ligeramente de tamaño. Por lo tanto, cada capa produce un poco de fuerza, tirando hacia arriba y hacia el centro de la capa a medida que la capa se encoge. Por lo tanto, cada capa está realmente en un estado de tensión ligeramente a la tracción. En algunas capas, esto puede no causar un efecto notable, pero a medida que se agregan más capas, aumenta la fuerza total que tira de la capa inferior.

La razón por la que esto afecta más a las esquinas que a las regiones de superficie es que el área de superficie total que sujeta la pieza al lecho es menor en las esquinas más agudas, por lo que se requiere menos fuerza para superar la fuerza de adhesión del lecho, lo que hace que las esquinas se despeguen eventualmente.

Como se trata de un artefacto de expansión térmica, intentar mantener una temperatura uniforme en el volumen de impresión / parte impresa probablemente ayudará mucho (por ejemplo, al encerrar la impresora, como han dicho otros).

Además de las sugerencias anteriores, el siguiente documento sugiere que biselar (redondear) las esquinas puede ayudar con esto (si su diseño lo permite):

DD Hernández, "Factores que afectan la precisión dimensional de la impresión 3D del consumidor", Intl. Jnl. Aviación, aeronáutica y aeroespacial (2015)

"Si la capa inferior no se adhiere adecuadamente al lecho de impresión, el proceso de enfriamiento y la contracción del material en las capas superiores tenderán a tirar de las características más pequeñas, con la menor área de superficie en contacto con el lecho, causando que secciones de la impresión deformación. Las esquinas agudas en la parte inferior de la impresión plantean un problema particular ".

Pensamiento secundario: me pregunto si sería útil variar la temperatura del lecho durante la impresión (por ejemplo, disminuirla lentamente a temperatura ambiente a medida que se imprimen más capas), ya que una temperatura constante del lecho produciría teóricamente un gradiente de temperatura vertical para un Parte muy alta. No creo que haya visto a nadie probar eso (presumiblemente porque Cura no inserta automáticamente esos comandos de código g para nosotros). Sin embargo, no sería demasiado difícil insertar comandos personalizados de temperatura de cama en todo el archivo de código g, pero tomaría más tiempo estabilizar la temperatura entre capas.


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En respuesta a la pregunta "por qué las esquinas se levantan cuando se usa ABS", la respuesta tiene que ver con el coeficiente de expansión (o contracción) térmica.

El ABS, en comparación con el PLA, tiene un coeficiente más alto, lo que significa que a medida que la temperatura de su parte cambia, más se deformará. Con la impresión 3D, el material extruido de la boquilla es bastante más alto que la cámara de construcción. A medida que las capas se imprimen y el extrusor se mueve hacia arriba, las capas más bajas son más frías que las capas de arriba y se reducen con el tiempo.

Para las partes angulares, este es un problema mayor que para las partes redondas. Con las partes angulares (partes con bordes afilados en los ejes X e Y) a medida que se enfrían, las tensiones internas inducidas por el enfriamiento aumentan y no pueden resolverse solo en el eje xy y no pueden moverse hacia la placa de construcción. La parte luego se levanta para reducir estas tensiones.

Un borde o una balsa, es una capa delgada que idealmente se enfría a una velocidad constante en todo momento, lo que aumentará efectivamente la unión de su parte a la placa de construcción. La unión de abdominales a abdominales es más fuerte que la unión de abdominales a cualquier superficie de material de placa de construcción. Para la mayoría de las partes, esto es suficiente para mantener una buena adhesión mientras su parte se construye y enfría. El aumento de la temperatura de la placa de construcción también redujo el estrés en el borde / balsa al reducir la diferencia de temperatura. Es por eso que esas son las soluciones para evitar que los abdominales se levanten.

Si su parte es lo suficientemente grande o los ángulos son bastante agudos en XY, (piense en una estrella de cinco puntas, por ejemplo). Entonces la balsa de borde no será necesariamente suficiente para evitar la deformación. Ahí es donde "discos de ayuda", "orejas de ratón", etc. Son útiles Estos, cuando se dispersan alrededor de las esquinas afiladas externas, aumentan el área de superficie de la balsa y también reducen los ángulos de la contracción térmica debido al enfriamiento.

Tenga en cuenta que si bien estoy hablando específicamente de ABS, esto se aplicará a todos los materiales si la geometría de la pieza o las propiedades del material tienen los mismos problemas. El nylon, por ejemplo, también es difícil de imprimir por razones similares.

Lo último que hay que decir es que todo si esto no sirve de nada si su placa de construcción no es plana y nivelada.


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Recomendaría usar una balsa en su impresión. Una balsa son unas pocas capas que se imprimen en la cama antes de que comience la impresión.

Cuanto más grande sea la balsa, más fuerte será el centro. Los bordes pueden deformarse, pero el interior donde está su impresión estará bien. El uso de una balsa que se compone principalmente de líneas en lugar de superficies sólidas permitiría una menor posibilidad de deformación, ya que solo podría deformarse con las líneas.

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Creo que respondiste tu pregunta en tu declaración. Lulzbot y ABS. Lulz no tiene un recinto.

Intente usar PLA para un sistema al aire libre. O construir un recinto. A continuación, puede agregar pegamento o laca para el cabello.

Pero le prometo que, con cualquier impresora al aire libre, enfrentará este problema. Solo uso ABS en mis FFCP. Incluso con sus cámaras de calor pasivas, planeo mudarme a PLA para todas mis impresoras.


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Esta publicación está destinada a compartir experiencias con productos que hacen que sus productos se adhieran a la cama. ¡Esto no pretende ser una promoción de los productos! En otras respuestas, he visto respuestas insinuando las barras de pegamento de Elmer.

He estado imprimiendo directamente en la cama de calor de aluminio desde el día 2 de la impresora i3 Prusa clone (Anet A8) y las camas de vidrio de la Ultimaker 3 Extended y mi HyperCube Evolution usando un aerosol a base de PVA (3DLAC, pero hay más productos con productos similares efectos, por ejemplo, barras de pegamento). Esto se adhiere tan bien que PLA y PETG solo se pueden eliminar después de enfriar la cama por completo. Para ABS, puede usar DimaFix, que puede usarse para ABS, ya que aumenta el agarre al aumentar la temperatura, donde 3DLAC pierde el agarre por encima de 80 ° C (según la teoría). Después de probar DimaFix en camas de alta temperatura para imprimir filamento POM (¡es muy difícil que esto se adhiera ya que es material de soporte!) Descubrí que las impresiones se adhieren mejor con 3DLAC en vidrio.