3D nyomtatás tippek és trükkök

3D nyomtatás blog


Napi tipp: aktív hűtés ABS-szel (első próba - fail)

A nagyon egyszerűen nyomtatható blu figurával próbáltam ki a következőt: ABS nyomtatás, aktív hűtéssel. Aki ért a 3D nyomtatáshoz, az némiképp megrökönyödéssel olvashatná a fenti ötletet, hiszen tudvalevő, hogy az ABS nem "szereti" a hideget, a gyors hűlés közben gyorsabban vetemedik, elválik a tárgyasztaltól, stb.

Ezek valóban ismert tények, én mégis sok helyen olvastam arról, hogy nem csak PLA-hoz lehet (sőt ott szinte kötelező) aktív hűtést használni, hanem ABS-hez is. Miért? Kb. ugyanazért, mint a PLA-hoz: hogy a hűtés következtében hamarabb megszilárduljon az anyag és elkerüljük a "szétkenődés" effektust, ezáltal szebb legyen a tárgy felülete.

És mit tapasztaltam a valóságban? Nos ami kétségtelen, hogy valóban szebb lett a tárgy felülete (0.2mm-en, 230 fokon, 105 fokos tárgyasztallal, 70 mm/sec-en nyomtatva), cserébe viszont néhány nem kívánt mellékhatás is fellépett:

  • Delaminálás: a lábnál látszik, hogy elvált majdnem teljesen az egyik réteg a másiktól, ott már gyakorlatilag a tárgy eltávolításakor eltört a test
  • Felpöndörödés: ez még nem is volt olyan vészes, mint gondoltam. Igaz, az első 5-6 rétegnél még nem kapcsoltam be a ventit, mert különben szinte biztosan elvált volna a tárgyasztaltól a nyomtatott tárgy, de azért így is az egyik lábnál megfigyelhető a felpöndörödés (lehet, hogy 110-115 fokos tárgyasztallal és/vagy némi ABS trutyival vagy hajlakkal lehetett volna segíteni ezen)
  • Szilárdság és erősség: a delamináláshoz kapcsolódik, hogy ahol nem is látszik ilyen repedés formájában, ott is elég gyenge a kötés a rétegek között: simán kézzel egyszerűen el tudtam törni darabokra az elkészült modellt. Tehát hűtéssel az elkészült ABS tárgy nem lesz valami erős.

Még nem adtam fel, mivel főleg a tárgy felületén megfigyelhető simaság a hűtésnek köszönhetően valószínűleg megéri a próbálgatást. Amivel még fogok próbálkozni, az egy kevésbé erős hűtés (most nagy fordulatszámon megy a venti, a PLA és a nyári meleg miatt), illetve megpróbálkozom a zárt temperált nyomtató térrel.

A határok feszegetése: 50 mikronos (0,05 mm-es) nyomtatás - II. felvonás

Nem hagyott nyugodni a dolog, hogy a tegnapi 0.05mm-es kísérletem nem adott valami szép eredményt. Persze nem mondom, hogy nem tudtam tőle aludni, de azért mégiscsak megér egy második felvonást. Örömmel jelenthetem, hogy a második próbálkozásomat már siker koronázta: némi finomhangolás után és egy másik szál használatával a Makerbot Laser Cat-et, megint csak kb. 2,5cm-es magasságra csökkentve, sikerült szépen kinyomtatnom 0.05mm-es rétegvastagsággal!

Mi változott a tegnapi kísérlet óta?

  • Szálat váltottam: a tegnapi szürke PLA helyett világoszöld PLA-ra váltottam. Ezzel korábban kicsit konzisztensebb eredményt értem el. Lehet, hogy ennek a szálnak közelebb van a referencia értékhez a szálvastagsága
  • Kicseréltem a törött lapátú ventilátort a vibráció csökkentése végett
  • Megzsíroztam teflon alapú kenőanyaggal a kellő helyeken a nyomtatót (lásd előző bejegyzés)
  • Kicsit szinteztem még a nyomtatón
  • Megemeltem egy kicsit a hőmérsékletet (205C fokra, hogy könnyebben folyjon a műanyag)
  • Konzervatívan csökkentettem a sebességet - 40 mm/sec extrúdálási és 80mm/sec mozgási sebességre

Valószínűleg a legtöbbet a törött ventilátor cseréje illetve a sebesség csökkentése nyomott a latba.

A képen látszik (illetve látszik, hogy nem látszik) a rétegződés, és tapintásra is nagyon finom a macska felülete (valóságban inkább szőrös lenne, persze). Az apró fülek is jók lettek, de az nem 100%-os. Lehet, hogy ott kicsit lassabban (vagy éppen gyorsabban?) kellett volna nyomtatni. Vagy lehet, hogy a tárgyhűtő ventilátorom túl hatékony.

Szóval a mai tanulság, hogy ne adjuk fel, és bátran feszegessük a határokat! Illetve a másik tanulság az, hogy ezen az 50 mikronos rétegvastagságon már nagyon sok türelem kell, mert ez a 2.5cm magas modell is majd egy óráig készült. Persze lehet, hogy csak én voltam kicsit konzervatív a sebességet illetően, de biztosra akartam menni.

2014\01\04 B. Bence 1 komment

Napi tipp: tárgyhűtő ventillátor PLA nyomtatáshoz

Ha PLA-t használunk a nyomtatáshoz, különösképpen magasabb sebességeken (nagyobb, mint 30-40mm/sec), akkor szinte elengedhetetlen egy plusz aktív hűtés, ami az éppen extrúdált műanyagot hűti. A PLA-nak sokkal alacsonyabb az olvadáspontja, és tovább marad szobahőmérsékleten, mint az ABS. Ezért ha nem hűtjük, akkor az éppen nyomtatott réteg olyan rétegekre kerül, amelyek még nem szilárdak, így nem lesz sok esetben szép a külső perem, és az "overhang" (kiszögellés) részeknél fel is kunkorodhat a nyomtatott réteg. Itt egy kép annak illusztrálására, hogy mi a különbség a hűtött és a nem hűtött nyomtatás között:

7501_preview_featured.jpg

Az alsó esetén jól látható, hogy a spirál alsó falain lelógó szálak vannak. A felsőnél ez alig vehető észre, sokkal szebb a felület.

Az általunk forgalmazott nyomtatóhoz a gyártó sajnos nem ad plusz ventilátort a nyomtatás közbeni hűtéshez, de szerencsére van egy 3D nyomtatónk, amivel ezt mi magunk is könnyen meg tudjuk oldani. A bemutató nyomtatónknál a következő megoldást alkalmaztuk:

Mi magunk is könnyedén el tudjuk végezni a fenti moddolást: töltsük le a thingiverse oldaláról a következő modellt és nyomtassuk ki: http://www.thingiverse.com/thing:34596

Majd szerezzünk be egy 4cm-es ventilátort és rögzítsük a megfelelő helyre (nekem nem is kellett csavaroznom, szorult magától is). Az előbb említett design (ahogy a képeken is látható) igényel egy plusz alsó fedőlapot, amit én egy kartonpapír + ragasztószalaggal oldottam meg. A mi 4cm-es ventilátorunk egy szerver ventilátor, nagyon nagy légkeveréssel, ezért mi nem is 12V-on, hanem csak 5V-on működtetjük, és így is tökéletesen ellátja a feladatát. Mi itt vettünk, olcsón: pcbonto.hu

A ventilátor tápellátására van egy egyszerű és egy jóval bonyolultabb megoldás. Az egyszerűbb, hogy szerzünk egy külső tápegységet, mondjuk egy már nem használt elektronikai alkalmatosság tápját, és összebarkácsoljuk a 4cm-es ventilátorral. A sokkal bonyolultabb megoldás (ami sajnos a garancia elvesztését is magával vonja), hogy az alaplap vezérlőjét használjuk. Ez utóbbi megoldás előnye, hogy szoftveresen is vezérelni tudjuk a ventilátort, meg a nyomtató menüjéből is el tudjuk indítani (Cooling fan) nyomtatás közben.
Ennek a megoldásnak a részletesebb leírását egy fórumban találjuk: https://groups.google.com/forum/#!searchin/flashforge/fet/flashforge/91oUbKIf1Mc/dNPA_XZK3J8J Mint írtuk, mivel ez a megoldás hardveres módosítást igényel (plusz FET forrasztása az alaplapra), ezért sajnos a garancia elvesztését jelenti, ha ezzel próbálkozunk és valami nem jönne össze.

Ezért inkább a külső tápellátásos megoldást javasoljuk, ezt is tudjuk mi magunk vezérelni.

Alternatív ventilátor design: http://www.thingiverse.com/thing:32761

Illetve aki nem akar plusz ventilátort beszerelni, az a meglévő extrúder ventilátorok levegőjét is átirányíthatja: http://www.thingiverse.com/thing:33254 Ezzel a designnal viszont az a probléma, hogy a., nem biztos, hogy elengedő légmozgást biztosít b., ABS esetén lehet, hogy rosszabb lesz eredmény, mivel ott pont a huzattól és légmozgástól kell óvni a tárgyat a felpöndörödés / vetemedés miatt (erről később lesz egy bejegyzés).

Illetve a teljesség kedvéért megjegyezném, hogy sokan egy egyszerű asztali ventilátorral is jó eredményt értek el, vagy azzal, hogy rögzítettek a nyomtató elülső oldalára egy 8cm-es számítógép ventilátort, amit a tárgyra irányítottak. Utóbbi megoldás hátránya, hogy nagyobb nyomtatás esetén nem biztos, hogy mindig a megfelelő helyre fókuszálja a légáramlatot. De csak ha meg szeretnénk róla bizonyosodni, hogy milyen hatása van a plusz aktív hűtésnek PLA esetén, kipróbálhatjuk ezeket a megoldásokat.

ABS esetén a ventilátoros megoldás ne alkalmazzuk, főleg az első rétegeknél, illetve nagyon figyeljünk rá, hogy véletlenül se fújjunk levegőt a tárgyasztalra, mert az ABS zsugorodásából és anyagtulajdonságaiból adódóan szinte biztos, hogy el fog válni a tárgyasztaltól a nyomtatott tárgy.