3D-Print Warping Begrijpen: Oorzaken, Oplossingen en Preventietips

3D-printen is een additief productieproces dat nauwkeurig, precies en geschikt is voor het maken van producten met complexe ontwerpen. Echter, het is gebruikelijk voor veel gebruikers, met name beginners, om verschillende defecten te ervaren. Een van de veelvoorkomende 3D-printdefecten is 3D-print warping (vervorming).

3D-print warping treedt op door veel redenen, wat 3D-printen frustrerend maakt voor veel mensen. Als resultaat bespreekt dit artikel 3D-print warping, de oorzaken, mogelijke oplossingen en hoe warping te voorkomen.

Concept van 3D-Print Warping

Warping is de vervorming van een onderdeel van de bedoelde vorm.

3D-print warping begrijpen is alleen mogelijk door het 3D-printproces te begrijpen en hoe het verband houdt met het 3D-printfilament. 3D-printen omvat het extruderen van vloeibaar filament uit een verwarmde nozzle naar een verwarmde (meestal) printbed. Bij contact met het printbed condenseert het vloeibare naar zijn vaste vorm.

3D-printfilament behoudt zijn mechanische eigenschappen tijdens de fasetransities. Echter, ze worden onderworpen aan expansie en krimp (de mate van zo'n fysiek effect hangt af van het filament). Temperatuurveranderingen tijdens expansie en krimp van 3D-printfilament zorgen voor een verschil in expansie. Als het geëxtrudeerde filament abrupt afkoelt tijdens krimp, kan dit leiden tot het oppullen van de vorige laag. Als resultaat kan dit leiden tot vervormde 3D-prints.

Warping Toont Zich in 3D-Prints op de Volgende Manieren:

-Vervormde 3D-prints tonen zich meest aan de basisaag omdat ze een breed bereik aan temperaturen ervaren door de opvolgende lagen.

-Andere lagen kunnen ook warping ervaren door het oppul-effect van de opvolgende lagen terwijl ze afkoelen op de koude lagen.

-Een sterke basisaag kan ook warping veroorzaken door te hechten aan het printbed.

Er zijn andere manieren waarop 3D-print warping zich kan manifesteren. Deze worden volledig besproken in de sectie hieronder.

Wat Veroorzaakt 3D-Print Warping?

De grootste oorzaak van 3D-print warping is het temperatuurverschil tijdens filamentextrusie. Echter, er zijn andere oorzaken. Hieronder staan een paar frequente oorzaken waar u uit moet kijken tijdens 3D-printen.

1. Temperatuurverschil

Tijdens extrusie ondergaat het verwarmde filament expansie en krimp. Temperatuurverschillen kunnen de expansie verlengen of verkorten. Als het geëxtrudeerde filament abrupt afkoelt, kan dit leiden tot een vervormde 3D-print.

Dit is de meest voorkomende reden voor 3D-print warping, en het treedt op door oneffen afkoelen, slechte ventilatie, onvoldoende koelventilatorsnelheid en de verkeerde keuze van 3D-printfilament.

2. Onjuiste Bed Hechting

De eerste laag van de 3D-print moet correct hechten aan het printbed. Wanneer dit niet gebeurt, kan de opvolgende laag krimpen en de eerste laag oppullen. Dit kan leiden tot vervormde 3D-print. Onjuiste bed hechting kan het resultaat zijn van het volgende:

• Onjuiste bed-nivellering
• Verkeerd gebruik/afwezigheid van lijm
• Verkeerde nozzlehoogte
• Onvoldoende extrusie
• Vuil 3D-printbed

3. Onjuiste Slicer-instellingen

De slicer bepaalt het 3D-printpad berekend uit de objectoriëntatie, materiaal en gewenste resolutie. Daarom kunnen onjuiste slicer-instellingen leiden tot fouten in het onderdeel. Dit kan leiden tot losgeraakte bouwplaten en 3D-print warping.

4. Te Snel Printen

Te snel printen kan leiden tot het volgende, wat vervormde 3D-prints kan veroorzaken:

• Kunststof filament zal opkrullen in plaats van plat te liggen.
• Snel printen kan ook leiden tot abrupt afkoelen van de laag. Ook zal het leiden tot het kunststof laag broos te zijn.

Hoe Warping 3D-prints te Repareren?

Een vervormde 3D-print repareren is bijna onmogelijk, met name voor producten die hoge nauwkeurigheid, precisie en tolerantie vereisen. Echter, voor producten die niet zoveel tolerantie vereisen, is de enige 3D-print warping oplossing om het onderdeel opnieuw te verwarmen met een heetluchtpistool en het in vorm te duwen.

De meest overwogen 3D-print warping oplossing is om het model opnieuw te printen. Echter, dit zou alleen moeten gebeuren na overweging van de tips hieronder.

10 Tips om 3D-Print Warping te Voorkomen

Vanwege de lage neiging om een vervormde 3D-print te repareren, moet u weten over het voorkomen van het probleem voor het printen. Naast dat kan het ook de 3D-printservicekosten verhogen. Hieronder staan verschillende tips die u voor en tijdens het printen kunt incorporeren voor een kwalitatieve 3D-print.

1. Niveleer het Printbed

Het nivelleren van het printbed stelt u in staat om de perfecte afstand van de nozzle tot het printbed te krijgen. Aan de ene kant kan een te dichtbij nozzle leiden tot schrapen van het bed (dit veroorzaakt geen warping). Aan de andere kant kan een te ver afstaande nozzle leiden tot afkoeling van het geëxtrudeerde filament voordat het op het printbed zet. Dit zal de hechtingskracht van het geëxtrudeerde filament verminderen en warping veroorzaken. U kunt het printbed nivelleren door een papieren test te doen of een printtest te gebruiken.

2. Verhit het Printbed en de Kop bij Hogere Temperatuur voor Eerste Lagen

Het verwarmen van het printbed en de kop kan verzekeren dat het geëxtrudeerde filament een hogere viscositeit heeft en beter hecht aan het printbed. Voor de eerste laag, zorg ervoor dat u de printtemperatuur met ongeveer 5°C verhoogt. Let op dat dit afhangt van het materiaal waar u mee werkt.

3. Gebruik een Verwarmde Omhulling

Een verwarmde omhulling zal verzekeren dat het andere deel van de 3D-print geen warping ervaart. Het doet dit door de temperatuur stabiel te houden en de mate van krimping te reduceren. Niet alle printers hebben een verwarmde omhulling. Het is echter mogelijk om er zelf een te bouwen.

4. Gebruik een Raft & Brim

Raft en brim zijn ook add-ons die u kunt gebruiken om 3D-print warping te voorkomen. Een raft is een extra laag die stevig gehecht is aan de funderingslaag. Dit houdt de laag omlaag en verbetert heching aan het printbed. Aan de andere kant hecht een brim aan de buitenrand en doet dezelfde functie van hechtingsverbetering.

5. Configureer de Slicer-instellingen

U kunt ook de slicer-instellingen configureren om 3D-print warping te voorkomen. Er zijn twee instellingen die u kunt benutten. Eén betreft het verhogen van de laaghogte van de eerste laag door de contactoppervlakte te vergroten. Dit zal de heching op het platform verhogen.

Een andere manier is het uitbreiden van de lijnbreedte van de eerste laag. Dit zal de extrusiedruk verhogen, de heching vergroten en de kans op opkrullen reduceren. Zorg ervoor dat de configuratie de wanddikte en andere parameters niet beïnvloedt.

6. Verlaag de Vuldichtheid voor 3D-modellen

Vuldichtheid is de hoeveelheid filament binnenin het model. Het verhogen van de vuldichtheid zal leiden tot grote krimping tijdens afkoeling resulterend in warping.

Het verlagen van de vuldichtheid zal de krimpsnelheid reduceren, wat vervormde 3D-prints vermindert.

7. Verlaag de Printsnelheid

Het verlagen van de printsnelheid kan warping voorkomen door 3D-print opkrullen te reduceren. Daarnaast, door de printsnelheid te verlagen, wordt afkoelen makkelijker, er is juiste heching, en er is een reductie in interne spanning.

8. Zet de Koelventilator Uit voor Eerste Lagen

Koelventilatoren versnellen het afkoelproces. Wanneer hoog, kunnen ze het geëxtrudeerde filament abrupt afkoelen tijdens krimping, wat de materialen oppult. Ook kan het leiden tot onjuiste heching van de eerste lagen aan het printbed. Als resultaat, leidend tot vervormde 3D-prints. Daarom wordt aangeraden de koelventilator uit te zetten en de eerste laag warm te houden.

9. Het Printbed Schoonmaken

Het schoonmaken van het printbed kan ook helpen de kans op warping te reduceren. Dit is omdat stof en vuil de heching van het filament aan het printbed kunnen reduceren.

10. Gebruik Hechtmiddelen

Gebruik lijm, blauw tape, of elk hechtmiddel om de heching van het filament aan het printbed te verbeteren. Zorg er echter voor dat het hechtmiddel het filament niet beïnvloedt en compatibel is met het printbed.

Verschillen tussen ABS Warping en PLA Warping in 3D-Printen

3D-print warping hangt af van de eigenschappen van het 3D-printfilament. Als resultaat is er een verschil tussen ABS warping en PLA warping. Het verschil tussen beide materialen begrijpen kan alleen gebeuren door hun eigenschappen te begrijpen.

PLA is thermoplastisch met hogere sterkte, stijfheid en laag smeltpunt. Echter, het heeft een laag smeltpunt en is vatbaar voor 3D-print warping. Naast dat, nadat het filament stelt, wordt het broos, wat de heching van de lagen aan het printbed vermindert.

ABS is zwakker, lichter en minder rigide dan PLA. Dus het vereist meer printinspanning door hittebestendig en vatbaar voor warping. Als resultaat, bij het printen van ABS, gebruik een verwarmd printbed en nozzle ongeveer 40-50 graden Celsius heet.

Over het algemeen is het hoofdverschil tussen hen dat ABS meer neigt tot warping dan PLA. Dit is omdat wanneer de printbedtemperatuur te laag is of de nozzletemperatuur te hoog, PLA alleen neigt te krullen maar in het algemeen meer minimale warping heeft dan ABS.

Wat Zijn Andere Defecten in 3D-Printen?

3D-print warping is niet het enige 3D-printdefect dat u kunt ervaren. Hieronder staan een paar veelvoorkomende defecten in het proces:

1. Ghosting

Ghosting is het voorkomen van kleine herhalende lijnen op het modeloppervlak. Het treedt op door de generatie van trilling wanneer de extruder de richting verandert. U kunt het probleem oplossen door de printsnelheid te verlagen en de mechanische componenten van de printer te controleren.

2. Olifantenpoot

Dit is de expansie van de eerste lagen van het 3D-model in het horizontale vlak. Dit treedt op door de nozzle te dicht bij het printbed of hoge printbedtemperaturen. U kunt olifantenpoot voorkomen door de bedtemperatuur te verlagen.

3. Oververhitting/Opkrullen

Dit treedt op door het filament te verwarmen en te extruderen bij een erg hoge temperatuur. Daarom heeft het filament minder tijd om af te koelen. Daarom instort het of zak het door. Om opkrullen te voorkomen, verlaag de temperatuur en verhoog de koelventilatorsnelheid.

4. Stringing

Stringing treedt op wanneer kunststof afdruipt van een printsectie en aan een andere sectie kleeft wanneer de nozzle beweegt. Het probleem ontstaat door onnauwkeurige instellingen. U kunt stringing voorkomen door de temperatuur te verlagen en de retractiesnelheid van de printer te verhogen.

5. Scheuren

Dit treedt op wanneer de lagen niet goed aan elkaar gehecht zijn. Het treedt op door slechte heching tussen de lagen of thermische krimp.

Om scheuren te voorkomen, verhoog de temperatuur en verlaag de koelventilatorsnelheid. U kunt ook verzekeren dat er juiste afkoeling is tijdens het printen.

Conclusie

3D-print warping is een veelvoorkomende verschijnsel tijdens warping. Het treedt voornamelijk op door het temperatuurverschil wat resulteert in variatie in afkoeling. Vanwege het veelvoorkomend zijn, is het noodzakelijk om het proces te voorkomen. Daarom bespreekt dit 3D-print warping, de oorzaken en oplossing, en hoe het te voorkomen.

Heeft u high-quality 3D-prints nodig? Hier bij WayKen bieden we laag-kost, high-quality 3D-printdiensten en CNC-bewerking. Ons bedrijf is ISO-gecertificeerd, wat betekent dat we voldoen aan hoge kwaliteitsstandaarden. Bovendien gebruikt ons team van ervaren en creatieve experts geavanceerde apparatuur om de best mogelijke service te leveren. Neem vandaag nog contact met ons op om meer te weten te komen over hoe we u kunnen helpen met uw 3D-printbehoeften. U zult niet teleurgesteld zijn!

FAQs

Kan filament warping veroorzaken?

Ja, het gebruik van het verkeerde filament kan leiden tot 3D-print warping. Bijvoorbeeld, PLA en ABS zijn veelvoorkomende filamenten in 3D-printen. Echter, ABS is vatbaarder voor warping door zijn eigenschappen. Zorg ervoor dat u het filament begrijpt waar u mee werkt om het beste uit 3D-printen te halen.

Op welke temperatuur warpt PLA?

PLA ondergaat dimensionale veranderingen zelfs bij ongeveer 70 °C. Echter, bij een hogere temperatuur (ongeveer 170 °C), valt het object volledig in elkaar (gesmolten).

Kan nat filament warping veroorzaken?

Ja, nat filament kan broos worden tijdens het printen, wat de heching aan het printbed vermindert. Naast dat kan nat filament leiden tot bellen die de 3D-printkwaliteit ruïneren.