Как устранить проблемы с привязкой платформы сборки

Параметры, определяющие адгезию к печатной основе

La correcta adhesión entre la pieza y la base es фундаментальный пункт evitar fallos durante la impresión. Единство между основными функциями и базовыми функциями платформы:

1. Держите деталь в фиксированном положении на протяжении всего процесса печати, чтобы избежать смещения слоев или столкновений с печатающей головкой.
2. Чтобы компенсировать напряжения, возникающие при охлаждении детали, предотвращая ее отделение или деформацию.

Адгезия между деталью и основанием в основном определяется четырьмя факторами.

1. Физико-химическое сродство между материалом печатной поверхности и печатным материалом.

Физико-химическое сродство между печатным материалом и поверхностью подложки, возможно, является наиболее важным параметром, который необходимо учитывать. Именно поэтому в настоящее время принято использовать на поверхности платформы полимерные покрытия, специально разработанные для 3D-печати. Очень важно использовать продукт, совместимый с используемым материалом для печати, поскольку для некоторых материалов, таких как полипропилен или нейлон, требуются специальные продукты. В основном есть два типа решений:

• Покрытия, наносимые на клейкие пленки.
  Они состоят из пленки или клейкой ленты, содержащей на одной из своих поверхностей полимерное покрытие. Первоначально использовались каптоновые или подобные ленты, но в настоящее время существует множество решений и продуктов, разработанных специально для 3D-печати. Пожалуй, самым известным примером являются полимерные пленки от Buildtak, хотя аналогичные продукты можно найти и у других производителей. Это общие решения, совместимые с наиболее распространенными материалами, хотя можно найти и более специфические продукты, такие как пленки с покрытием PEI или специальные пленки для полипропилена или нейлона. Их основное преимущество в том, что они обладают хорошей износостойкостью, поэтому их можно использовать для нескольких оттисков без замены, но они теряют адгезию по мере использования и не обеспечивают наилучших характеристик с некоторыми техническими материалами. Кроме того, они обычно имеют температурный предел использования. Чтобы продлить срок их службы, желательно печатать каждый раз в разном положении на платформе, чтобы износ был равномерным по всей поверхности.
  
  

Изображение 1:клейкие пленки Buildtak. Источник:buildtak.com

• Жидкие покрытия.
  Это полимерные суспензии, которые наносятся непосредственно на поверхность основы и при высыхании образуют сплошную полимерную пленку, подобную той, которую обеспечивают клеевые пленки. Это рекомендуемый вариант при работе с различными техническими материалами, так как для каждого из них существуют специальные рецептуры. Их также легко мыть водой или спиртом, и их можно быстро наносить повторно, поэтому их можно удобно заменять при смене печатных материалов. Основное преимущество заключается в том, что для повышения производительности доступны составы для конкретных материалов и для работы при высоких температурах. Они также позволяют регенерировать покрытие путем повторного нанесения перед каждой печатью, чтобы адгезия не терялась при использовании.
  В целом они доступны в двух форматах:карандаш или спрей. В случае формата спрея рекомендуется всегда наносить его основанием за пределами принтера, чтобы не повредить или не загрязнить другие компоненты. Если нет возможности удалить основу, рекомендуется всегда использовать формат стика, так как он чище. Наиболее известными примерами являются адгезионные решения от Magigoo или лаки для 3D-печати, такие как 3DLac.
  
  

Изображение 2. Наклейки, напечатанные на 3D-принтере Magigoo. Источник:Filament2Print.

2. Контактная поверхность между деталью и основанием.

Большая поверхность контакта между деталью и основанием обеспечивает большую адгезию. Следует соблюдать осторожность с крупными деталями в принтерах без обогреваемой камеры, так как, несмотря на большую контактную поверхность, их объем также больше и, следовательно, напряжения, возникающие при усадке при охлаждении. Наиболее часто используемым средством увеличения поверхности контакта является установка кромки на деталь при ламинировании. Кромку следует наносить только на первый слой или в некоторых случаях на первые 2 или 3 слоя, увеличивая контактную поверхность детали без увеличения усадочных напряжений. Существуют и другие способы увеличения контактной поверхности, например увеличение коэффициента экструзии при нанесении первого слоя, хотя это не рекомендуется.

Изображение 3. Кромка добавлена ​​для улучшения сцепления детали. Источник:собственная разработка.

Некоторые принтеры также включают шероховатые или текстурированные покрытия, что является еще одним способом увеличения контактной поверхности и, следовательно, адгезии.

3. Температура печатной основы.

Температура печатной основы имеет двойную функцию с точки зрения адгезии. С одной стороны, если она равна или немного превышает Tg печатного материала, это предотвратит усадку из-за охлаждения первых слоев, уменьшив напряжения, стремящиеся приподнять или отслоить деталь. С другой стороны, это способствует химическому связыванию между печатным материалом и материалом покрытия печатной поверхности. Рекомендуется, чтобы температура основы была равна или немного превышала Tg печатного материала, однако не рекомендуется устанавливать намного более высокие температуры, так как они могут снизить адгезию и вызвать деформации, такие как слоновья лапа.

4. Состояние печатной базы

Также очень важно проверять состояние нашей полиграфической базы. Несмотря на соблюдение трех предыдущих пунктов, все же могут возникнуть проблемы с адгезией из-за плохого состояния или ухода за основанием. Следует периодически проверять следующие пункты:

• Очистка поверхности: Пыль или грязь на подложке могут значительно снизить адгезию. Поверхность подложки всегда следует очищать перед каждой печатью.
• Дефекты поверхности или питтинг: Изношенная поверхность также может вызвать проблемы с адгезией. Важно поддерживать платформу в хорошем состоянии и заменять ее при обнаружении дефектов.
• Износ покрытия: В случае клейких пленок следует учитывать, что они теряют свою эффективность при использовании, поэтому их следует заменять новыми, как только мы обнаружим, что они изношены. Жидкие покрытия можно повторно использовать для нескольких отпечатков, хотя возможно, что часть покрытия может быть потеряна при удалении детали. Перед каждой печатью следует проверять состояние покрытия и при необходимости наносить новое покрытие.

Изображение 4. Сравнение базы в хорошем и плохом состоянии. Источник:prusa3d.com

Проблемы, связанные с плохой адгезией

Основным последствием плохой адгезии к печатной поверхности является отрыв детали от основы. Это всегда приводит к сбою печати, однако в некоторых случаях это также может быть причиной сбоя или поломки оборудования.
Если деталь отсоединится и сдвинется со своего исходного положения, принтер продолжит печать без подложка, на которую наносится новый материал. Это приведет к тому, что пластик прилипнет к соплу и заблокируется, образуя массу, которая будет расти по мере продвижения печати. Если вовремя не остановить, эта масса расплавленного пластика вырастет настолько, что хотэнд станет непригодным для использования.

Чтобы понять и решить проблемы с адгезией, необходимо учитывать, что деталь может быть отделена двумя механизмами.

При отсутствии хорошей адгезии между печатной поверхностью и первым слоем деталь полностью отклеится из-за трения сопла при печати и вибраций. Обычно сбой происходит в начале процесса печати. В этом случае рекомендуется проверить следующие моменты:

• Расстояние между соплом и основанием
• Высота первого слоя
• Состояние основания
• Использованный адгезивный раствор

Может быть и так, что сцепление с основой очень хорошее, но на концах деталь начинает отслаиваться. Это связано с тем, что усадка во время охлаждения создает напряжения снаружи детали по направлению к центру, которые вызывают ее деформацию. В этих случаях адгезия между деталью и основанием недостаточна для компенсации напряжений, возникающих при усадке. Это явление известно как деформация. В этом случае деталь постепенно отслаивается, и печать может выйти из строя в любой момент, даже за несколько минут до завершения.
В этом случае можно попытаться улучшить адгезию, чтобы компенсировать коробление, но другие факторы, такие как необходимо учитывать параметры ламинирования, тип материала или температуру окружающей среды.

Проблемы, связанные с чрезмерной адгезией

В некоторых случаях излишняя адгезия к основанию может сильно затруднить отделение детали. В этих случаях необходимо проверить следующее:

• Расстояние между соплом и основанием: Важно иметь достаточный зазор между соплом и печатной основой. Слишком маленькое расстояние может повредить поверхность печати, вызвать чрезмерное прилипание детали или вызвать заедание из-за невозможности выхода расплавленного пластика.
• Решения для адгезии: Некоторые материалы, такие как PETG или некоторые гибкие материалы, могут иметь чрезмерную адгезию к клею или жидким покрытиям. В этих случаях рекомендуется не использовать покрытия на печатной платформе или печатать на подложке.
• Чрезмерное вытеснение: Чрезмерное выдавливание, особенно в первом слое, также может увеличить адгезию.

Когда возникает проблема чрезмерного прилипания, есть несколько способов поощрения удаления деталей:

• Охлаждение основания: Так как основание и деталь будут иметь разные коэффициенты теплового расширения, охлаждение основания поможет отделить деталь. Лучший способ сделать это — нагреть основание, а затем положить его на холодную поверхность, например на пакет со льдом, чтобы оно резко сжалось.
• Используйте острый шпатель: В некоторых случаях чрезмерная адгезия возникает из-за всасывающего эффекта. В этих случаях рекомендуется ввести острый шпатель под кусок и постепенно отделять его. Этот метод может повредить как основание, так и деталь.
• Растворение жидких покрытий: Это возможно только при использовании спрея или карандашного покрытия. Поскольку эти продукты легко растворяются, можно поместить основание под струю воды или погрузить его в воду, чтобы удалить деталь.

При использовании стеклянных оснований необходимо соблюдать особую осторожность, так как велик риск их поломки. Нередки случаи, когда фрагмент поверхности основания из закаленного стекла отрывается при удалении слишком плотно склеенных между собой кусков.

Использование гибких оснований в значительной степени позволяет избежать этой проблемы и поэтому настоятельно рекомендуется.

В этом руководстве рассматриваются концепции в общем виде и не делается акцент на конкретной марке или модели, хотя они могут быть упомянуты в какой-то момент. Могут быть важные различия в процедурах калибровки или регулировки между разными производителями и моделями, поэтому перед чтением этого руководства рекомендуется ознакомиться с руководством производителя.