Понимание недостаточной экструзии в 3D-печати:причины, симптомы и способы устранения

Боретесь со слабыми и пористыми 3D-отпечатками? Возможно, виновата недостаточная экструзия.

Недостаточная экструзия — это когда ваш 3D-принтер не выталкивает достаточно нити для формирования твердых и точных слоев. Вы заметите тонкие стены, пробелы между линиями или слабые части. Это одна из самых распространенных проблем при печати FDM, но, к счастью, ее также легче всего устранить. 

Что вызывает недостаточное выдавливание? 

Недостаточная экструзия возникает из-за механических, термических или материальных проблем, которые блокируют плавный поток нити. Зачастую это совокупность факторов, действующих вместе. 

<ли>

Засорено или изношено сопло: Частичные блокировки сокращают поток. 

<ли>

Неверная настройка скорости потока: Если слайсер не откалиброван, вы получите меньше материала, чем ожидалось. 

<ли>

Слишком низкая температура: Нить не плавится и не течет должным образом. 

<ли>

Влага в нити: Влажная нить пузырится и подается неравномерно. 

<ли>

Проскальзывание экструдера: Слабое натяжение или изношенная ведущая шестерня снижает сцепление с дорогой. 

<ли>

Нагрев: Тепло, поднимающееся вверх по хотенду, слишком рано размягчает нить, забивая путь. PLA особенно подвержена этому. 

<ли>

Несовместимая нить: Изменение диаметра приводит к тому, что экструдер толкает слишком сильно или слишком мало. Даже 1,80 мм против 1,75 мм создают проблемы. 

<ли>

Скорость печати слишком высокая: Печать быстрее, чем расплавляется хотэнд, приводит к появлению разрывов в среднем слое. 

<ли>

Проблемы с трубкой Боудена: Длинные трубки увеличивают трение и гибкость, а ослабленные или изношенные муфты позволяют трубке соскальзывать во время втягивания. 

Как диагностировать недостаточную экструзию 

Чтобы обнаружить недостаточную экструзию, нужно понять, как работает 3D-печать FDM и на какие признаки следует обращать внимание. Если ваши отпечатки кажутся слабыми, сначала проверьте, является ли проблема постоянной или случайной. Постоянные проблемы обычно связаны с аппаратным обеспечением, тогда как случайные часто возникают из-за настроек нити или слайсера. Вот простой контрольный список: 

<ли>

Распечатайте небольшой калибровочный куб или одностенный тест. Посмотрите внимательно при хорошем освещении. Зазоры, тонкие пятна или прозрачные области означают недостаточную экструзию. 

<ли>

Измерьте диаметр нити штангенциркулем в разных точках катушки. Если оно отличается более чем на ±0,05 мм, качество нити сомнительно. 

<ли>

Измерьте толщину стенок тестового отпечатка и сравните ее с тем, что задумал слайсер. Большие различия подтверждают проблему экструзии. 

<ли>

Следите за принтером во время первого слоя. Щелчок или пропуск означает, что экструдер неисправен. Скрежещущие звуки означают, что приводная шестерня пережевывает нить, не перемещая ее. 

<ли>

Проверьте сопло на наличие частичных засоров, которые могут ограничить поток. 

<ли>

Убедитесь, что настройки множителя экструзии в слайсере подходят для вашего материала и принтера. 

<ли>

Убедитесь, что сопло и кровать достигают нужной температуры. 

<ли>

Проверьте нить на наличие влаги или несоответствия диаметра, которые могут привести к неравномерной подаче. 

Аппаратные исправления недостаточного вытягивания 

Если проблема аппаратная, попробуйте следующее: 

<ли>

Замените или очистите сопло: Удалите засоры и замените изношенные наконечники. 

<ли>

Добавьте силиконовый носок: Сохраняет температуру сопла более стабильной. 

<ли>

Улучшить охлаждение: Модернизируйте вентилятор радиатора или тепловой разрыв. 

<ли>

Установите правильное натяжение экструдера: Убедитесь, что приводная шестерня захватывает нить без перетирания. 

<ли>

Обновление до зубчатого привода: Больший крутящий момент означает более надежную экструзию. 

<ли>

Уменьшить длину трубки Боудена: Более короткие пути означают более плавную экструзию. 

<ли>

Надежные соединители: Незакрепленные фитинги могут создать зазоры на пути нити. 

<ли>

Используйте качественные катушки и держатели: Предотвращайте спутывание и запутывание. 

Если вы не хотите самостоятельно решать проблемы с калибровкой, износом сопел или влажностью, вы можете рассмотреть возможность использования сети Protolabs Network для печати FDM. Это простой способ избежать метода проб и ошибок и каждый раз получать однородные, полностью плотные детали. 

Недостаточная экструзия и выбор материала

Различные материалы для 3D-печати имеют разные особенности экструзии. Сопоставление ваших настроек с материалом решает множество проблем с недостаточной экструзией еще до того, как они начнутся. 

Материал Требование PLA Очень чувствителен к тепловому перегреву и требует сильного охлаждения PETG Требует более высоких температур сопла и более медленного охлаждения ABS / Нейлон Предпочитает обогреваемые камеры для предотвращения деформации TPU Лучше всего печатает при низких скоростях и ограниченном пути прохождения нити Наполнитель из волокна Требуются закаленные сопла и тщательная настройка, чтобы избежать засорения

Подробную информацию о свойствах материала и оптимальных настройках можно найти в нашем руководстве по нитям FDM. 

Аспекты проектирования, позволяющие избежать недостаточного выдавливания 

Если вы проектируете с учетом сильных сторон вашего принтера, вы избегаете функций, которые выводят его за пределы и рискуют недоэкструзией. 

<ли>

Толщина стенки: Стремитесь к использованию сопел как минимум двух размеров (0,8 мм и сопло 0,4 мм). Если сделать тоньше, любые проблемы с экструзией станут намного более очевидными. 

<ли>

Свесы: Сохраняйте углы менее 45° или добавляйте опоры. Печать в воздухе сразу же показывает недоэкструзию как провисание или провисание. 

<ли>

Мелкие детали: Не проектируйте элементы размером меньше диаметра сопла. Для действительно сложных форм лучшим вариантом будет печать SLA. 

<ли>

Высота слоя: Оставайтесь в пределах 25–75 % от размера вашего сопла. Сверхтонкие слои требуют идеального растекания и обычно первыми выходят из строя, если экструзия неравномерна. См. наше руководство по влиянию высоты слоя, чтобы узнать, какие настройки работают. 

<ли>

Оболочка и заполнение: Выбирайте параметры оболочки и заполнения, которые обеспечивают баланс между прочностью и использованием материала. Добавление большего количества периметров часто лучше скрывает небольшую недостаточную выдавливание, чем полагаться только на редкое заполнение. 

Дополнительные советы вы найдете в нашей статье о том, как проектировать детали для 3D-печати FDM. 

Влияние недостаточной экструзии на качество детали

Недостаточная экструзия может повлиять на внешний вид детали, но, что более важно, она может существенно ослабить ее структуру. 

<ли>

Снижение прочности и жесткости: Пробелы между линиями означают, что слои не склеиваются должным образом, поэтому детали могут сломаться при гораздо более легких нагрузках. 

<ли>

Пористость: Воздушные карманы внутри отпечатка делают детали хрупкими и непригодными для удерживания жидкостей или давления. Даже косметические предметы в конечном итоге выглядят незавершенными. 

<ли>

Хрупкие детали: Тонкие стенки, маленькие отверстия и мелкие детали первыми выходят из строя, когда экструзия неравномерна. Деталь в целом может выглядеть нормально, но ключевые детали не выдержат эксплуатации. 

Контрольный список устранения неполадок 

Если вы заметили недостаточное выдавливание, систематически прорабатывайте этот список: 

Симптом Вероятная причина Быстрое решение Зазоры в стенках Сопло засорено, низкая скорость потока Очистите сопло, увеличьте скорость потока на 2–5 % Слабые, хрупкие детали Слишком низкая температура, влажная нить Повысьте температуру на 5–10°C, сушите нить при 40–60°C в течение 4–6 часов Шум от скрежета экструдера Плохое натяжение экструдера, проскальзывание шестерни Отрегулируйте натяжение, проверьте ведущую шестерню на предмет износа Непостоянная экструзия Влажность или несоответствующий диаметр нити Использование сухая качественная нить; проверьте диаметр с помощью штангенциркуля Отсутствующие слои Слишком высокий втягивание, засорение сопла Укоротите втягивание, очистите/замените сопло Узкое место в скорости печати Hotend не может плавиться достаточно быстро Уменьшите скорость печати на 25% или увеличьте температуру сопла Сбой в середине печати Наползание тепла, вызывающее застревание Улучшите охлаждение, улучшите теплоотвод, проверьте вентилятор радиатора Неверные показания температуры Неисправный нагреватель или термистор Проверьте температуру с помощью инфракрасного термометра

Альтернативы настольному FDM 

Если недостаточная экструзия является постоянной проблемой, вы можете рассмотреть возможность перехода на другую технологию аддитивного производства. Эти процессы обеспечивают большую согласованность, точность и производительность материала по сравнению с настольным FDM. Доступные варианты: 

<ли>

Промышленный FDM:обеспечивает более жесткий контроль процесса, большие объемы сборки и более высокую надежность, чем настольный FDM, что делает его идеальным для функциональных прототипов и производственных деталей. 

<ли>

MJF и SLS:отлично подходят для производства нейлоновых деталей с постоянной плотностью и механической прочностью. 

<ли>

SLA:идеально подходит для деталей из смолы, требующих мелких деталей, гладких поверхностей и высокой точности. 

<ли>

DMLS:Эта услуга, предлагаемая Protolabs Europe, лучше всего подходит для конечных металлических компонентов, которым требуется долговечность и точность. 

Эти промышленные процессы AM устраняют проблемы, связанные с экструзией, каждый раз предоставляя вам надежные детали производственного качества. 

Получить ценовое предложение 

Готовы печатать без хлопот? Загрузите свой проект и получите мгновенное ценовое предложение FDM через сеть Protolabs. 

Часто задаваемые вопросы

Как узнать, есть ли у меня недоэкструзия?

Ищите щели в стенах, недостающие слои или шероховатые, слабые поверхности. 

Может ли качество нити стать причиной недостаточной экструзии?

Да. Дешевые нити или нити непостоянного диаметра часто плохо подаются.

Что можно исправить быстрее всего?

Немного поднимите температуру печати или проверьте, не засорились ли сопла.

В чем разница между недостаточной экструзией и засоренным соплом?

Симптомом является недостаточная экструзия:выходит недостаточно пластика. Засоренная форсунка — лишь одна из нескольких возможных причин.

Может ли произойти недоэкструзия в середине печати?

Да. Нагрев, спутывание нити или возникающее засорение могут спровоцировать это на полпути, что проявляется в внезапном падении качества печати на определенном слое.

Дополнительные ресурсы для инженеров

Советы DFM для 3D-печатных деталей с тонкими стенками

Прочитать статью

Что такое недостаточная экструзия в 3D-печати?

Прочитать статью

3D-печать FDM и SLA

Прочитать статью

Самые быстрые методы 3D-печати

Прочитать статью

Когда использовать 3D-печать, а когда литье под давлением

Прочитать статью

3D-печать для промышленных целей

Прочитать статью

Что такое 3D-печать MJF (HP Multi Jet Fusion)?

Прочитать статью

Что такое быстрое прототипирование?

Прочитать статью

Что такое 3D-печать Binder Jetting?

Прочитать статью

Моделирование в 3D-печати

Прочитать статью

Какой 3D-принтер подойдет для прототипирования? Сравнение процессов 3D-печати

Прочитать статью

Что такое 3D-печать металлом и как она работает?

Прочитать статью

Советы DFM для 3D-печатных деталей с тонкими стенками

Узнайте требования к минимальной толщине стенок для 3D-печати FDM, SLA, MJF и SLS. Ознакомьтесь с советами по проектированию, которые помогут укрепить тонкостенные детали и избежать типичных неисправностей.

Прочитать статью

Что такое недостаточная экструзия в 3D-печати?

Узнайте, что такое недостаточная экструзия при 3D-печати, почему она возникает, как ее исправить и как избежать ее при печати в будущем.

Прочитать статью

3D-печать FDM и SLA

Независимо от того, создаете ли вы прототипы или производите детали для конечного использования, выбор между FDM и SLA может повлиять на стоимость, гибкость конструкции и общее качество. FDM известен своей доступностью и доступностью, тогда как SLA часто выигрывает в деталях и качестве поверхности. В этом руководстве мы рассмотрим обе технологии, чтобы вы могли найти ту, которая лучше всего подходит для вашего проекта.

Прочитать статью

Самые быстрые методы 3D-печати

Когда дело доходит до 3D-печати, скорость — это не просто роскошь, зачастую это самый важный фактор для инженеров. Такие процессы, как струйная обработка связующим и DLP, открывают новые горизонты в скорости, а SLS и FDM обеспечивают баланс между эффективностью и сложностью функциональных частей. Узнайте больше в этой статье базы знаний о том, как выполнять 3D-печать быстро и точно.

Прочитать статью

Когда использовать 3D-печать, а когда литье под давлением

Узнайте, на что следует обратить внимание при выборе между 3D-печатью и литьем под давлением, о преимуществах каждого метода производства и многом другом.

Прочитать статью

3D-печать для промышленных целей

Узнайте о преимуществах и недостатках различных методов промышленной 3D-печати, часто используемых материалах и многом другом

Прочитать статью

Что такое 3D-печать MJF (HP Multi Jet Fusion)?

Multi Jet Fusion (MJF) — это процесс 3D-печати, позволяющий быстро создавать прототипы и детали конечного использования. В этой статье объясняется, как работает MJF и его основные преимущества.

Прочитать статью

Что такое быстрое прототипирование?

При быстром прототипировании используются 3D-компьютерное проектирование (САПР) и производственные процессы для быстрой разработки 3D-деталей или сборок для исследований и разработок и/или испытаний продукции.

Прочитать статью

Что такое 3D-печать Binder Jetting?

В этом введении в 3D-печать Binder Jetting мы рассмотрим основные принципы этой технологии. Прочитав эту статью, вы поймете фундаментальную механику процесса Binder Jetting и то, как они связаны с ее преимуществами и ограничениями.

Прочитать статью

Моделирование в 3D-печати

Узнайте о преимуществах и современном состоянии моделирования 3D-печати. В этой статье описывается, почему, что и как использовать моделирование в 3D-печати, а также даются советы, которые помогут вам начать работу.

Прочитать статью

Какой 3D-принтер подойдет для прототипирования? Сравнение процессов 3D-печати

Какой процесс 3D-печати оптимален для прототипирования? В этой статье рассматриваются лучшие 3D-принтеры для этапа создания прототипов при разработке продукта, включая советы по проектированию, позволяющие максимально эффективно использовать каждую технологию производства.

Прочитать статью

Что такое 3D-печать металлом и как она работает?

3D-печать металлом — это процесс аддитивного производства, используемый для создания металлических деталей непосредственно из цифровой модели. В этом обзоре объясняется, как работают селективное лазерное плавление (SLM) и прямое лазерное спекание металлов (DMLS), а также как эти процессы связаны с ключевыми преимуществами и ограничениями для инженерных компонентов.

Прочитать статью

Готовы преобразовать файл САПР в нестандартную деталь? Загрузите свои проекты и получите бесплатную и мгновенную расценку.

Получите мгновенную расценку