Verzug

Alles über Verzug und 3D-Druck

Das Verziehen von Teilen ist nahezu unvermeidlich, wenn Sie das verwendete Material oder die Maschine nicht verstehen. Verziehen ist, wenn Ecken oder ganze Teile des Drucks sich aufgrund ungleichmäßiger Abkühlung oder mangelnder Haftung auf dem Druckbett nach oben wölben.

Wir können nur dringend empfehlen, dass alle die "Materialwissenschaft"-Seite ansehen, damit Sie wissen, warum Verziehen auftritt – da Ihnen das helfen kann, das Problem zu diagnostizieren und zu beheben, ohne diese Seite lesen zu müssen.

Verstehen Sie die „Teile haften nicht am Bauraum“-Seite

Sie müssen diese Seite vollständig verstehen, um überhaupt zu versuchen, Ihre Verformungsprobleme zu beheben. Ein Druck hat eine exponentiell höhere Wahrscheinlichkeit zu verzerren, wenn ein Teil des Drucks oder der gesamte Druck zu weit vom Druckbett entfernt ist oder nicht richtig haftet.

Das ist ziemlich leicht zu verstehen, denn je weiter die Düse vom Druckbett entfernt ist, desto geringer ist die Bettadhäsion, und desto höher ist die Chance, dass sich der Druck später aufwölbt.

Sie benötigen eine Brim für jedes Material mit hoher Schrumpfungsrate und hohem inneren Spannungsniveau wie ABS. Bei großen nicht-runden ABS-Drucken benötigen Sie ein ABS-Slurry, wenn Sie keine Umgebungslufttemperatur von etwa 45 °C aufrechterhalten können.

Verstehen Sie das Material, das Sie verwenden, und verwenden Sie ggf. ein alternatives

Bei einem Material wie PLA werden Sie fast nie Probleme mit Verziehen haben, da PLA eine niedrige Schrumpfungsrate und weniger innere Spannungen hat (um dies besser zu verstehen, verweisen wir auf die „Materialwissenschaft“-Seite). Sehr große, hochdichte PLA-Teile sollten eine beheizte Bauplatte und eine Brim verwenden, aber es ist sehr ungewöhnlich, dass PLA auf einer ebenen Bauplatte verzieht.

ABS ist eine ganz andere Angelegenheit, da es ein amorphes Thermoplast mit vielen inneren Spannungen beim Extrudieren ist. Da ABS auch eine höhere Temperatur für die Bauplatte aufgrund seiner höheren Glasübergangstemperatur erfordert, erhöht sich außerdem der Unterschied zwischen Bett- und Umgebungslufttemperatur.

Obwohl ABS wegen seines Preises und seiner Funktionalität großartig ist, kann dieser Faktor es unmöglich machen, bestimmte Teile auf Ihrer Maschine ohne Verziehen zu erzeugen. Daher ist es wichtig, die Faktoren und Eigenschaften Ihres Drucks zu verstehen und ob Sie ein alternatives Material verwenden können.

Wenn Sie mechanische Funktionalität und Erschwinglichkeit benötigen, aber kein Interesse an Aceton-Gas-Endbearbeitung oder einer hohen Glasübergangstemperatur haben, haben wir früher empfohlen, PETG auszuprobieren. Mit Polymakers neuer PLA-Linie schlagen wir nun vor, unser PolyMax PLA oder ihr PLA Pro auszuprobieren. Beide Optionen haben sehr starke mechanische Eigenschaften und können den Einsatz von ABS ersetzen, sofern Hitzebeständigkeit kein Faktor ist.

Bestimmte Nylonmaterialien, die keine hohe Glasübergangstemperatur haben, weisen trotzdem eine hohe Wahrscheinlichkeit für Verziehen auf. Das liegt daran, dass sie halb-kristallin sind mit Strukturen, die weniger Platz einnehmen, wenn sie ausgerichtet sind (Raumtemperatur), als wenn sie chaotisch sind (extrudiert). Nylon kristallisiert im Grunde auf Ihrem Druckbett und verursacht Verzug. Wir haben jedoch unsere Warp-Free-Technologie auf den von uns angebotenen Nylons implementiert, was bedeutet, dass Sie dieses Problem nicht erleben sollten. Mehr dazu finden Sie auf der "Materialwissenschaft" Seite.

Für Polycarbonat und Polycarbonatmischungen verwenden wir bevorzugt Magigoos PC-Produkt für eine richtige Bettadhäsion.

Langsamer drucken und die Drucktemperatur erhöhen

Das mag nicht für alle Materialien funktionieren, aber bei ABS und ASA können Sie Verformungsprobleme verringern, indem Sie langsamer und bei höherer Temperatur extrudieren. Wie wir auf unserer „Materialwissenschaft“-Seite behandeln, gibt langsameres Drucken dem Material mehr Zeit, seine Spannungen abzubauen. Das bedeutet, dass eine niedrigere Extrusionsgeschwindigkeit Ihre Verformungsprobleme reduziert.

Dasselbe gilt für die Extrusionstemperatur. Eine Erhöhung der Extrusionstemperatur bedeutet mehr Bewegung innerhalb des Materials. Mehr Bewegung + mehr Zeit zum Abbau von Spannungen = weniger Verziehen. ABS so langsam wie möglich auf Ihrer Maschine zu drucken, zusammen mit Drucktemperaturen von etwa 250–260 °C, kann helfen, diese inneren Spannungen zu reduzieren und somit das Verziehen zu verringern.

Drucken in einer geschlossenen Umgebung

Wenn Sie ein Teil auf einer beheizten Bauplatte drucken, arbeiten Sie automatisch in einer Umgebung mit ungleichmäßigen Umgebungstemperaturen. Wenn der Raum etwa 30 °C hat und Ihre beheizte Bauplatte 110 °C, gibt es eine schnelle Temperaturänderung für Teile in der Nähe der Bauplatte. Während innere Spannungen der größte Grund für Verziehen sein können, wird dieser extreme Temperaturunterschied ebenfalls Verformungsprobleme verursachen.

Das Drucken in einer geschlossenen Maschine ermöglicht, dass die Umgebungsluft etwas wärmer bleibt, da die von der Bauplatte abgegebene Wärme eingeschlossen wird. Dadurch ist die Umgebungsluft näher an der Glasübergangstemperatur von ABS, was mehr Bewegung im Material zulässt und dem Material mehr Zeit gibt, Spannungen abzubauen. Wir empfehlen eine Umgebungstemperatur von mindestens 50 °C beim Drucken mit ABS oder ASA.

Sie können einen geschlossenen oder teilweise geschlossenen Drucker kaufen, der sehr gut funktioniert, wenn Sie ihn sich leisten können. Sie können auch ein DIY-Gehäuse mit lasergeschnittenem Acryl und einigen gedruckten Teilen bauen. Oder Sie finden eine andere Konstruktion, zu der jemand online Anleitungen veröffentlicht hat.

Beim Drucken eines Teils mit hoher Verzugwahrscheinlichkeit in einer geschlossenen Maschine sollten Sie das Bett etwa 5–10 Minuten auf Drucktemperatur stehen lassen, damit sich die Umgebungsluft erwärmen kann. Eine gute Umgebungstemperatur für ABS wäre 50 °C, ideal bis zu 65 °C. PLA würden Sie offensichtlich nicht in einer solchen Umgebung drucken, da dies in der Nähe oder über seiner Glasübergangstemperatur liegt.

Viele Probleme können auftreten, wenn Sie die Umgebungsluft so hoch steigen lassen. Schrittmotoren und andere Elektronik können überhitzen und dazu führen, dass Ihr Drucker ausfällt. Deshalb sollten Netzteil und Steuerplatine, wenn möglich, außerhalb der geschlossenen Kammer platziert werden, ausreichend Kühlkörper verteilt sein und ein aktiver Lüfter auf alles gerichtet sein, was zu heiß wird.

Selbst dann können weiterhin Probleme auftreten; verstehen Sie daher grundlegende thermische Dynamik und Maschinenbau, bevor Sie die Umgebungsluft auf 60 °C oder höher bringen.

Stellen Sie sicher, dass die Bauplatte während des Drucks keine Wärme verliert

Wenn Ihre Platine überhitzt oder Sie Verbindungsprobleme zu Ihrer beheizten Bauplatte haben, kann die Temperatur während des Drucks abfallen. Wenn Sie nur den Anfang Ihres Drucks überwachen und erst bei Fertigstellung zurückkehren, bemerken Sie dies möglicherweise nicht, außer dass das Teil verzogen ist.

Delaminierung von Schichten

Sie betrachten dieses Versagen vielleicht nicht als „Verziehen“, aber es hat nahezu dieselben Ursachen. Deshalb ist es nicht in der „Schlechte Schichthaftung” Seite zu lesen.

Delamination

Wenn Sie eine unglaubliche Bettadhäsion haben, z. B. durch Verwendung eines ABS-Slurrys, aber ein großes Teil in einer offenen Umgebung drucken, können Sie statt Verziehen eine Delaminierung erleben.

Delaminierung ist, wenn zwei Schichten sich voneinander trennen, selbst wenn alle Vorsichtsmaßnahmen für Schichthaftung getroffen wurden. Das liegt an denselben Temperaturgradienten und inneren Spannungen wie zuvor erklärt, tritt jedoch auf, wenn die unteren Schichten extrem gut am Druckbett haften.

Der Boden Ihres Drucks könnte sich nicht nach oben wölben und den gesamten Druck mitnehmen, sondern die Schichthaftung wird zum Schwachpunkt für diese Schrumpfung/inneren Spannungen.

Wenn Ihnen das passiert, müssen Sie Ihre Slicer-Einstellungen überprüfen oder Ihre Umgebung/das verwendete Material drastisch ändern.

Wir haben Delaminierung nur bei sehr großen PLA-Drucken erlebt, wenn die Umgebungsluft ziemlich kalt ist, während sie bei hohen ABS-Drucken in einer offenen Umgebung unvermeidbar sein kann.

Ihre Einstellungen können angepasst werden, um diese Delaminierung zu verhindern. Je dichter Ihr Teil innen ist, desto wahrscheinlicher ist dies, also versuchen Sie, Ihr Teil mit weniger Infill und ein paar zusätzlichen Außenwänden zu drucken. Drucken Sie langsamer und heißer, um dem Material mehr Zeit zum Abbauen von Spannungen zu geben und mehr Bewegung zu ermöglichen. Sie können Ihren Düsendurchmesser erhöhen, um die Verzahnung zwischen den Schichten zu vergrößern. Am wichtigsten ist jedoch ein Gehäuse, das die Umgebungstemperatur hoch hält.

Unsere Warp-Free™-Technologie:

Diese Technologie wird von Polymaker in ihrer PolyMide™-Familie (nylonbasiertes Material) verwendet. Wir haben auf dieser Seite bereits viel über Verzugprobleme und mögliche Ursachen gelernt. Diese Technologie löst eine der Ursachen von Verzugproblemen: Kristallisation.

Tatsächlich ist Nylon als schwierig zu drucken bekannt wegen seines Verziehverhaltens, denn beim Drucken führt die schnelle Bildung von Kristallen in jeder Schicht zu hohen inneren Spannungen – was zu Verformungen des Teils führt.

Polymakers Technologie reduziert diese Spannungen nicht nur, sondern erhöht auch die mechanischen Eigenschaften des Teils. Die Technologie verlangsamt die Kristallisationsrate des Polymers, wodurch es verhindert wird, dass schnell kleine Kristalle innerhalb jeder Schicht beim Drucken entstehen. Stattdessen erlaubt sie dem Polymer, langsam große Kristalle über mehrere Schichten aufzubauen, da mehrere Schichten Zeit haben, gedruckt zu werden, bevor Kristalle entstehen. Diese Kristalle über die Schichten hinweg erhöhen außerdem deutlich die Schichthaftung. Aus diesem Grund empfiehlt Polymaker auch, das Teil nach dem Druckvorgang zu nachzuhärten (Annealing). Das Nachhärten stellt sicher, dass das Teil seinen höchsten Kristallisationsgrad erreicht hat und die besten thermischen und mechanischen Eigenschaften aufweist.

Zusammenfassung der Möglichkeiten, Verziehen zu reduzieren

• Lesen Sie die „Materialwissenschaften”-Seite auf dieser Website, bevor Sie diese Seite lesen. Sie hilft Ihnen zu verstehen, warum Verziehen tatsächlich auftritt.

• Stellen Sie sicher, dass Ihr Bett eben ist und dass Ihre Z-Höhe beim Start des Drucks korrekt ist.

• Verwenden Sie Ihre bevorzugte Methode der Bettadhäsion. Wir mögen inzwischen sehr die Magigoo-Linie oder die Vision Miner Nano Polymer-Linie zur Bettadhäsion.

• Drucken Sie langsam und heiß, um dem Material mehr Zeit zum Abbauen von Spannungen zu geben und die Bewegung innerhalb des Materials zu erhöhen.

• Drucken Sie mit einer Brim.

• Kennen Sie die richtigen Druckeinstellungen für das Material, das Sie verwenden.

• Versuchen Sie, ein Material mit geringerer Schrumpfungsrate und inneren Spannungen für ähnliche Anwendungen zu verwenden (PolyMax PLA, PLA Pro, PETG, CFR-ABS, PolyMide CoPA usw.).

• Verwenden Sie einen geschlossenen 3D-Drucker oder bauen Sie ein Gehäuse für Ihre Maschine, beachten Sie jedoch die Möglichkeit der Überhitzung von Bauteilen.

• Stellen Sie sicher, dass die Bauplatte während des gesamten Drucks ihre Temperatur hält.

• Delaminierung tritt bei höheren Teilen mit guter Bettadhäsion auf. Sie müssen die Dichte Ihres Teils reduzieren, in einer geschlossenen Umgebung drucken oder ein anderes Material verwenden, um dieses Problem zu beheben.

• Drucken Sie mit einer größeren Düsenöffnung für mehr Verzahnung zwischen den Schichten.