Warping
Tutto sul warping e la stampa 3D
La deformazione delle parti è quasi inevitabile se non si comprende il materiale o la macchina che si sta usando. La deformazione si verifica quando gli angoli o intere parti della stampa si sollevano verso l'alto a causa di un raffreddamento non uniforme o di un’adesione al piano di stampa inadeguata.
Non possiamo raccomandare abbastanza a tutti di consultare la "sezione Scienza dei Materiali" pagina in modo da sapere perché si verifica la deformazione – poiché potrebbe aiutarvi a diagnosticare e risolvere il problema senza leggere questa pagina.
Comprendi la “Parti che non aderiscono al piano di stampa” Pagina
È necessario comprendere completamente questa pagina per poter anche solo iniziare a provare a risolvere i problemi di deformazione. Una stampa avrà una probabilità esponenzialmente maggiore di deformarsi quando una parte della stampa, o l’intera stampa, è troppo distante dal piano di stampa o non è correttamente aderente.
Questo è abbastanza facile da capire perché più l’ugello è lontano dal piano di stampa, minore è l’adesione al piano, maggiore sarà la probabilità che si sollevi più tardi durante la stampa.
Avrai bisogno di un brim per qualsiasi materiale che abbia un alto tasso di ritiro e un’elevata tensione interna come l’ABS. Per stampe ABS grandi e non circolari avrai bisogno di una sospensione di ABS se non riesci a mantenere una temperatura ambiente di circa 45°C.
Comprendi il materiale che stai usando e possibilmente usa un’alternativa
Quasi mai riscontrerai problemi di deformazione usando un materiale come il PLA, perché il PLA ha un basso tasso di ritiro e minori tensioni interne (tuttavia, per comprendere meglio questo, fai riferimento alla pagina “sezione Scienza dei Materiali”). Parti PLA molto grandi e altamente dense dovrebbero usare un piano di stampa riscaldato e un brim, ma è molto raro ottenere deformazioni con il PLA su un piano di stampa livellato.
L’ABS è una questione completamente diversa, essendo una plastica termoplastica amorfa con molta tensione interna durante l’estrusione. Poiché l’ABS richiede anche una temperatura più elevata per il suo piano di stampa a causa della sua più alta temperatura di transizione vetrosa, anche il differenziale tra il piano e l’aria ambiente aumenta.
Sebbene l’ABS sia ottimo per il suo prezzo e funzionalità, questo fattore può rendere impossibile ottenere alcune parti sulla tua macchina senza deformazioni. Per questo è importante capire i fattori e le caratteristiche che stai cercando nella tua stampa e se puoi usare un materiale alternativo.
Se richiedi funzionalità meccaniche e convenienza, ma non ti interessa la finitura a vapori di acetone o una alta temperatura di transizione vetrosa, suggerivamo di provare il PETG. Ora con la nuova linea di PLA di Polymaker, suggeriamo di dare un’occhiata al nostro Polymax PLA o al loro PLA Pro. Entrambe queste opzioni hanno proprietà meccaniche molto forti e possono sostituire la necessità di usare ABS, purché la resistenza al calore non sia un fattore.
Alcuni materiali nylon che non hanno una alta temperatura di transizione vetrosa avranno comunque una alta probabilità di deformazione. Questo perché sono semi-cristallini con strutture che occupano meno spazio quando sono allineate (a temperatura ambiente) rispetto a quando sono caotiche (estruse). Il nylon in pratica cristallizza sul piano di stampa causando deformazioni. Detto ciò, abbiamo implementato la nostra tecnologia Warp Free sui nylon che offriamo, il che significa che non dovresti sperimentare questo problema. Puoi scoprire di più su "sezione Scienza dei Materiali" pagina.
Per il policarbonato e le miscele di policarbonato, preferiamo usare il prodotto PC di Magigoo per una corretta adesione al piano di stampa.
Stampa più lentamente e aumenta la temperatura di stampa
Questo potrebbe non funzionare per tutti i materiali, ma per ABS e ASA puoi contribuire a ridurre i problemi di deformazione estrudendo più lentamente e a una temperatura più alta. Come trattiamo nella nostra pagina “sezione Scienza dei Materiali” , stampare più lentamente dà al materiale più tempo per rilasciare le sue tensioni. Ciò significa che una velocità di estrusione inferiore ridurrà i tuoi problemi di deformazione.
Lo stesso vale per la temperatura di estrusione. Aumentare la temperatura di estrusione significa più movimento all’interno del materiale. Più movimento + più tempo per rilasciare le tensioni = meno deformazione. Stampare ABS il più lentamente possibile sulla tua macchina, insieme a temperature di stampa fino a circa 250-260°C, può aiutare a ridurre queste tensioni interne e quindi ridurre la deformazione.
Stampare in un ambiente chiuso
Quando stampi una parte su un piano di stampa riscaldato stai automaticamente lavorando in un ambiente con temperature ambientali non uniformi. Quando la stanza è intorno ai 30°C e il tuo piano di stampa riscaldato è a 110°C, c’è un rapido cambiamento di temperatura per le parti vicino al piano di stampa. Sebbene le tensioni interne possano essere la ragione principale della deformazione, questa estrema differenza di temperatura causerà anch’essa problemi di deformazione.
Stampare in una macchina chiusa permette all’aria ambiente di rimanere un po’ più calda, a causa della cattura del calore emesso dal piano di stampa. Ciò significa che l’aria ambiente è più vicina alla temperatura di transizione vetrosa dell’ABS, consentendo più movimento nel materiale e dando più tempo per rilasciare le tensioni. Suggeriamo una temperatura ambiente di almeno 50°C quando si stampa in ABS o ASA.
Puoi acquistare una stampante che è chiusa, o parzialmente chiusa, che funziona piuttosto bene se te le puoi permettere. Puoi anche costruire un involucro fai-da-te con acrilico tagliato al laser e qualche parte stampata. Oppure puoi trovare qualche altro progetto per cui qualcuno ha pubblicato le istruzioni online.
Quando stampi una parte con alta probabilità di deformazione in una macchina chiusa, vorrai lasciare il piano alla sua temperatura di stampa per circa 5-10 minuti per permettere all’aria ambiente di riscaldarsi. Una buona temperatura ambiente per l’ABS sarebbe 50°C, e ideale fino a 65°C. Ovviamente non vorresti stampare il PLA in quel tipo di ambiente, dato che è proprio intorno o sopra la sua temperatura di transizione vetrosa.
Possono sorgere molti problemi quando si permette all’aria ambiente di salire così in alto. Motori stepper e altre componenti elettroniche possono surriscaldarsi e causare malfunzionamenti della stampante. Per questo motivo sarà necessario avere l’alimentatore e la scheda fuori dalla camera chiusa se possibile, avere dissipatori di calore sufficienti distribuiti e mantenere una ventola attiva su qualunque cosa si stia surriscaldando.
Anche così potresti comunque sperimentare problemi, quindi assicurati di comprendere alcune basi della dinamica termica e dell’ingegneria meccanica prima di portare l’aria ambiente a 60°C o oltre.
Assicurati che il piano di stampa non stia perdendo calore durante la stampa
Se la tua scheda si sta surriscaldando o hai problemi di connettività con il piano di stampa riscaldato, la temperatura potrebbe calare durante la stampa. Se guardi solo l’inizio della stampa e torni quando è terminata, potresti non accorgerti che questo sta accadendo se non tornando a una parte deformata.
Delaminazione degli strati
Potresti non considerare questo fallimento come “deformazione”, ma ha quasi tutte le stesse cause per cui avviene. Per questo motivo non è incluso nella pagina “Scarsa adesione degli strati” pagina.
Se hai un’adesione al piano incredibile, come quando usi una sospensione di ABS, ma stai stampando una parte grande in un ambiente aperto - puoi sperimentare la delaminazione invece della deformazione.
La delaminazione è quando due strati si separano l’uno dall’altro, anche prendendo tutte le precauzioni per l’adesione degli strati. Questo è dovuto agli stessi gradienti di temperatura e tensioni interne spiegati prima, ma si verifica quando gli strati inferiori sono estremamente ben aderiti al piano di stampa.
La parte inferiore della tua stampa potrebbe non arricciarsi verso l’alto portando con sé l’intera stampa, ma piuttosto l’adesione tra gli strati diventa il punto di rottura per questo ritiro/tensioni interne.
Se questo ti sta accadendo, dovrai controllare le impostazioni del tuo slicer o cambiare drasticamente l’ambiente/materiale in uso.
Abbiamo sperimentato la delaminazione solo su stampe PLA molto grandi quando l’aria ambiente è piuttosto fredda, mentre può essere inevitabile su stampe ABS alte non in un ambiente chiuso.
Le tue impostazioni possono essere regolate per aiutare a prevenire questa delaminazione. Più densa è la tua parte internamente, più probabile sarà che ciò accada, quindi prova a stampare la tua parte con meno infill e un paio di pareti esterne in più. Stampa più lentamente e più caldo per aiutare anche a rallentare il rilascio delle tensioni del materiale e avere più movimento. Puoi aumentare il diametro dell’ugello per aumentare il numero di intrecci tra gli strati. Tuttavia la cosa più importante è un involucro che mantenga alta la temperatura ambiente.
La nostra tecnologia Warp-Free™:
Questa tecnologia è utilizzata da Polymaker nella loro famiglia PolyMide™ (materiale a base di Nylon). Abbiamo già appreso molto sui problemi di deformazione e sulle potenziali cause principali in questa pagina. Questa tecnologia risolve una delle cause principali dei problemi di deformazione: la cristallizzazione.
Infatti, il Nylon è noto per essere difficile da stampare a causa del suo comportamento di warping, perché durante la stampa la rapida formazione di cristalli all'interno di ogni strato crea molte tensioni interne, risultando nella deformazione della parte.
La tecnologia di Polymaker non solo riduce questo stress, ma aumenta anche le proprietà meccaniche del pezzo. La tecnologia rallenta il tasso di cristallizzazione del polimero, il che evita che si formino rapidamente piccoli cristalli all'interno di ogni strato mentre vengono stampati. Invece consente al polimero di formare lentamente grandi cristalli attraverso gli strati, poiché più strati hanno il tempo di essere stampati prima della formazione dei cristalli. Questi cristalli attraverso gli strati aumenteranno anche significativamente l'adesione interstrato. Questo è anche il motivo per cui Polymaker raccomanda di ricristallizzare (anneal) il pezzo dopo il processo di stampa. La ricottura assicura che il pezzo abbia raggiunto il suo massimo grado di cristallinità, fornendo le migliori proprietà termiche e meccaniche.
Riepilogo delle soluzioni e precauzioni • Leggi la pagina “Scienze dei Materiali" pagina su questo sito prima di leggere questa pagina. Ti aiuterà a capire perché la deformazione sta effettivamente avvenendo. • Assicurati che il tuo piano sia livellato e che l’altezza Z sia corretta quando inizi la stampa. • Usa il tuo metodo preferito di adesione al piano. Ci è davvero piaciuta la linea Magigoo per l’adesione al piano. • Stampa lentamente e a temperature elevate per dare al materiale più tempo per rilasciare le tensioni e aumentare il movimento all’interno del materiale. • Stampa con un brim. • Conosci le impostazioni di stampa corrette per il materiale che stai usando. • Prova a usare un materiale con un minore tasso di ritiro e tensioni interne con applicazioni simili (Polymax PLA, PLA Pro, PETG, CFR-ABS, PolyMide CoPA, ecc.). • Usa una stampante 3D chiusa, o costruisci un involucro per la tua macchina, ma comprendi la possibilità che alcune parti si surriscaldino. • Assicurati che il piano di stampa mantenga la sua temperatura durante tutta la stampa. • La delaminazione si verifica su parti più alte che hanno una buona adesione al piano. Dovrai ridurre la densità della tua parte, stampare in un ambiente chiuso o usare un materiale diverso per risolvere questo problema. • Stampa con un ugello di diametro maggiore per più intrecci tra gli strati.
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