В warping

Все о короблении и 3D-печати

Искажение (warping) деталей практически неизбежно, если вы не понимаете материал или принтер, который используете. Warping — это когда углы или целые части печати загибаются вверх из‑за неравномерного остывания или из‑за неправильного прилипания к столу.

Мы настоятельно рекомендуем всем ознакомиться со страницей "Материаловедении" чтобы вы знали, почему происходит warping — это может помочь диагностировать и устранить проблему без чтения этой страницы.

Поймите страницу “Детали не прилипают к печатной платформе”

Вы должны полностью понять эту страницу, чтобы даже начать пытаться исправить проблемы с warping. Шанс деформации печати экспоненциально увеличивается, когда часть печати или вся печать находится слишком далеко от платформы или недостаточно прилипает.

Это довольно просто понять: чем дальше сопло от платформы, тем меньше задействовано прилипания к столу и тем выше вероятность, что деталь позже загнётся вверх.

Вам понадобится «кромка» (brim) для любых материалов с высокой усадкой и высоким внутренним напряжением, таких как ABS. Для больших некруглых ABS‑деталей вам потребуется ABS‑суспензия (slurry), если вы не можете поддерживать температуру окружающего воздуха около 45°C.

Поймите используемый материал и, возможно, используйте альтернативу

Проблемы с warping почти никогда не возникают при использовании такого материала, как PLA, потому что PLA имеет низкую усадку и меньшие внутренние напряжения (чтобы лучше понять это, обратитесь к странице “Материаловедении”). Очень большие, плотные PLA‑детали должны печататься на подогреваемой платформе с кромкой, но в целом с PLA на выровненной платформе warping встречается очень редко.

ABS — совсем другой случай: это аморфный термопласт с большим внутренним напряжением при экструзии. Поскольку ABS также требует более высокой температуры платформы из‑за более высокой температуры стеклования, разница между столом и окружающим воздухом увеличивается.

Хотя ABS хорош по цене и функциональности, этот фактор может сделать невозможным получение некоторых деталей на вашем принтере без деформации. Поэтому важно понимать факторы и характеристики, которые вы хотите получить при печати, и возможно ли использовать альтернативный материал.

Если вам нужна механическая прочность и доступность, но вам не важна отделка парами ацетона или высокая температура стеклования, ранее мы советовали попробовать PETG. Сейчас с новой линейкой PLA от Polymaker мы рекомендуем обратить внимание на Polymax PLA или их PLA Pro. Оба варианта обладают очень хорошими механическими свойствами и могут заменить необходимость использования ABS, если устойчивость к нагреву не критична.

Некоторые нейлоновые материалы, у которых нет высокой температуры стеклования, всё равно имеют высокую вероятность warping. Это потому, что они полукристаллические: их структуры занимают меньше места, когда выровнены (при комнатной температуре), чем когда они хаотичны (экструдированы). Нейлон фактически кристаллизуется на столе вашего принтера и вызывает деформацию. Тем не менее мы внедрили нашу технологию Warp Free в нейлонах, которые предлагаем, поэтому вы не должны сталкиваться с этой проблемой. Подробнее можно узнать на странице "Материаловедении".

Для поликарбоната и смесей на его основе мы предпочитаем использовать продукт Magigoo для PC для надлежащего прилипания к столу.

Печатайте медленнее и увеличьте температуру печати

Это может не сработать для всех материалов, но для ABS и ASA вы можете снизить проблемы с warping, экструзируя медленнее и при более высокой температуре. Как мы обсуждаем на странице “Материаловедении”, медленная печать даёт материалу больше времени для снятия напряжений. Это означает, что более низкая скорость экструзии снизит проблемы с warping.

То же верно и для температуры экструзии. Повышение температуры экструзии увеличивает движение внутри материала. Больше движения + больше времени на снятие напряжений = меньше деформации. Печать ABS как можно медленнее на вашем принтере, с температурами печати до примерно 250–260°C, может помочь снизить эти внутренние напряжения и, следовательно, уменьшить warping.

Печать в закрытой камере

Когда вы печатаете деталь на подогреваемой платформе, вы автоматически работаете в среде с неравномерной температурой окружающего воздуха. Когда в комнате около 30°C, а ваша подогреваемая платформа — 110°C, для частей, близких к столу, происходит резкая смена температуры. Хотя внутренние напряжения могут быть основной причиной warping, эта экстремальная температурная разница также вызывает проблемы деформации.

Печать в закрытом корпусе позволяет окружающему воздуху оставаться немного горячее за счёт удержания тепла, отдаемого платформой. Это означает, что температура воздуха ближе к температуре стеклования ABS, позволяя материалу больше двигаться и давая ему больше времени для снятия напряжений. Мы рекомендуем температуру окружающего воздуха не менее 50°C при печати ABS или ASA.

Вы можете приобрести принтер с закрытой камерой или частично закрытый, что хорошо работает, если вы можете себе это позволить. Также можно собрать самодельный корпус из лазерно‑вырезанного акрила и нескольких напечатанных деталей. Или найти другую конструкцию с инструкциями, опубликованную в интернете.

При печати детали с высокой вероятностью warping в закрытом корпусе рекомендуется прогревать платформу до рабочей температуры в течение примерно 5–10 минут, чтобы окружающий воздух нагрелся. Хорошая температура окружающего воздуха для ABS — 50°C, идеальная — до 65°C. Очевидно, вы не захотите печатать PLA в такой среде, поскольку это около или выше температуры его стеклования.

При повышении температуры воздуха до таких значений могут возникнуть многие проблемы. Шаговые двигатели и другая электроника могут перегреваться и вызывать сбои принтера. Поэтому по возможности питание и плата должны быть вынесены за пределы закрытой камеры, нужно использовать достаточное количество радиаторов по всей конструкции и держать активный вентилятор на сильно нагревающихся компонентах.

Тем не менее вы всё ещё можете столкнуться с проблемами, поэтому обязательно разберитесь в базовой тепловой динамике и механике, прежде чем доводить температуру окружающего воздуха до 60°C или выше.

Убедитесь, что платформа не теряет тепло в процессе печати

Если ваша плата перегревается или у вас проблемы с подключением к подогреваемой платформе, температура может упасть в середине печати. Если вы наблюдаете только начало печати и возвращаетесь к готовой детали, вы можете не заметить этого, кроме того, что деталь окажется деформированной.

Деламинация слоёв

Вы можете не считать этот дефект «warping», но у него почти те же причины возникновения. Поэтому он не включён в страницу “Плохое сцепление слоёв”.

Деламинация

Если у вас отличное прилипание к столу, например при использовании ABS‑суспензии, но вы печатаете большую деталь в открытой среде, вы можете столкнуться с деламинацией вместо warping.

Деламинация — это когда два слоя отделяются друг от друга, даже при соблюдении всех мер по сцеплению слоёв. Это происходит по тем же градиентам температуры и внутренним напряжениям, описанным ранее, но случается тогда, когда нижние слои очень прочно приклеены к столу.

Нижняя часть вашей печати может не загибаться вверх, унося за собой всю деталь; вместо этого слабым звеном становится адгезия между слоями при усадке/внутренних напряжениях.

Если это происходит, вам нужно проверить настройки слайсера или кардинально изменить среду/используемый материал.

Мы наблюдали деламинацию только на очень больших PLA‑деталях при довольно холодном окружающем воздухе, тогда как на высоких ABS‑деталях в открытой среде она может быть неизбежной.

Вы можете изменить настройки, чтобы помочь предотвратить деламинацию. Чем плотнее деталь внутри, тем выше вероятность этого, поэтому попробуйте печатать с меньшим заполнением и добавить ещё пару наружных стенок. Печатайте медленнее и горячее, чтобы замедлить снятие напряжений материалом и повысить подвижность. Можно увеличить диаметр сопла, чтобы увеличить количество переплетений между слоями. Но самое важное — корпус, поддерживающий высокую температуру окружающего воздуха.

Наша технология Warp‑Free™:

Эта технология используется Polymaker в их семействе PolyMide™ (материалы на основе нейлона). Мы уже многое узнали о проблемах warping и возможных причинах на предыдущих разделах этой страницы. Эта технология решает одну из корневых причин warping: кристаллизацию.

Действительно, нейлон считается сложным для печати из‑за своего поведения при деформации: при печати быстрое образование кристаллов в слоях создаёт большое внутреннее напряжение, что приводит к деформации деталей.

Технология Polymaker не только уменьшает это напряжение, но и повышает механические свойства детали. Технология замедляет скорость кристаллизации полимера, что предотвращает быстрое образование мелких кристаллов в каждом слое во время печати. Вместо этого полимеру даётся возможность медленно образовывать крупные кристаллы через слои, поскольку несколько слоёв успевают напечататься до формирования кристаллов. Эти кристаллы через слои также значительно увеличивают адгезию между слоями. Именно поэтому Polymaker рекомендует отжигать деталь после печати. Отжиг гарантирует, что деталь достигла наивысшей степени кристалличности, обеспечивая лучшие термические и механические свойства.

Краткое резюме исправлений и предосторожностей • Прочитайте страницу “Материаловедение” на этом сайте перед тем, как читать эту страницу. Это поможет вам понять, почему на самом деле происходит warping. • Убедитесь, что ваш стол выровнен и что высота Z установлена правильно при запуске печати. • Используйте предпочитаемый метод адгезии к столу. Нам особенно нравится линия Magigoo для прилипания к столу. • Печатайте медленно и при высокой температуре, чтобы дать материалу больше времени на снятие напряжений и усилить движение внутри материала. • Печатайте с кромкой (brim). • Знайте правильные настройки печати для используемого материала. • Попробуйте материал с меньшей усадкой и внутренними напряжениями для схожих применений (Polymax PLA, PLA Pro, PETG, CFR‑ABS, PolyMide CoPA и т. д.). • Используйте закрытый 3D‑принтер или постройте корпус для вашего принтера, но учитывайте возможность перегрева деталей. • Убедитесь, что платформа поддерживает температуру на протяжении всей печати. • Деламинация возникает на высоких деталях с хорошим прилипанием к столу. Чтобы исправить проблему, уменьшите плотность детали, печатайте в закрытой среде или используйте другой материал. • Печатайте большим диаметром сопла для большего переплетения слоёв.