退火

退火工艺根据材料的不同有不同目的。但过程是相同的——退火就是在特定温度下对打印件加热并保持一定时间的过程。

尼龙

我们的尼龙耗材采用了 Warp-Free™(防翘曲技术)。这种 Warp-Free™ 技术解决了翘曲的一个根本原因——结晶化。

上了解到很多关于翘曲问题及潜在根本原因的信息。该技术解决了翘曲问题的一个根本原因:结晶。

Polymaker 的技术不仅能减小这种应力,还能提高零件的力学性能。该技术减缓了聚合物的结晶速率,防止在打印时每一层内迅速形成小晶体。相反,它允许聚合物在多层之间缓慢形成大晶体,因为在晶体形成之前有多层时间被打印。这些跨层晶体也会显著提高层间粘附力。这也是 Polymaker 建议在打印后对零件进行退火的原因。退火确保零件达到最高的结晶度,从而提供最佳的热学和力学性能。

这意味着与我们建议在打印结束后立即入炉的聚碳酸酯不同,你并不需要在尼龙材料打印完成的瞬间就赶着把它放进烤箱。你可以在方便的时候把打印件放入烤箱——只要注意在烘烤后尼龙会被烘干,并会逐步重新吸湿。了解更多关于吸湿调理的信息 此处.

每种尼龙的退火建议略有不同,但我们通常建议在80˚-100˚C之间退火6-16小时。这将使尼龙充分结晶。

如果你的打印件有非常薄的壁厚——为了防止该薄壁部分发生翘曲或变形——我们建议采用逐步加热的方法。将退火过程分为两个阶段,先在比最终温度低20–30摄氏度的温度下保持一段时间,然后慢慢加热到推荐的最终退火温度,以避免快速加热导致的内部应力集中。

聚碳酸酯

聚碳酸酯在挤过小喷嘴(喷头)时会产生大量内部应力。你可以在我们的 材料科学 页面上了解更多信息。

本质上,聚碳酸酯喜欢在非常高的环境温度下打印,以便尽可能缓慢地冷却到其玻璃转变温度以下。如果聚碳酸酯冷却得过快,层与层之间很可能会“开裂”并发生分层。

这意味着打印聚碳酸酯的最佳环境是带加热腔的打印机,腔内环境温度高于90℃,并在打印后维持该加热腔温度2小时,然后再缓慢冷却至室温。提高的腔内空气温度将减缓内部应力的释放并降低分层的可能性。

由于大多数创客没有能超过60℃的加热腔,因此在PC打印完成后需要立即进行退火。你需要把烤箱设定在90℃并在打印完成前已达到设定温度。然后,在打印完成的瞬间,将打印件取出并直接放入该烤箱。

你可能需要连同打印平台一并转移打印件,因为将打印件从非常热的打印平台上取下可能很困难或不可行。

将打印件在烤箱中保留至少2小时,然后让烤箱慢慢冷却至室温后再取出。额外在90℃下的这段时间将使部件非常缓慢地冷却并保持其层间粘合强度。

其他结晶性聚合物

我们在我们的页面中介绍了非晶与半结晶聚合物之间的区别,供进一步参考。 材料科学 页面以获取更多信息。

有些材料——如前面提到的尼龙——如果不经过退火无法达到完全结晶。这并非由我们的技术导致,而仅仅是材料的固有特性。

诸如 Fiberon™ PPS-CF10 和 Fiberon™ PET-CF17 等材料属于半结晶型,因此在未退火的情况下无法达到其全部耐热性。这些材料在其产品页面将给出各自的推荐退火设置,并在常见问题中提供更多信息。

其他半结晶材料也可以进行退火,但我们没有给出建议的设置,因为退火存在使部件变形或改变尺寸的风险。

非晶材料的退火

非晶材料,如 ABS、ASA 和 PETG,从退火中获得的益处远不及半结晶聚合物。退火过程对能形成或重组晶体结构的半结晶材料更为有效。

对非晶材料进行退火的好处主要是尺寸稳定性和残余应力的降低。

我们没有针对非晶材料退火的直接建议,但如果你想尝试,我们通常建议使用略低于材料玻璃转变温度的较低退火温度。例如 PETG 约为 ~70°C,ASA 约为 ~95°C。这将有助于在降低残余应力的同时防止变形。

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