Problem z pełzaniem ciepła w drukarce 3D i jak go naprawić

Wśród wielu wyzwań związanych z drukowaniem 3D, pełzanie ciepła jest również dość frustrującym problemem, z którym może spotkać się większość użytkowników drukarek 3D. W tym artykule porozmawiamy o tym, czym jest zjawisko pełzania ciepła w drukarce 3D i jak rozwiązać problemy związane z pełzaniem ciepła.

Co to jest pełzanie ciepła drukarki 3D?

Pełzanie ciepła w druku 3D oznacza podstępne przenikanie ciepła z gorącego końca do zimnej strefy, zwanej również sekcją radiatora głowicy drukującej. Prowadzi to do wcześniejszego stopienia włókna przed strefą gorącą. Zatykanie włókien następuje wewnątrz przerwy cieplnej, czyli rurki stanowiącej barierę termiczną.

Według doświadczonych użytkowników, zjawisko pełzania ciepła w drukarce 3D często występuje w trakcie wydruku, zwłaszcza gdy ogrzewanie osiąga najwyższą temperaturę. Rzadko można zaobserwować zjawisko pełzania ciepła po wydruku.

Objawy pełzania ciepła

Pełzanie cieplne drukarki 3D często kończy się na niedokończonych, w połowie wydrukowanych obiektach z owłosionymi wierzchołkami. A pełzanie cieplne występuje częściej w przypadku wszystkich gorących końcówek metalowych, ponieważ ciepło przemieszcza się znacznie łatwiej przez metalowe elementy.

Co powoduje pełzanie ciepła?

Istnieje wiele czynników, które mogą prowadzić do pełzania ciepła, na przykład zbyt wysoka temperatura gorącego końca, niewystarczające chłodzenie gorącego końca, zbyt długi czas nagrzewania żarnika, zła jakość przerwy termicznej, zbyt duża długość wycofywania i zbyt mała prędkość drukowania oraz konstrukcja gorącego końca.

Zbyt wysoka temperatura gorącego końca może spowodować przedostawanie się nadmiernego ciepła do części, które nie wymagają ogrzewania, i dochodzi do pełzania ciepła.

Niewystarczające chłodzenie gorącego końca spowodowane wolno pracującym lub nieprawidłowo pracującym wentylatorem chłodzącym prowadzi również do przedostawania się ciepła do niepotrzebnych części i topienia żarnika przed strefą topienia.

Jeżeli żarnik pozostaje zbyt długo w gorącym końcu, następuje zbyt długi czas nagrzewania. W związku z tym ciepło przemieszcza się do góry i topi włókno przed strefą topienia.

Zła jakość przerwy cieplnej o wyższej przewodności cieplnej może być kolejną przyczyną przenoszenia ciepła do zimnego końca i prowadzić do pełzania ciepła.

Gdy zostanie ustawiona zbyt duża długość cofania, stopiony żarnik na gorącym końcu może podciągnąć się do radiatorów, co ostatecznie doprowadzi do zatkania i pojawienia się pełzania cieplnego.

Zbyt mała prędkość druku powoduje niespójność pomiędzy wytłaczanym żarnikiem a tym znajdującym się wewnątrz układu wytłaczającego.

Konstrukcja Ho End może być również przyczyną przenikania ciepła. Różne końcówki mają różną zdolność radzenia sobie z ciepłem. Zwykle, całkowicie metalowy hotend jest bardziej skłonny do łatwego przenoszenia ciepła wewnątrz zespołu hotendu, a gdy łączą się w nim inne czynniki, zwykle występuje pełzanie cieplne, które wpływa na wydruk.

Jak zapobiegać i naprawiać pełzanie ciepła drukarki 3D?

Teraz prześledzimy wyżej wymienione przyczyny, aby dowiedzieć się, jak naprawić pełzanie cieplne w druku 3D.

Rozwiązanie 1 - Ustaw niższą temperaturę gorącego końca

Kiedy nastąpi pełzanie ciepła, pierwszą rzeczą, którą robimy i najłatwiejszym sposobem, jest ustawienie niższej temperatury gorącego końca, aby zmniejszyć nadmierne unoszenie się ciepła i zapobiec wcześniejszemu stopieniu włókna.

Ale robiąc to, zawsze pamiętaj o zakresie temperatur wymaganym do podgrzania i stopienia konkretnego włókna. Zbyt niska temperatura gorącego końca prowadzi do niedostatecznego stopienia włókna i zatkania dyszy.


Rozwiązanie 2 — Zwiększ prędkość wentylatora lub wymień niewłaściwy wentylator

Zwiększenie prędkości wentylatora lub wymiana niewłaściwego wentylatora powinno być kolejnym krokiem, który staramy się zapobiec zjawisku przenikania ciepła.
Zwiększaj prędkość wentylatora o 10% na raz, aby znaleźć ustawienie najlepiej dopasowane do konkretnego wydruku, aż do momentu zniknięcia pełzania ciepła. Jeśli prędkość wentylatora osiągnie 100% lub w trakcie procesu nastąpi wypaczenie, ale nadal występuje zjawisko przenikania ciepła, przejdź do innych rozwiązań.

Rozwiązanie 3 — Zwiększ prędkość drukowania

Stopniowe zwiększanie prędkości drukowania może być kolejną metodą rozwiązania problemu pełzania pod wpływem ciepła. Lepiej jest zwiększać prędkość drukowania o 2-5 mm/s na raz, aby uniknąć ogromnego spadku prędkości drukowania spowodowanego wytłaczaniem, a nawet zatkaniem dyszy.

Rozwiązanie 4 - Ustaw dolną długość wycofania

Zbyt duża długość cofania powoduje podciągnięcie zbyt długiego włókna do góry i w połowie stopiony żarnik wraca do gardzieli. W tych okolicznościach następuje również pełzanie ciepła. Stopniowo zmniejszaj długość wycofania o 0,5 mm za każdym razem, aby znaleźć odpowiednią wartość wycofania dla swojego wydruku.

Rozwiązanie 5 - Użyj przekładek cieplnych o niższej przewodności cieplnej

Ciepło załamuje się o wyższej przewodności cieplnej, ciepło przemieszcza się szybciej, a ciepło unosi się szybko w górę z gorącej strefy.

Zazwyczaj przekładka cieplna ze stali nierdzewnej jest standardowym typem większości niedrogich końcówek do drukarek 3D. Aby uzyskać niższą przewodność cieplną, zamiast tego użyj przekładki termicznej ze stopu tytanu. Inną opcją jest zastosowanie bimetalicznej przekładki termicznej z miedzianą górną częścią w celu lepszego rozpraszania ciepła, aby pomóc radiatorowi i dolnej części ze stopu tytanu, aby zapobiec przemieszczaniu się ciepła.

Rozwiązanie 6 — Użyj gorącego końca pokrytego PTFE

W pewnych okolicznościach wymiana gorącego końca wykonanego w całości z metalu na gorący koniec wyłożony PTFE może być pomocna w rozwiązaniu problemów związanych z pełzaniem ciepła.

Gorący koniec wyłożony PTFE jest wyposażony w wyjmowaną rurkę PTFE, która izoluje ciepło przed wepchnięciem żarnika do strefy topienia.

Pamiętaj tylko, że hotend wykonany w całości z metalu jest jedynie czynnikiem wspomagającym pełzanie ciepła. Zatem użycie gorącego końca pokrytego PTFE jako zamiennika jest ostatecznością, jaką możemy zastosować, aby rozwiązać problem drukowania 3D z pełzaniem pod wpływem ciepła.

Inne czynniki, które powinniśmy wziąć pod uwagę:

Jest wiele innych czynników, które powinniśmy wziąć pod uwagę, gdy mamy do czynienia z problemem pełzania ciepła w drukarce 3D.

1. Wyczyść zespół gorącej końcówki

Brudny hotend lub pozostałości żarnika wewnątrz lub na jego powierzchni mogą prowadzić do przegrzania lub innych problemów. Pamiętaj, aby po kilku wydrukach wytrzeć i wyczyścić zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne elementy gorącej końcówki, w tym wentylator.

2. Sprawdź lub wymień rurkę PTFE

Rurka PTFE izoluje ciepło i zapobiega nieoczekiwanemu wcześniejszemu stopieniu włókna. Zawsze sprawdzaj, czy rurka PTFE jest prawidłowo zainstalowana i czy jest w dobrym stanie. Odetnij spalony koniec rurki PFTE i zainstaluj ją ponownie.

Można także wymienić standardową rurkę PTFE na rurkę wyższej jakości.

3. Używaj wysokiej jakości żarnika

Używanie wysokiej jakości żarnika zmniejsza również możliwość pełzania pod wpływem ciepła.

4. Wyłącz drukarkę, jeśli nie drukujesz

Jeśli nie chcesz już drukować, po prostu wyłącz drukarkę. Ciągłe podgrzewanie gorącego końca bez przerwy ma tendencję do akumulacji ciepła i powoduje pełzanie ciepła. Niektórzy doświadczeni twórcy zauważyli to i uznali, że przerwa w drukarce jest pomocna.