ABS — очень сложный для печати филамент. Если вы привыкли к относительно легкому в печати материалу PLA, то при работе с ABS вам придется внести некоторые коррективы.
Чтобы улучшить адгезию слоев ABS и избежать расслаивания, необходим корпус 3D-принтеру, температура сопла должна быть достаточно высокой, а скорость печати не должна быть слишком высокой. Но есть и другие подходы к решению этой проблемы.
В этой статье вы узнаете обо всех решениях, которые улучшают адгезию слоев ABS и предотвращают расслоение.
Проверить цены филамента ABS на сайте:
Использование корпуса для 3D-принтера
ABS очень восприимчив к резким изменениям температуры. Поэтому при 3D-печати этим материалом рекомендуется использовать корпус для 3D-принтера. Многие 3D-принтеры уже имеют корпус, другие можно усовершенствовать с помощью подходящего корпуса.
Если ABS охлаждается слишком быстро, он деформируется. Это часто приводит к ужасному искривлению. Также могут образовываться трещины, когда слои отделяются друг от друга. АБС филаменту необходимо определенное время в расплавленном состоянии, чтобы сплавится с нижележащим слоем. Если филамент остывает слишком быстро, соединение будет слишком слабым или вообще отсутствовать.
Большинство решений, приведенных в этой статье, основаны на этом явлении и пытаются продлить время остывания филамента, чтобы обеспечить лучшее сцепление.
Наиболее эффективным вариантом для этого является корпус 3D-принтера, в котором температура окружающей среды поддерживается выше обычной комнатной температуры. При повышении температуры окружающей среды ABS остывает гораздо медленнее и имеет больше времени для сцепления с нижним слоем или печатной пластиной рабочего стола.
Если ваш 3D-принтер достигает необходимых температур для печати ABS, но не имеет корпуса, вам не обязательно покупать новый 3D-принтер, а можно просто приобрести подходящий корпус. Я протестировал корпус для 3D-принтера от Creality и использую его для печати ABS. Он совместим с большинством 3D-принтеров и доступен в двух разных размерах.
Уменьшить обдув или отключите его
Если филамент остывает слишком быстро, происходит плохое сцепление между отдельными слоями и со столом. Некоторые термочувствительные филаменты, такие как ABS, особенно подвержены этому. ABS практически не требует обдува во время печати.
Здесь действует тот же принцип, что и в случае с корпусом 3D-принтера. Чем дольше пластик остывает, тем лучше сцепление с поверхностью.
Даже при использовании очень легкого в печати материала PLA охлаждение первых слоев приводит к плохой адгезии стола или сильной деформации первого слоя. В случае с ABS этот эффект во много раз сильнее. При использовании ABS, обдув должен быть отключен для первых слоев или установлен на очень низком уровне, либо полностью отключен для остальной части отпечатка.
Иногда вентилятор на печатающей головке является не единственным источником нежелательных воздушных потоков, которые слишком быстро охлаждают филамент. Если у вас нет корпуса для 3D-принтера или есть самодельный корпус в котором то тут, то там есть отверстия, через которые сквозняки могут обдувать модель, вы можете попробовать печатать с кожухом.
Кожух состоит из стенки, которая печатается непосредственно вокруг модели и защищает ее от сквозняков. Такая конструкция также может иметь смысл, если у вас есть корпус 3D-принтера. Тогда температура окружающей среды на объекте будет немного выше и более однородной, чем без него.
Повысить температуру сопла
Температура сопла должна быть около 250 °C для ABS, чтобы обеспечить хорошую адгезию слоев и избежать расслаивания. Температура различается у разных производителей и должна быть откалибрована для каждого филамента и принтера.
Слишком низкая температура сопла также приводит к таким явлениям, как недостаточная экструзия и плохая адгезия к столу или между отдельными слоями. Однако при слишком высокой температуре могут возникнуть и другие ошибки печати.
Для обеспечения хорошей адгезии слоя эффективными оказались температуры, находящиеся в верхней части рекомендуемого температурного диапазона соответствующего ABS-филамента. В противном случае следует повышать температуру сопла с шагом в 5 °C.
- Печать при более высоких температурах приводит не только к улучшению адгезии слоя для ABS.
- При печати при более высоких температурах также получаются более прочные объекты с другими филаментами. Как и в большинстве других решений, температура сопла напрямую влияет на время, необходимое для остывания филамента.
- Только высокая температура филамента может образовать хорошее спекание с нижележащим слоем, проникая в мелкие трещины и углы поверхности. Если он остывает слишком быстро, он не успевает проникнуть в эти мелкие трещины и углы, что приводит к плохой адгезии.
Однако убедитесь, что ваш 3D-принтер поддерживает такие высокие температуры печати. Многие любительские 3D-принтеры заявляют, что они могут печатать ABS, но у них есть только хотенд покрытый PTFE с максимальным рабочим диапазоном 240 °C. При температуре выше 240 °C тефлон начинает плавиться и выделяет токсичные газы. Поэтому если вы хотите использовать свой 3D-принтер при более высоких температурах, вам следует проверить наличие цельнометаллического хотенда для вашего 3D-принтера.
Очистить сопло
Засоренное сопло может привести к плохой адгезии слоев, особенно при работе с ABS. Если из-за частично засоренного сопла выдается меньше филамента, чем обычно, поэтому небольшое количество пластика не может образовать склеивание с нижележащим слоям.
Во избежание засорения сопла следует использовать только высококачественный филамент ABS. Филамент низкого качества часто загрязняется и забивает сопло после многократного использования. Но и абсолютно чистый ABS может со временем откладывать остатки в сопле, что может привести к полному или частичному засорению сопла.
Чтобы очистить сопло, можно нагреть его до температуры плавления филамента и с помощью тонкой иглы разрыхлить засор внутри и вытащить его. Это необходимо делать только в случае сильного загрязнения, а механическую очистку иглами или проволочными щетками следует применять только в экстренных случаях, так как это может повредить сопло.
Более щадящий вариант очистки сопла на холодную — с помощью чистящего филамента. Этот материал не печатается, а только экструдируется для очистки сопла. Несмотря на то, что чистящий филамент стоит сравнительно дорого, для очистки требуется совсем немного. Даже при регулярном использовании катушка чистящего филамента прослужит очень долго. Вы будете поражены тем, сколько грязи находится в вашем сопле!
Снизить скорость печати
Адгезия слоев ABS-филамента может быть улучшена за счет более низкой скорости печати. Благодаря более низкой скорости филамент медленнее остывает и следовательно, имеет больше времени для образования прочного сплавления с нижним слоем.
Если скорость печати установлена слишком высокой, филамент будет проходить через сопло так быстро, что хотенд не успеет расплавить пластик до требуемой конечной температуры. Это приводит к тому, что филамент выдавливается более холодным, чем должен. Однако это происходит только при очень высоких скоростях печати.
Более важным эффектом является то, что при более низкой скорости печати горячее сопло дольше остается рядом с экструдируемым филаментом, поэтому температура экструдируемого филамента дольше остается теплой и он медленнее остывает.
Более низкая скорость печати помогает при многих ошибках печати. В данном случае это также хороший способ быстро найти решение.
Для ABS подходят скорости печати от 30 до 60 мм/с. Если вы уже находитесь в этом диапазоне, вы можете уменьшить скорость печати с шагом 5 мм/с и посмотреть, исчезнет ли проблема. Если вы уже находитесь на нижней границе этого диапазона скорости печати, снижение скорости, скорее всего не принесет улучшения и вам следует попробовать другое решение.
Уменьшить высоту слоя
Слишком толстый слой также может привести к плохой адгезии ABS. Из-за большей высоты слоя отдельные слои не так сильно прижимаются друг к другу и поэтому не так хорошо склеиваются после остывания.
Во время печати филамент несколько поджимается соплом. Обычно ширина линии больше, чем высота слоя. Чем круглее поперечное сечение, тем меньше площадь соприкосновения отдельных слоев. Чем тоньше становятся слои, тем более овальным становится поперечное сечение, что увеличивает площадь соединения с нижним слоем.
Однако, два различных эффекта работают друг против друга. С одной стороны, существует эффект увеличения площади поверхности между слоями о котором только что говорилось, но более тонкий слой охлаждается быстрее, чем более толстый. По-видимому, преобладает первое явление, так как меньшая высота слоя приводит к лучшему сцеплению слоев и может предотвратить расслоение.
Однако убедитесь, что вы не превышаете допустимую высоту слоя для вашего сопла. При использовании сопла 0,4 мм высота слоя обычно составляет 0,2 мм. Однако возможна высота слоя от 0,1 до 0,3 мм.
Увеличить ширину линии
Чем больше площадь соприкосновения двух слоев, тем выше адгезия слоев. Увеличение ширины линии приводит именно к этому. В частности, в случае с ABS это может значительно повысить адгезию слоев и предотвратить расслоение.
Чем больше ширина линии, тем меньше складок между отдельными линиями, поскольку на каждый слой приходится меньше линий. В результате, а также благодаря все более овальной поверхности среза отдельных линий, адгезия слоев увеличивается за счет большей ширины линии.
Вы можете увеличить ширину линии максимум до 200% от диаметра сопла. Однако это абсолютный максимум, рекомендуемая ширина линии составляет от 100% до 120% от диаметра сопла.
Однако большая ширина линии дает и другие преимущества. Прежде всего, время печати значительно сокращается, чем шире становятся линии. Кроме того, стабильность повышается не только за счет увеличения адгезии слоев, но и за счет того, что стенки становятся толще в зависимости от того, сколько линий должна иметь стенка.
Если увеличение ширины линий все еще слишком мало, возможно стоит вложить средства в более широкое сопло. При этом, однако, не забудьте, что вам придется заново настраивать и калибровать профиль слайсера. Однако обычно нет необходимости переходить на более широкое сопло только из-за плохой адгезии слоев. В большинстве случаев достаточно использовать большую ширину линии в пределах возможного диапазона используемого сопла и применить другие решения из этой статьи.
Увеличить поток
Широкие линии остывают медленнее, чем узкие. При более высокой текучести (скорости потока) экструдируется больше пластика, поэтому линии получаются более широкими и медленнее остывают. Это повышает адгезию слоев и может предотвратить расслаивание.
В принципе, увеличение текучести — это еще один способ увеличить ширину линии. Этот метод особенно подходит, если вы уже наблюдаете недоэкструзию. Плохая адгезия слоев и особенно расслоение могут указывать на недостаточную экструзию и увеличение скорости потока будет правильным решением. Будьте осторожны, не увеличивайте текучесть (скорость потока) слишком сильно, иначе вы получите чрезмерную экструзию с некрасивыми каплями и прыщами на модели.
Лучше всего откалибровать скорость потока. Это позволит вам быстро понять, страдает ли ваш 3D-принтер от проблем с экструзией или нет. Напечатайте куб без верхнего слоя, без наполнителя и с двумя стенками. После того как куб будет напечатан, измерьте толщину стенок с помощью штангенциркуля.
Если толщина стенки не превышает заданную ширину линии в два раза, необходимо отрегулировать текучесть. Если измеренное значение слишком велико, необходимо уменьшить текучесть, если слишком мало — увеличить расход.
Хранить филамент сухим
Влажный материал ABS обладает худшими печатными свойствами, чем сухой. Хорошая адгезия слоев может быть получена только при использовании сухого материала. Для ABS рекомендуется герметичное и сухое хранение.
Влажный материал может стать причиной различных ошибок при печати. К ним относятся скручивание филамента и появление пузырей во время печати. Филаменты для 3D-печати обычно гигроскопичны и легко впитывают влагу из воздуха. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы филамент оставалась сухим во время хранения. Лучше всего это делать в герметичном контейнере с силикагелем. Существуют также специальные боксы для хранения филамента.
Даже если хранение филамента после каждой печати и ее последующая установка для следующей печати раздражают — это стоит затраченных усилий. Если вы боитесь, что ваш филамент уже влажный, вы можете его высушить. Существует много способов как хранить филамент. Хранение филамента в герметичном контейнере с силикагелем в течение нескольких дней — это простой способ высушить филамент и в то же время идеальное хранение.
Однако есть и другой способ, при котором неправильное хранение ABS может негативно сказаться на свойствах печати. Если филамент не хранить вдали от ультрафиолетовых лучей, т.е. солнечного света, то со временем он становится хрупким. Затем он может сломаться в экструдере и вызвать сильное засорение.
Уменьшить плотность заполнения
Расслоение при 3D-печати из ABS происходит из-за внутренних напряжений, вызванных тепловым сжатием при охлаждении пластика. Чем больше пластика, тем больше эти силы. Поэтому уменьшение плотности заполнения может снизить этот эффект.
Иногда настройки идеально подходят для одного объекта, а следующий объект внезапно расслаивается. Одной из таких причин может быть увеличение плотности заполнения.
Поскольку проблема плохой адгезии слоев связана с усадкой филамента ABS при охлаждении, эффект усиливается тем больше, чем больше филамента. В зависимости от ваших требований к прочности отпечатка, вы можете попытаться уменьшить плотность заполнения, чтобы устранить проблему.
Повышение температуры стола
Плохая адгезия слоев и расслаивание отдельных слоев в ABS также часто приводят к плохой адгезии стола. Это можно улучшить путем повышения температуры стола. Для ABS она должна составлять около 100-110 °C.
При использовании таких филаментов, как ABS, которые имеют тенденцию к усадке при охлаждении, плохое прилегание печатной пластины неизбежно приводит к сжатию нижней части объекта. Это явление также называется деформацией. Хорошая адгезия стола может предотвратить это. Если хорошая адгезия стола удерживает объект и особенно нижние слои на месте, пока филамент медленно остывает, деформацию можно эффективно предотвратить.
Однако с температурой стола нужно быть осторожным и не устанавливать ее слишком высокой. В противном случае можно быстро получить — слоновью ногу, когда нижние слои настолько нагреваются, что сжимаются под весом слоев, расположенных выше. Лучше всего начать с верхнего диапазона рекомендуемой температуры для вашего филамента, а затем изменять температуру с небольшим шагом в 5°C.
Если вы столкнулись с проблемой плохой адгезии слоев или стла, особенно в первых слоях вашей ABS модели, имеет смысл использовать вспомогательную адгезию, такие как Кайма или Подложка. Эти вспомогательные отпечатки увеличивают площадь объекта и тем самым искусственно повышают адгезию стола.
Используйте клеи для стола
Если поверхность стола 3D-принтера плохо подходит для ABS, для повышения адгезии можно использовать определенные клеи. Для ABS популярными клеями, улучшающими адгезию первого слоя к столу, являются 3D-клей и ABS-сок.
Даже если вы контролируете адгезию слоев, но может быть плохое сцепление со столом, если поверхность стола плохо подходит для ABS. В зависимости от типа используемого 3D-принтера вы можете заменить билд-пластину или использовать специальные клеи.
Очень хороший результат 3D-клея с ABS. Этот клей был специально разработан для 3D-принтеров и после охлаждения больше не прилипает. Поэтому его очень легко удалить с готовой модели, если он вообще к ней еще прилипает.
Другой вариант — так называемый ABS-сок. Здесь мелко нарезанный ABS-филамент растворяют в небольшом количестве ацетона, чтобы получить вязкую или водянистую смесь ABS-ацетона. ABS отлично прилипает к столу, смазанному соком ABS. Недостатком этого варианта является то, что вам придется работать с ацетоном и очищать отпечаток после печати.
