Basisprincipes van 3D-afdrukken: warmtekruip

Bij FDM 3D-printen is warmte een constant probleem dat moet worden afgewogen. Je hebt voor zoveel dingen de juiste temperatuur nodig, en als deze te hoog of te laag is, kun je met allerlei problemen te maken krijgen. In sommige gevallen kunt u zelfs merken dat het voldoende aanpassen van de warmte om het ene probleem op te lossen, een ander kan veroorzaken. Een van de vele thermische problemen waarmee u te maken kunt krijgen, wordt "warmtekruip" genoemd. Dit is waar de warmte van het hete uiteinde zich door de componenten verspreidt en het filament begint te smelten voordat het zou moeten.

Wat zou er moeten gebeuren?

In een normale 3D-printer wordt uw spoel met filament in de extruder gevoerd. Dit wordt vervolgens in het hete uiteinde gevoerd, ofwel met de extruder aan het begin, waarbij het filament door een wordt geduwd buis, zoals in een Bowden-extruder, of met de extruder die aan het uiteinde van de buis trekt, zoals bij een directe aandrijving extruder. Het filament wordt vervolgens in een koellichaam gevoerd dat via een warmteonderbreking is verbonden met het warmteblok en het mondstuk.

De smeltzone is het gebied onder de warmteonderbreking. Deze afbeelding is een gelabelde uitsnede van de E3D V6 hot-end-assemblage.

Het filament is bedoeld om uitsluitend in het warmteblok en de spuitmond te smelten, in een gebied dat bekend staat als de smeltzone. Als het filament vroegtijdig smelt, is de kans groter dat er verstoppingsproblemen ontstaan. De warmteonderbreking en het koellichaam zijn beide bedoeld om dit te helpen voorkomen.

Het is duidelijk dat je niet kunt zien waar het filament smelt in je metalen hot-end. U kunt echter de effecten van warmtekruip zien. Als u bijvoorbeeld verstoppingen ervaart en merkt dat uw print er half compleet uitziet met een pluizig uitziende bovenkant. In bijzonder slechte gevallen kan de hitte beginnen te verkleuren en de filamentgeleidingsbuis beschadigen.

Wat kunt u doen om warmtekruip te verhelpen?

De meest voor de hand liggende oplossing is om de temperatuur van het verwarmingselement te verlagen. Filamenten hebben vaak een temperatuurbereik waarop ze kunnen worden afgedrukt, dus probeer de temperatuur met vijf of tien graden te verlagen.

Als het probleem niet wordt opgelost door de temperatuur te verlagen of als u de temperatuur hoog moet houden, moet u naar koeling kijken. De meeste printers moeten een hot-end koelventilator hebben die lucht over het koellichaam blaast. Luchtstroom helpt om het koel te houden, en meer luchtstroom houdt het koeler. Probeer de hot-end koelventilator op de maximale stand te zetten om het koellichaam zo veel mogelijk te koelen. Als uw printer geen hot-end koelventilator heeft, moet u er een toevoegen. Meestal is een kleine ventilator van 40 mm voldoende.

Het duurt even voordat het filament voldoende is opgewarmd om te smelten. Warmtekruip is veel waarschijnlijker als uw afdruk veel intrekkingen met zich meebrengt. Dit komt omdat het de gloeidraad een tijdje in hetzelfde gebied laat terwijl de warmte zich over de gloeidraad verspreidt. Als u te langzaam afdrukt, kan dit ook een probleem zijn. Probeer terugtrekkingen te minimaliseren en de afdruksnelheid te verhogen. Dit vermindert de tijd die het filament nodig heeft om snel op te warmen en te smelten.

Heb jij nog andere tips om hittekruip te voorkomen? Laat het ons hieronder weten.