فشل الطباعة ثلاثية الأبعاد: الأسباب والحلول الشائعة

فشل الطباعة ثلاثية الأبعاد: الأسباب والحلول الشائعة
القراء مثلك يساعدون في دعم MUO. عند إجراء عملية شراء باستخدام الروابط الموجودة على موقعنا، قد نكسب عمولة تابعة. اقرأ أكثر.

بالمقارنة مع التصنيع التقليدي، تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد أرخص وأكثر ملاءمة وتخلق فوضى أقل بكثير ومنتجات ثانوية سامة. لقد جلبت النماذج الأولية والتصنيع على نطاق صغير إلى غرف نومنا بعد كل شيء. ولكن على الرغم من أن الطباعة ثلاثية الأبعاد مريحة، إلا أنها بالتأكيد ليست سهلة.





فيديو MUO لهذا اليوم قم بالتمرير للمتابعة مع المحتوى

أي شيء على الإطلاق، بدءًا من شد الحزام بشكل غير مناسب وعزم دوران الفوهة غير الصحيح وحتى الحصول على أي واحد من مئات إعدادات برنامج التقطيع بشكل خاطئ، يمكن أن يتسبب في فشل كارثي للطباعة ثلاثية الأبعاد. ولكن لا تقلق لأننا قمنا بتجميع الأسباب الأكثر شيوعًا لفشل الطباعة ثلاثية الأبعاد بالإضافة إلى نصائح مفيدة حول كيفية تجنبها.





1. التوتير

قد لا يشكل التوتير فشلًا ذريعًا للمطبوعات التجميلية ثلاثية الأبعاد، لكن الخصلات البلاستيكية الرفيعة التي تعمل أفقيًا عبر جميع المساحات الفارغة في النموذج الخاص بك تتعارض أيضًا مع الغرض. والأسوأ من ذلك، أن الإفراط في التوتير يمكن أن يسبب مشكلات في التخليص في المطبوعات الوظيفية - خاصة تلك التي تتضمن أجزاء متحركة.





ما الذي يسبب التوتير؟

يحدث العيب القبيح عندما تفشل الطابعة ثلاثية الأبعاد في منع الشعيرات المنصهرة من التسرب من الفوهة أثناء اجتيازها الفجوات داخل النموذج ثلاثي الأبعاد. وتخضع هذه الظاهرة لعدة عوامل، تتراوح من لزوجة الخيوط المنصهرة إلى الضغط المتولد في الفوهة.

  طباعة ثلاثية الأبعاد دمرتها الخيوط

وبعبارة أخرى، فإن الطباعة في درجات حرارة مفرطة ستجعل من السهل على الفتيل أن يتسرب من الفوهة ويسبب التوتير. وفي الوقت نفسه، فإن الفشل في تخفيف ضغط الفوهة سيؤدي أيضًا إلى دفع البلاستيك المنصهر إلى الخارج قبل الأوان. قد يساهم وجود الرطوبة في الفتيل في التوتير أيضًا.



ومما يزيد الطين بلة أن بعض المواد مثل PETG تكون في جوهرها أكثر عرضة لعيب الطباعة ثلاثية الأبعاد.

كيفية إصلاح التوتير: استخدم درجة حرارة أقل

كلما كانت درجة حرارة الفوهة أكثر سخونة، كان من الأسهل أن يتسرب الفتيل عندما لا ينبغي له ذلك. يؤدي ضبط درجة حرارة الفوهة الصحيحة إلى تحقيق لزوجة الفتيل الصحيحة، والتي بدورها تسمح للطابعة ثلاثية الأبعاد بالتحكم في تدفق الفتيل المنصهر بشكل أكثر دقة. ولحسن الحظ، هناك طريقة سهلة لتحقيق ذلك.





تحتوي معظم أدوات التقطيع الحديثة، مثل PrusaSlicer، أو نظيرتها مفتوحة المصدر SuperSlicer، على نماذج اختبار برج درجة الحرارة مدمجة. استخدم معالجات المعايرة هذه لضبط إعداد درجة حرارة الفوهة للخيط الذي تختاره. يتيح لك برج الحرارة طباعة أقسام مختلفة من النموذج عند درجات حرارة مختلفة للفوهة.

يعد هذا مثاليًا للعثور على منطقة المعتدل بين زيادة قوة التصاق الطبقات البينية وتخفيف التوتير. قم بطباعة الاختبار على مستويات مختلفة لتحديد إعداد درجة الحرارة القوي بما يكفي لتطبيقك، مع تخفيف التوتر أيضًا.





  نموذج معايرة برج درجة الحرارة الذي تم إنشاؤه في SuperSlicer.

كيفية ضبط إعدادات التراجع

الآن بعد أن عالجنا درجة حرارة الفوهة المفرطة، يمكننا الانتقال إلى مساعدة الطابعة الخاصة بك على تخفيف ضغط الفوهة. يتطلب دفع الخيوط المنصهرة من فتحة صغيرة داخل الفوهة الكثير من الضغط. إذا لم يتم تقليل قوة الدفع الهائلة في الوقت المناسب، فسوف يستمر الفتيل في إخراج الفوهة ويظهر على شكل توتير.

يحتوي برنامج التقطيع الخاص بك على إعداد يسمى مسافة التراجع لهذا الغرض بالذات. كما يوحي الاسم، فهو يقلل من ضغط الفوهة عن طريق سحب الفتيل في الاتجاه المعاكس. يتم قياس قيم مسافة التراجع بالملليمتر، وتتراوح بين 0.4 مم و1.2 مم لطاردات الدفع المباشر. ومع ذلك، تتطلب آلات بثق بودين ما بين 2 مم إلى 7 مم من التراجع. إذا لم تكن متأكدًا من أنواع الطارد، فلدينا شرح على محرك الأقراص المباشر وبثق بودين ينبغي أن يكون لك تغطية.

تتغير القيمة أيضًا مع صلابة/مرونة المادة الفتيلية. تعد نماذج معايرة الطباعة المُحسّنة للسحب هي الطريقة الوحيدة القابلة للتطبيق لتحديد الإعداد الصحيح للطابعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بك. كما هو الحال مع برج درجة الحرارة، فإن معظم أدوات التقطيع الجيدة تحتوي على أبراج تراجع مدمجة. إذا لم يكن الأمر كذلك، يمكنك تنزيل برج التراجع من المطبوعات لمعرفة إعداد مسافة التراجع الذي يناسبك بشكل أفضل.

بالإضافة إلى مسافة التراجع، فإن سرعة التراجع لها أيضًا تأثير على التوتير. ويتراوح ما بين 25 مم/ثانية إلى 60 مم/ثانية بالنسبة لمعظم الخيوط، ولكنه يعتمد أيضًا على ما إذا كنت تستخدم جهاز بثق مباشر أو جهاز بثق Bowden، بينما يتأثر أيضًا بمتانة/مرونة المادة التي تتم طباعتها. تؤدي السرعة المنخفضة جدًا إلى تفاقم عملية التوتير، في حين أن القيمة الزائدة ستتسبب في مضغ الفتيل بواسطة تروس الطارد، أو حتى قطعه تمامًا. مرة أخرى، تعد مطبوعات المعايرة أفضل مسار للعمل.

2. قباقيب الفوهة

تحدث انسدادات الفوهة عندما يتعذر على الفتيل المرور عبر الفوهة، مما يؤدي إلى مطبوعات غير مكتملة أو عدم البثق على الإطلاق. على عكس التوتير، يؤدي هذا دائمًا إلى فشل كامل في الطباعة. إن تحديد سبب الانسداد وإيجاد حل ليس بالأمر السهل أيضًا، نظرًا للعدد الهائل من المتغيرات المعنية.

  مثال على السحب البارد المثالي. اتخذت الشعيرة شكل مسار الفوهة.

ما الذي يسبب انسدادات الفوهة وكيفية الوقاية منها

يؤدي تعقيد جهاز بثق الطابعة ثلاثية الأبعاد إلى إنشاء العديد من نقاط الفشل التي يمكن أن تساهم في انسداد الفوهة. بشكل عام، تتراوح الأسباب الرئيسية من المشكلات الميكانيكية (الطارد، الفوهة، السخان) إلى اختيار الخيوط وممارسات التعامل معها. دعونا نلقي نظرة على الأسباب الأكثر شيوعا.

جودة الشعيرة: من المرجح أن تحتوي الشعيرات الرخيصة على غبار وحطام، والذي يمكن أن يتراكم في الفوهة بمرور الوقت ويسدها في النهاية. ليس من غير المألوف العثور على شظايا معدنية داخل الخيوط المصنعة من قبل علامات تجارية لا تتبع معايير التصنيع المناسبة. لا يتطلب الأمر الكثير لسد الفوهة المتوسطة ذات الفتحة التي تبلغ 0.4 ملم فقط. من المفيد استخدام خيوط عالية الجودة من العلامات التجارية المشهورة. ومع ذلك، فإن التخفيف من التأثير السلبي للشعيرات الرخيصة أمر سهل إذا اتبعت تعليماتنا دليل السحب البارد للصيانة الوقائية للفوهة .

حجم الفوهة غير صحيح: يمكن للخيوط الهندسية التي تستخدم ألياف الكربون وخليط الألياف الزجاجية أن تسد الفوهات القياسية مقاس 0.4 مم الموجودة في معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد بسهولة. من الأفضل لك استخدام فوهات أكبر بحجم 0.6 مم للتخفيف من مخاطر المواد المركبة الكبيرة نسبيًا من سد الفتحة الصغيرة لفوهة المخزون. تنطبق هذه النصيحة أيضًا على الخشب والخيوط المتوهجة في الظلام والخيوط المعدنية.

  جهاز بثق المحرك المباشر للطابعة ثلاثية الأبعاد في متناول اليد
حقوق الصورة: ناتشيكيت مهاتري

ارتفاع الطبقة المفرط: تتم طباعة الطبقات السميكة بشكل أسرع، ولكن المبالغة في ذلك يمكن أن تسد الفوهة بسهولة. يجب ألا يتجاوز إعداد ارتفاع الطبقة 75 بالمائة من حجم الفوهة بشكل مثالي. وهذا يعني أن ارتفاع الطبقة 0.3 مم هو الحد الأقصى الذي يمكنك استخدامه بأمان لفوهة 0.4 مم.

إدراج مربع نص في مستندات جوجل

تتطلب نماذج الطباعة في ارتفاعات الطبقة الأكبر تدفقًا حجميًا عاليًا بشكل جذري للخيوط، وهو أمر مستحيل دون زيادة درجة حرارة الفوهة. الفشل في توفير الحرارة الكافية يجعل من المستحيل على الطارد دفع الفتيل البارد خارج الفوهة.

زحف الحرارة: على الجانب الآخر من الطيف، قد تؤدي الطباعة في درجات حرارة مفرطة إلى 'زحف' الحرارة من الجانب الساخن عبر حاجز الحرارة إلى الجانب البارد. تظهر قباقيب الفوهة في أي وقت يذوب فيه الفتيل في الجانب الخطأ من الانكسار الحراري. إذا توقفت المروحة الساخنة عن العمل، فلن تحتاج حتى إلى الطباعة ساخنة بشكل خاص للمواد منخفضة الذوبان مثل PLA لسد الفوهة.

يمكن التخفيف من ذلك بشكل فعال عن طريق التحقق من قابلية تشغيل المروحة الساخنة قبل الطباعة. استخدام التيتانيوم أو مصدات الحرارة الفولاذية الرقيقة يقلل أيضًا من زحف الحرارة. إذا كنت تقوم بطباعة PLA في طابعة مغلقة، فإن إبقاء الباب مفتوحًا يعد فكرة جيدة. إذا لم ينجح أي شيء آخر، فقد يتعين عليك الترقية إلى مروحة هوت إند أكثر قوة.

  جهاز بثق بودين من نوع Ender-3

ارتداء الطارد: يجب أن يولد محرك الطارد ومجموعة التروس كميات هائلة من عزم الدوران والقبضة لدفع الفتيل عبر الفوهة. وينطبق هذا بشكل خاص على سرعات الطباعة العالية للمواد التي تتم طباعتها في درجات حرارة أعلى. قد ينخفض ​​خرج عزم الدوران لمحركات السائر القديمة الخاصة بالطارد بمرور الوقت، أو ربما تكون تروس الطارد قد تآكلت. يمكن لمزيج من هذه العوامل في الطابعة القديمة أن يؤدي إلى انخفاض كافٍ في قوة البثق للتسبب في انسداد الفوهة.

ومع ذلك، عندما ينتهي بك الأمر إلى انسداد الفوهة، فإن منتجنا أنيق دليل فك انسداد فوهة الطابعة ثلاثية الأبعاد سوف يكون في متناول اليدين.

3. تزييفها

يحدث الالتواء عندما ترتفع زوايا الطباعة أو حوافها عن سطح الطباعة أثناء الطباعة. على الرغم من أن هذا قد يبدو وكأنه عيب تجميلي، إلا أنه يدمر دقة الأبعاد للمطبوعات الوظيفية، وهو ما يمثل انتهاكًا للصفقات. والأسوأ من ذلك، أن الالتواء المفرط يمكن أن يتسبب أيضًا في خروج النسخة المطبوعة بالكامل من السرير وإتلاف الطباعة.

  عرض توضيحي لطباعة ثلاثية الأبعاد مشوهة
حقوق الصورة: مطبخ CNC/ موقع YouTube

ما الذي يسبب تزييفها؟

من الأسهل فهم آليات الالتواء إذا تخيلت جدارًا مصغرًا تتم طباعته باستخدام ABS. يتم وضع الطبقات القليلة الأولى عند درجة حرارة 260 درجة مئوية على سرير تم تسخينه حتى 100 درجة مئوية للمساعدة في الالتصاق. مع تقدم عملية الطباعة، تصل درجة حرارة الطبقات القريبة من السرير إلى 100 درجة مئوية، في حين تكون الطبقات الأعلى عند ثلث درجة الحرارة تلك.

تبدأ الطبقات العليا التي تتلامس مع الهواء المحيط البارد في الانكماش عندما تبرد، في حين أن الطبقات السفلية الأكثر سخونة بالقرب من السرير الساخن تكون أكبر نسبيًا بسبب التمدد. تتسبب الطبقات العلوية المتقلصة في التفاف الطبقات الأكثر سخونة بالقرب من السرير نتيجة لذلك، وهو ما يصبح واضحًا عندما ترتفع الزوايا عن السرير.

في حين أن التصاق السرير يمكن أن يخفف من الاعوجاج، فإنه يحدث بالفعل بسبب اختلاف درجة الحرارة بين الطبقات الساخنة والباردة للطباعة. ولهذا السبب بالتحديد يكون التشويه أكثر وضوحًا في المواد التقنية مثل النايلون وABS التي تتم طباعتها في درجات حرارة أعلى بكثير.

كيفية منع تزييفها

إن سد فرق درجة الحرارة المذكور أعلاه هو أفضل طريقة للتخفيف من التشويه. يعد تحقيق ذلك أسهل بالنسبة لمطبوعات ABS لأن كل ما تحتاجه هو غرفة طباعة مغلقة. يؤدي هذا إلى احتجاز الحرارة الناتجة عن السرير لرفع درجات حرارة الغرفة إلى 70 درجة مئوية للطابعات الأصغر حجمًا مثل سلسلة Voron 0.

  top-cura-plugins-anti-warping

تعمل هذه الطريقة أيضًا مع المواد الأكثر تحديًا مثل النايلون والبولي كربونات. من الناحية المثالية، يجب عليك نقل الأجهزة الإلكترونية الخاصة بالطابعة خارج الحجرة لضمان طول العمر. ومع ذلك، لا يزال الغلاف البسيط غير قادر على منع المطبوعات الكبيرة أو الطويلة جدًا من الالتواء في طابعة ثلاثية الأبعاد أكبر. عند هذه النقطة، تحتاج إلى تسخين غرفة الطباعة بشكل فعال لجعلها أقرب إلى 60 درجة مئوية، على الأقل.

تجدر الإشارة إلى أن درجات حرارة الغرفة المرتفعة هذه ليست مثالية للمواد مثل PLA وPETG، والتي تميل إلى أن تصبح أكثر ليونة عند درجات الحرارة تلك. من الأفضل طباعة هذه المواد في طابعات ثلاثية الأبعاد مفتوحة، مع تسخين الطبقة عند درجة حرارة التزجج (التليين) (بين 45 درجة مئوية و60 درجة مئوية) للمساعدة في الالتصاق. يمكن تخفيف التشويه بشكل أكبر عن طريق تقليل درجة حرارة الفوهة، لكن ذلك يؤدي أيضًا إلى مطبوعات أضعف.

كقاعدة عامة، تؤدي إضافة حواف إلى الأسطح المسطحة الكبيرة أو علامات التبويب إلى الزوايا الحادة في مطبوعاتك إلى تحسين الالتصاق، لأن القيام بذلك يمنع المادة المنكمشة بشكل فعال من تشويه الطبقات السفلية. دليلنا حول أسطح الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة (ومتى تستخدمها) ستساعدك على تحسين التصاق الطبقة الأولى.

4. فصل الطبقات أو المطبوعات الضعيفة

يحدث فصل الطبقة، أو التصفيح، عندما لا تلتصق طبقات الطباعة ببعضها البعض بشكل صحيح، مما يؤدي إلى ظهور فجوات أو تشققات في الطباعة. الطابعة ثلاثية الأبعاد هي في الأساس مسدس غراء يذوب ساخنًا يتحكم فيه الروبوت. والغراء الساخن الذائب يعمل لأنه ساخن.

وبالمثل، فإن الطباعة في درجات حرارة منخفضة للفوهة ستؤدي إلى مطبوعات أجمل لا تتشوه كثيرًا، لكن نقص الحرارة يضعف بشكل خطير التصاق الطبقات. يؤدي هذا إلى مطبوعات ضعيفة يتم التقاطها بسهولة على طول خطوط الطبقة.

  نموذج ثلاثي الأبعاد يتأثر بفصل الطبقات بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد
حقوق الصورة: كالوم كولز/ موقع YouTube

كيفية تحسين التصاق الطبقة ومنع المطبوعات الضعيفة

تخضع قوة الطباعة ثلاثية الأبعاد في جميع الاتجاهات، باستثناء خطوط الطبقة، إلى الشركة المصنعة للخيوط. اقرأ المزيد عن كيف يؤثر اختيار الخيوط على نجاح مطبوعاتك ثلاثية الأبعاد . ومع ذلك، فإن خطوط الطبقة هي نقاط الفشل الثابتة لجميع المطبوعات ثلاثية الأبعاد بغض النظر عن المادة المستخدمة. ولذلك فمن الأهمية بمكان اتباع أفضل الممارسات لتحسين التصاق الطبقات البينية.

الطباعة في درجات حرارة مناسبة: قم بمعايرة درجة حرارة الفوهة باستخدام مطبوعات اختبار برج درجة الحرارة المذكورة أعلاه. تم تصميم هذه النماذج ثلاثية الأبعاد ليتم التقاطها في كل قسم من أقسام درجة الحرارة للتحقق من قوة التصاق الطبقة. هذه هي أفضل طريقة لتحقيق التوازن بين جودة الطباعة وقوة الطبقات البينية.

سرعة مروحة تبريد الجزء العالي: يمكن أن يؤدي ضبط سرعة مروحة تبريد الأجزاء على مستوى مرتفع جدًا إلى تبريد الطبقات بسرعة كبيرة جدًا، مما يؤدي إلى ضعف الالتصاق. في حين أن تبريد الأجزاء بشكل أسرع يضمن الحصول على مطبوعات أجمل وجودة دعم/تعليق أفضل، فإن هذا يؤثر سلبًا على التصاق الطبقات البينية في المواد مثل ABS والنايلون والبولي كربونات.

خيوط رطبة: يؤدي وجود الرطوبة في الشعيرة إلى إنتاج البخار في الفوهة الساخنة، مما يؤدي إلى ظهور فقاعات دقيقة وفراغات داخل المادة المبثوقة. وهذا لا يدمر جودة سطح الطباعة فحسب، بل يجعلها هشة أيضًا. المواد الملائمة للمبتدئين مثل PLA وPETG ليست عرضة للرطوبة، ولكن يجب تجفيف الخيوط المسترطبة مثل النايلون جيدًا في مجفف الخيوط قبل الطباعة.

الفرسان الأربعة لنهاية العالم بالطباعة ثلاثية الأبعاد

لا يقتصر تحقيق مطبوعات ثلاثية الأبعاد ناجحة على ضمان التصاق جيد للطبقة الأولى. إن ضبط إعدادات الطابعة وقطاعة البيانات للتخفيف من أوضاع الفشل الأربعة الشائعة هذه من شأنه أن يقلل بشكل كبير من فرص مواجهة طباعة ثلاثية الأبعاد فاشلة.