如何避免3D打印中出現(xiàn)氣泡？

魔猴君  知識堂   231天前

與任何制造工藝一樣，3D打印也有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，也有其局限性。事實(shí)上，當(dāng)我們想要?jiǎng)?chuàng)建或多或少復(fù)雜的零件和結(jié)構(gòu)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到問題和障礙。例如，我們會(huì)想到過度擠壓、翹曲或象腳。這次，我們想和大家聊聊3D打印零件上可能出現(xiàn)的水泡或斑點(diǎn)的現(xiàn)象。這些是細(xì)絲的小點(diǎn)或液滴，可以在采用FDM/FFF打印技術(shù)生產(chǎn)的零件表面上看到。它們通常出現(xiàn)在擠出機(jī)開始去除材料并在打印后返回的位置。隨著時(shí)間的推移，這種粘合會(huì)在零件表面以污點(diǎn)的形式變得可見。

FDM 3D打印過程中出現(xiàn)這些小氣泡的原因有很多，比如收縮。縮回時(shí)，少量燈絲會(huì)被拉回到噴嘴中，以防止燈絲隨后出現(xiàn)任何問題。然而，如果細(xì)絲回縮太少或太多，或者回縮太慢或太頻繁，就會(huì)出現(xiàn)這些缺陷。噴嘴的溫度和速度也會(huì)促進(jìn)氣泡的形成。溫度太高會(huì)增加材料的粘度，并可能導(dǎo)致大量細(xì)絲不受控制地退出噴嘴。打印速度太高或頻繁變化也會(huì)導(dǎo)致表面質(zhì)量下降。最后，各層材料的冷卻不足也可能是造成這些缺陷的原因，因?yàn)椴牧峡赡軙?huì)滑動(dòng)，從而導(dǎo)致不規(guī)則。現(xiàn)在我們知道了原因，讓我們看看該問題的可能解決方案。

氣泡和斑點(diǎn)在3D打印部件的表面上以細(xì)絲小液滴的形式出現(xiàn)（照片來源：Chris Cecil）

擠出機(jī)校準(zhǔn)以減少起泡

如上所述，擠壓不良會(huì)導(dǎo)致起泡。這就是為什么您必須首先正確校準(zhǔn)擠出機(jī)的原因。這可以使用E-Step Calibration來完成，E-Step Calibration是3D打印機(jī)固件中的一個(gè)參數(shù)，用于確定擠出機(jī)擠出一毫米長絲所需的步驟數(shù)。如果校準(zhǔn)正確，將擠出所需長度的細(xì)絲。如果情況并非如此，或者燈絲寬度不符合規(guī)格，調(diào)整流量可能是解決問題的一種方法。此設(shè)置控制擠出的細(xì)絲量，并防止過多的材料從噴嘴中噴出，從而導(dǎo)致拖尾。還要確保3D打印機(jī)噴嘴清潔且未堵塞，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致擠出不充分且不均勻，從而導(dǎo)致零件表面出現(xiàn)缺陷。

回縮調(diào)整

回縮調(diào)節(jié)用于將細(xì)絲從擠出機(jī)端部回縮。這有助于防止材料因噴嘴中積聚的壓力而意外流出。回縮是一項(xiàng)有用的功能，有助于防止串形成。然而，縮回速度、距離和頻率調(diào)整不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致起泡。

縮回速度決定燈絲縮回然后重新插入熱端的速度。如果速度太慢，則燈絲無法及時(shí)從噴嘴中取出，材料就會(huì)脫落，導(dǎo)致起泡。為了避免這種情況，請將縮回速度增加大約25%。可以防止這些斑點(diǎn)形成的另一個(gè)回縮設(shè)置是回縮距離，它控制每次回縮必須回縮的燈絲量。如果這個(gè)距離太大，噴嘴和燈絲之間就會(huì)出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致空氣進(jìn)入噴嘴，導(dǎo)致零件上出現(xiàn)氣泡。另一方面，如果間隙太小，則回縮的絲量不足，多余的材料可能會(huì)從噴嘴中噴出，這也會(huì)造成不規(guī)則。要找到最佳的縮回設(shè)置，請首先緩慢地逐漸增加縮回距離。

最后，如果您仍然注意到起泡，請嘗試逐漸縮短距離，直到找到理想的貼合度并且不再有明顯的瑕疵。最后，避免撤回本身或至少減少撤回的頻率也可能有所幫助。為此，請啟用或增加切片機(jī)上的最小縮回距離。最小縮回距離是允許縮回之前噴嘴可以行進(jìn)的最小距離。這將減少回縮的頻率，從而減少水泡的出現(xiàn)。

照片來源：3D打印機(jī)蜜蜂

降低溫度和速度

如果打印溫度太高，材料的粘度會(huì)增加，使其太薄并且可能無法控制。首先嘗試將溫度降低5-10°C，請記住，建議的打印溫度可能因線材而異。ABS必須在較高溫度（230至260°C）下打印，而PETG必須在210至250°C之間的溫度下打印，而PLA則必須在較低溫度（190至220°C之間）下打印。還要確保打印速度不要太高，因?yàn)檫@可能會(huì)影響零件的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。這是因?yàn)椴煌瑢拥牟牧蠜]有時(shí)間完全沉降，導(dǎo)致表面不平整和不規(guī)則。首先將速度降低至5-10mm/s之間，逐漸找到最佳打印值。

除了降低溫度和打印速度之外，您還可以增加打印機(jī)的通風(fēng)或冷卻以防止起泡。還要以10%的增量增加切片機(jī)風(fēng)扇速度，直到看到染色減少。

啟用慣性導(dǎo)航以減少水泡

某些切片機(jī)（例如Cura、PrusaSlicer或Simplify3D）具有慣性功能，有助于防止起泡。正如我們提到的，擠出機(jī)末端存在壓力，導(dǎo)致細(xì)絲流過噴嘴，即使它停止移動(dòng)。如果發(fā)生這種情況，滑行功能可以提供幫助。此設(shè)置可預(yù)測熱端中的壓力，并在打印即將結(jié)束之前停止材料流動(dòng)以防止起泡。只需激活切割軟件中的慣性滑行功能即可。