3D 列印中的翹曲：它是什麼以及如何解決它

發表於 2023 年 11 月 16 日，作者：Madeleine P.

您現在可能已經知道，積層製造一詞涵蓋了許多創新技術，與減材製造方法相比，這些技術使零件的製造速度更快，並且使用的材料更少。然而，它並非絕對正確。事實上，對於每個列印零件，必須考慮許多參數以避免列印錯誤。 3D 列印的常見問題是捲曲。儘管與另一種眾所周知的現象“翹曲”類似，但它們並不完全相同。但這兩個密切相關但截然不同的概念意味著什麼？

捲曲也稱為毛邊或角落過度延伸，是 3D 列印物件上層的變形，尤其是在邊緣處明顯，這可能會導致零件出現缺陷。翹曲是一種類似的現象，但會影響零件的下層，導致其與印刷板分離。另一方面，另一個術語「分層」的特徵是各個印刷層的分離，這是同樣的現象的極端情況。讓我們仔細看看這些異常的原因，以及為避免這些異常而需要實施的解決方案。

捲曲現象導致零件變形

本質上，3D列印中的翹曲（以及其他現象）是由於擠出時材料與周圍空氣之間的溫差過大造成的（細絲一離開噴嘴，就突然冷卻到室溫） ）。這就是FDM 3D列印過程中經常出現這個問題的原因。

由於此過程涉及熔化 3D 長絲，因此溫度很高（例如 PLA 的溫度約為 200°C），與周圍空氣的溫度形成鮮明對比。DED技術也會發生捲曲，該技術需要將金屬加熱到極端溫度，從而與零件產生更顯著的溫度差異。

如何避免 3D 列印中的翹曲

如您所見，為了避免 3D 列印中翹曲，溫度控制是關鍵。如果您使用ABS等塑料，建議的擠出溫度為 230 至 260°C 之間。理想情況下，將 3D 列印機設置在這兩個溫度之間，一方面可以避免擠出困難，另一方面可以避免拉絲、捲曲、翹曲或分層等異常現象。

如果在惡劣條件下列印，ABS 很容易變形（照片來源：Sculpteo）

此外，使用具有封閉或加熱外殼的 3D 列印機可以透過減少零件與周圍空氣之間的溫差來減少捲曲。封閉的外殼還可以保護正在列印的部件免受氣流及其產生的溫度突然下降的影響。如果您的 3D 列印機沒有封閉式外殼，您可以將其放置在列印櫃中。

為了防止 3D 列印中翹曲，印刷板也會被加熱，以防止各層冷卻和膨脹過快。對於 ABS，必須將其加熱到 80 至 130°C 之間。如果不符合這些條件，塑膠可能會收縮約 1.5%，甚至更多，具體取決於零件的尺寸。

如果我們將此材料與PLA進行比較，後者的熔化溫度在 170 至 180°C 之間，即更低，並且不一定需要加熱的印刷板。這種熱塑性塑膠不易翹曲。另一方面，PETG具有與 ABS 幾乎相同的特性，需要放置在正確的條件下以避免翹曲。

此外，大多數3D 列印機都配有風扇來固化熔化的細絲。這個系統是必不可少的；然而，設定必須正確，以避免與外界溫度反差太大，導致零件變形。避免 3D 列印中捲曲或其他翹曲的另一種措施是降低層的高度，以促進它們彼此黏附。

3D 列印機可以用列印盒覆蓋以保護其免受草稿影響（照片來源：Alveo3D）

封面照片來源： Simplify3D

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