Warping در پرینت سه بعدی؛ علت بلند شدن گوشه های قطعه چیست؟

مقدمه

ممکن است چاپ قطعه به خوبی شروع شود، اما بعد از مدتی گوشه های مدل از صفحه بلند شوند و کف قطعه دیگر صاف نباشد. این مشکل با نام تاب برداشتن قطعه یا Warping شناخته می شود و یکی از مشکلات رایج در پرینت سه بعدی FDM است.

Warping می تواند ظاهر و دقت ابعادی مدل را خراب کند و در حالت شدید باعث جدا شدن کامل قطعه از صفحه و شکست چاپ شود.

اما چرا قطعه از صفحه بلند می شود؟ علت اصلی معمولا به انقباض متریال هنگام سرد شدن، اختلاف دما و چسبندگی نامناسب لایه اول مربوط می شود.

تاب برداشتن قطعه یا Warping چیست؟

تاب برداشتن قطعه یا Warping زمانی اتفاق می افتد که قسمت های مختلف مدل هنگام سرد شدن به صورت یکنواخت منقبض نشوند.

فیلامنت هنگام خروج از نازل داغ است و پس از قرار گرفتن روی صفحه شروع به سرد شدن می کند. اگر بخشی از مدل سریع تر از قسمت های دیگر سرد شود، تنش داخلی ایجاد شده می تواند گوشه ها را به سمت بالا بکشد.

به همین دلیل Warping بیشتر در گوشه ها و لبه های قطعه دیده می شود.

چرا قطعه از صفحه بلند می شود؟

دلایل مختلفی می توانند باعث تاب برداشتن قطعه در پرینت سه بعدی شوند، اما چند مورد بیشتر از بقیه دیده می شوند.

چسبندگی ضعیف لایه اول

لایه اول پایه تمام چاپ است. اگر لایه اول به خوبی به صفحه نچسبد، نیروی حاصل از انقباض قطعه می تواند به راحتی گوشه های مدل را بلند کند.

کثیف بودن صفحه، Level نبودن Bed یا تنظیم نادرست Z Offset از دلایل رایج کاهش چسبندگی هستند.

اختلاف دمای زیاد

یکی از مهم ترین دلایل Warping در پرینت سه بعدی، سرد شدن سریع یا نامنظم قطعه است.

قرار گرفتن دستگاه در مسیر کولر، پنکه یا حتی کنار پنجره می تواند باعث شود بخشی از مدل سریع تر سرد شود. در نتیجه قطعه تحت تنش قرار گرفته و گوشه های آن از صفحه بلند می شوند.

دمای نامناسب Bed

صفحه گرم یا Heated Bed کمک می کند لایه های پایینی قطعه خیلی سریع سرد نشوند.

اگر دمای Bed برای فیلامنت مورد استفاده پایین باشد، چسبندگی کاهش پیدا کرده و احتمال تاب برداشتن قطعه یا Warping بیشتر می شود.

دمای مناسب صفحه برای همه فیلامنت ها یکسان نیست و باید براساس نوع متریال انتخاب شود.

تنظیم نامناسب فن

فن خنک کننده برای کیفیت چاپ اهمیت دارد، اما خنک کاری بیش از حد می تواند در بعضی متریال ها نتیجه معکوس داشته باشد.

اگر قطعه خیلی سریع سرد شود، اختلاف دمای بیشتری بین لایه ها ایجاد شده و احتمال Warping افزایش پیدا می کند.

به همین دلیل تنظیم فن باید متناسب با نوع فیلامنت انجام شود.

کدام فیلامنت ها بیشتر دچار Warping می شوند؟

همه فیلامنت ها به یک اندازه مستعد تاب برداشتن نیستند.

ABS و ASA به دلیل انقباض بیشتر هنگام سرد شدن، معمولا نسبت به PLA بیشتر با مشکل Warping مواجه می شوند. برخی متریال های مهندسی مانند PC نیز به کنترل دقیق تر دمای محیط نیاز دارند.

PLA معمولا راحت تر چاپ می شود، اما اگر صفحه کثیف باشد، لایه اول به درستی تنظیم نشده باشد یا دمای Bed مناسب نباشد، PLA نیز می تواند از صفحه جدا شود.

چگونه از تاب برداشتن قطعه جلوگیری کنیم؟

برای جلوگیری از تاب برداشتن قطعه یا Warping بهتر است ابتدا موارد ساده را بررسی کنید:

• صفحه چاپ را کاملا تمیز کنید.

• Bed را به درستی Level کنید.

• Z Offset را بررسی کنید.

• دمای Bed را متناسب با فیلامنت تنظیم کنید.

• از برخورد مستقیم هوای سرد با قطعه جلوگیری کنید.

• سرعت فن را متناسب با متریال تنظیم کنید.

• برای قطعات بزرگ از Brim استفاده کنید.

• در صورت نیاز از سطح چاپ یا چسب مناسب استفاده کنید.

در بسیاری از موارد، مشکل Warping تنها با اصلاح لایه اول و افزایش چسبندگی قطعه به صفحه برطرف می شود.

Brim چه تاثیری در جلوگیری از Warping دارد؟

Brim خطوطی است که در لایه اول در اطراف قطعه چاپ می شود و سطح تماس مدل با صفحه را افزایش می دهد.

هرچه سطح تماس بیشتر باشد، گوشه های قطعه سخت تر از صفحه جدا می شوند.

استفاده از Brim به خصوص برای قطعات بزرگ، مدل هایی با گوشه های تیز و فیلامنت های مستعد Warping می تواند بسیار مفید باشد.

آیا Enclosure مشکل Warping را حل می کند؟

در چاپ متریال هایی مانند ABS و ASA، استفاده از Enclosure یا محفظه پرینتر سه بعدی می تواند تاثیر زیادی در کاهش Warping داشته باشد.

محفظه کمک می کند دمای اطراف مدل ثابت تر باقی بماند و جریان هوای سرد مستقیما به قطعه برخورد نکند.

در نتیجه مدل به صورت یکنواخت تری سرد می شود و احتمال بلند شدن قطعه از صفحه کاهش پیدا می کند.

البته برای فیلامنت هایی مانند PLA معمولا استفاده از محفظه گرم ضروری نیست.

اگر گوشه قطعه بلند شد چه کار کنیم؟

اگر تاب برداشتن قطعه یا Warping مرتب تکرار می شود، بهتر است تمام تنظیمات دستگاه را همزمان تغییر ندهید.

ابتدا صفحه را تمیز و لایه اول را بررسی کنید. سپس Z Offset و دمای Bed را کنترل کنید.

اگر مشکل همچنان وجود داشت، استفاده از Brim، تغییر تنظیمات فن و حذف جریان هوای سرد را امتحان کنید.

برای ABS، ASA و متریال های حساس به تغییر دما نیز بهتر است شرایط محیط چاپ و استفاده از Enclosure بررسی شود.

این روش کمک می کند علت واقعی مشکل را پیدا کنید، نه اینکه فقط با افزایش دما یا استفاده زیاد از چسب آن را موقتا پنهان کنید.

جمع بندی

تاب برداشتن قطعه یا Warping یکی از مشکلات رایج چاپ سه بعدی است که معمولا به دلیل انقباض متریال، اختلاف دما یا چسبندگی ضعیف لایه اول ایجاد می شود.

اگر می خواهید از بلند شدن قطعه از صفحه جلوگیری کنید، قبل از هر چیز وضعیت لایه اول، تمیزی صفحه، Z Offset و دمای Bed را بررسی کنید.

استفاده از Brim، کنترل فن و جلوگیری از جریان هوای سرد نیز می تواند احتمال Warping را کاهش دهد. برای متریال هایی مانند ABS و ASA نیز ثابت نگه داشتن دمای محیط و استفاده از Enclosure اهمیت بیشتری دارد.

در بیشتر مواقع با پیدا کردن علت اصلی و چند تنظیم ساده می توان تاب برداشتن قطعه در پرینت سه بعدی را برطرف کرد و چاپ هایی دقیق تر و باکیفیت تر داشت.