Podporni Filamenti: Vse, kar morate vedeti

Ko gre za izdelavo zapletenih 3D tiskov, je pomen podpornih struktur ali podpornih filamentov neprecenljiv. Zahvaljujoč njim lahko uporabljamo sestavljene geometrije in hkrati ohranjamo nedotaknjeno estetiko oblikovanja. V tem članku bomo razpravljali o najboljših podpornih filamentih za izdelavo nosilnih struktur, razpoložljivih možnostih, najboljših praksah in metodah za odpravljanje težav. Ne izgubljajte časa ter skrbno preberite ta članek ter se podučite o izdelavi prefinjenih 3D tiskov.

Podporni filamenti – uvod

Kaj so podporni filamenti?

Podporni filamenti, znani tudi kot podporne strukture, so začasne konstrukcije, natisnjene skupaj z glavnim modelom, da zagotovijo stabilnost med tiskanjem. Če zasnova modela vključuje zapletene geometrije ali izrastke, potrebuje ustrezno podporo, da prepreči povešanje ali porušitev. Podporne strukture so zasnovane tako, da ohranjajo kompleksne oblike in funkcije na svojem mestu, dokler se tiskanje ne konča. Po analizi modela in nastavljenih parametrih program za rezanje določi področja, ki potrebujejo podporo, in jih natisne skupaj z glavnim modelom. Te strukture so lahko odstranljive ročno ali pa so topne v vodi.

Pomen podpornih filamentov pri 3D tiskanju

Podporni filamenti so izjemno pomembni za stabilizacijo določenih delov tiska. Omogočajo natančno repliciranje kompleksnih podrobnosti in izboljšujejo kakovost modelov. Brez podpornih filamentov bi bilo skoraj nemogoče doseči zapletene oblike. Te podporne strukture so tehnologiji 3D tiskanja prinesle vsestranskost, povečale njeno zmogljivost in omogočile izdelavo osupljivih izdelkov.

Vrste podpornih filamentov

Pri 3D tiskanju se glede na konstrukcijske posebnosti pogosto uporablja več vrst podpornih filamentov:

PVA (polivinilalkohol)

Polivinil alkohol, znan tudi kot PVA, je vodotopna in zelo združljiva vrsta podpornega filamenta, ki se pogosto uporablja zaradi svojih odličnih podpornih lastnosti. Enostavno se raztopi v vodi in pusti čist odtis. PVA se lahko uporablja skupaj z različnimi tipi filamentov.

HIPS (High Impact Polystyrene)

High Impact Polystyrene, znan tudi kot HIPS, je še ena zelo združljiva vrsta podpornega filamenta, ki se brez težav raztopi v d-limonenu in zagotavlja enakomerno površino.

Odlomljivi podporni filamenti

Odlomljivi podporni filamenti se uporabljajo tako, da uporabite primerno filamentno vrsto za osnovni model in ustvarite podporne strukture. Ko je tiskanje končano, jih lahko preprosto odrežete ali fizično zlomite. Te podporne strukture je enostavno odstraniti in so odlične in lahke za uporabo.

Druge vrste podpornih filamentov

Poleg omenjenih podpornih filamentov se uporabljajo tudi naslednje vrste:

Najlon

Najlon je priljubljen kot podporni filament, saj zagotavlja dobro podporo za visoke previsne dele in se topi v primernih topilih. Te podporne strukture lahko odstranite tudi ročno.

Kovinska podpora

Ta vrsta podpore se uporablja pri 3D tiskanju kovinskih delov s tehniko selektivnega laserskega taljenja. Za izdelavo teh podpornih struktur se uporablja podoben kovinski prah, ki se uporablja za glavni tisk. Kovinsko podporo je enostavno odstraniti z abrazivnim peskanjem ali EDM (elektroerozijsko obdelavo).

Kratek pregled dodatnih podpornih filamentov, ki so na voljo

Topljive podporne rezine

Topljive vrste filamentov se uporabljajo kot podporni filamenti v tehnologijah, kot je digitalna svetlobna obdelava. Za raztapljane podpornih rezin se uporabljajo posebna topila.

FDM podporni filamenti

Pri tiskanju z metodo taljenja filamenta (FDM) se uporabljajo filamenti, združljivi s FDM, kot sta ABS ali PLA, za izdelavo podpornih struktur. Po končanem tiskanju lahko te podporne strukture zlomite.

Toplotno odporni podporni filamenti

Pri tehnologijah, kot je SLS se uporabljajo visokotemperaturni termoplasti, kot je PEI, za tiskanje podpornih struktur.

Delo s PVA

Pri tiskanju podpornih struktur je priporočljivo upoštevati nekaj stvari, kot so nastavitve tiskanja in načini odstranjevanja podpore. V tem razdelku bomo razpravljali o najboljših praksah za delo s PVA.

Nastavitve tiskanja

Temperatura tiskanja: Čeprav se temperatura tiskanja lahko razlikuje glede na vrsto filamenta, je običajno priporočena temperatura med 180 in 210 °C.

Oprijem na podlago: Za boljši oprijem na podlago je priporočljivo uporabiti ogrevano tiskalno ploščo in jo očistiti pred tiskanjem. Lahko se uporabi tudi lepilo na osnovi PVA, da se filament bolje prime na površino.

Hitrost tiskanja: Pri tiskanju podpornih struktur s PVA je najbolje uporabiti nižjo hitrost, idealno med 20 in 50 % hitrosti glavnega filamenta. To zagotavlja boljši oprijem, natančni nanos in ohranja strukturno celovitost.

Najboljše prakse za odstranjevanje podpore PVA

Za enostavno odstranjevanje podpore lahko upoštevate naslednje korake:

• Potopite model v vodo, da se nosilci raztopijo.
• Mehanizem raztapljanja lahko pospešite z občasnim očiščenjem nosilcev.
• Ko postane voda motna jo zamenjajte z novo toplo vodo.
• Model sprite in pustite, da se temeljito posuši.
• Za boljšo površinsko obdelavo lahko uporabite tehnike naknadne obdelave.

Nasveti za optimizacijo podpornih struktur PVA

Pri uporabi podpornih filamentov je pomembno upoštevati potrebe in ne pretiravati z njihovo količino, saj lahko to podaljša čas tiskanja in porablja filament. Nekaj načinov za optimizacijo podpor PVA vključuje:

1. Prilagodite gostoto podpore v programski opremi za rezanje, da ohranite strukturno celovitost.
2. Izboljšajte območje podpornega vmesnika, da spodbujate stabilnost in boljši oprijem.
3. Tiskajte počasneje, da dosežete boljši oprijem in natančnejši nanos.
4. Povečajte prag kota previsa.
5. Prilagodite temperaturo tiskanja, da zmanjšate možnosti za napenjanje.
6. Spremljajte postopek tiskanja podpor in odpravljajte morebitne težave.

Izbira pravega podpornega filamenta

Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri izbiri podpornega filamenta

Ključnega pomena je izbrati kompatibilen filament za podporne strukture pri tiskanju, saj lahko sicer postopek odstranjevanja postane težaven. Pri izbiri pravega filamena je treba upoštevati naslednje dejavnike:

• Prepričajte se, da je podporni filament združljiv s primarnim filamentom.
• Ocenite enostavnost raztapljanja filamentov ali postopke naknadne obdelave.
• Izberite podporni filament, ki se enostavno prilepi na predmet tiskanja.
• Da bi se izognili težavam z zamašitvijo, morata imeti podporni filament in primarni filament podobne ali enake temperature tiskanja.
• Ocenite mehansko trdnost podpornega filamenta in preverite, ali ustreza zahtevam tiskanja.
• Nekateri podporni filamenti so primerni za hitro izdelavo prototipov, drugi pa za detajle. Zato izberite podporni filament, ki je najbolj primeren za specifično obliko tiska.

Združljivost s tiskalnikom in glavnim filamentom

Podporni materiali morajo biti združljivi s primarnim filamentom in tiskalnikom, da zagotavljajo stabilnost podpornih struktur in nemoteno odstranjevanje le-teh. Preverite, ali vaš tiskalnik podpira temperaturo, potrebno za tiskanje s podpornim filamentom, ter ali je primeren za dvojno iztiskanje.

Hkratnost podpornega materiala z glavnim filamentom pripomore k boljšemu oprijemu med glavnim tiskom in podpornimi strukturami. Zato izberite filament, ki se pravilno poveže z glavnim modelom.

Posebni primeri uporabe in aplikacije

Podporni filamenti se pogosto uporabljajo pri tiskanju občutljivih modelov v različnih panogah. Omogočajo tiskanje zapletenih modelov. Uporaba podpor je široko razširjena v panogah, kot sta avtomobilska ali vesoljska industrija, kjer so zasnove pogosto izjemno kompleksne. Prav tako se pogosto uporabljajo v medicini za izdelavo protetike, anatomskih modelov ali kirurških vodil.

Podporne strukture so priljubljene tudi med študenti in arhitekti za izdelavo arhitekturnih modelov in skulptur.

Shranjevanje in ravnanje s podpornimi filamenti

Priporočila za shranjevanje za preprečevanje vpijanja vlage

1. Podporne filamente shranjujte v vakumsko zaprti vrečki ali nepredušni posodi.
2. V posodo za shranjevanje vstavite pakete sušilnega sredstva, da ohranite filament suh.
3. Filamente hranite na hladnem in suhem mestu, stran od sončne svetlobe.
4. V skladišču namestite merilnik vlažnosti, da boste lahko hitro ukrepali v primeru spremembe temperature.
5. Razmislite o investiciji v sušilnik filamentov ali suhe škatle, ki absorbirajo odvečno vlago in ohranjajo filament suh.

Ustrezne tehnike za ohranitev integritete filamenta

• Podporne filamente shranjujte v nepredušni posodi in v notranjost dodajte nekaj paketov sušilnega sredstva, da bo okolje suho.
• Uporabljajte rokavice, saj neposreden stik z filamentom lahko prenese vlago ali olje nanj.
• Šoba naj bo čista za boljše iztiskanje filamentov.
• Poskrbite, da je kolut z filamentom natančno nameščen, da se izognete zapletanju ali zatikanju.
• Za ohranjanje kakovosti filamenta poskrbite, da bo okolje tiskanja stabilno.

Odpravljanje težav

Nekatere težave pri tiskanju podpornih struktur se ne razlikujejo veliko od običajnega 3D tiskanja. Tu so nekatere pogoste težave:

Težave z oprijemom

Podporni filamenti se pogosto ne primejo tiskalne plošče, če ta ni dovolj ogreta, pravilno poravnana ali če na njej obstajajo ostanki. Da odpravite to težavo, poskrbite za čisto posteljo, uporabite lepila, kot so laki za lase, ter zagotovite pravilno poravnavo.

Nizanje

Visoka temperatura tiskanja in napačne nastavitve umika so lahko vzrok za nizanje in trganje niti. Preverite in prilagodite hitrost tiskanja, temperaturo in razdaljo umika, da bi rešili to težavo.

Zamašitev

Pogosto je vzrok za to težavo prisotnost ostankov filamenta po prejšnjem tiskanju. Z natančnim prilagajanjem temperature tiskanja, uporabo ustrezno velike šobe in rednim čiščenjem jo je mogoče odpraviti.

Pogosto zastavljena vprašanja

Kaj so podporni filamenti?

Podporni filamenti so začasni filamenti, ki se uporabljajo za tiskanje podpornih struktur pri kompleksnih geometrijah in previsih. Ponavadi so topni v vodi, zato jih je po tiskanju enostavno odstraniti.

Kateri je najboljši podporni filament za PLA?

PVA je najbolj združljiv podporni filament za PLA zaradi svoje topnosti v vodi, enostavnega oprijema in združljivosti s temperaturo tiskanja.

Kateri je najboljši podporni filament za ABS?

HIPS se najbolje ujema z ABS filamentom, saj imata oba filamenta enako temperaturo tiskanja. Poleg tega se HIPS zlahka topi v topilih, kot je limonen.

Podporni filamenti so omogočili dodajanje inovativnih, a zapletenih oblik v naše 3D tiske, zato jih industrije, kot sta vesoljska ali avtomobilska, uporabljajo za tiskanje funkcionalnih delov. Pri tiskanju podpornih struktur bodite pozorni pri izbiri podpornega filamenta.

Upoštevajte dejavnike, ki smo jih omenili v članku, in se odločite z dobrim razumevanjem. Upamo, da vam bo ta članek koristno pomagal.