Aby zapewnić powodzenie druku 3D, należy wziąć pod uwagę wiele parametrów. Drukarki 3D FDM lub FFF wykorzystują dysze do wytłaczania włókien w celu wyprodukowania części 3D. Tutaj zobaczymy najważniejsze informacje, które musisz wiedzieć o dyszach do druku 3D.
Materiały dysz do drukarek 3D
mosiężne dysze
Dysze mosiężne są najczęściej używanymi dyszami w druku 3D, ponieważ są niedrogie i można ich używać z większością włókien, takich jak PLA, ABS, ASA, PETG, nylon itp.
Dysze mosiężne są również idealne, ponieważ mosiądz ma bardzo dobrą przewodność cieplną, ale szybko się zużywa, dlatego nie zaleca się stosowania dysz mosiężnych do drukowania włókien ściernych, takich jak włókna wypełnione włóknami węglowymi.
Maksymalna temperatura dysz mosiężnych: 300°C
Zalety dysz mosiężnych:
Wydajność cieplna i niska cena
Wady mosiężnych dysz:
Niska odporność na zużycie i nie nadaje się do materiałów ściernych
Dysze ze stali nierdzewnej
Dysze ze stali nierdzewnej umożliwiają drukowanie 3D żrących włókien (nie mylić z materiałami ściernymi), a także drukowanie części do zastosowań spożywczych lub medycznych, ponieważ dysze ze stali nierdzewnej nie zawierają ołowiu, jak dysze mosiężne. Nadają się również do włókien ściernych do małych zastosowań.
Pozwalają również na dobry kompromis pod względem ceny pomiędzy mosiądzem a stalą hartowaną.
Ponieważ stal nierdzewna ma niższą przewodność cieplną niż mosiądz, konieczne będzie nieco większe podgrzanie dyszy. W celu zapewnienia optymalnego wykorzystania zaleca się również nieco zmniejszyć prędkość drukowania.
Maksymalna temperatura dysz ze stali nierdzewnej: 350°C
Zalety dysz ze stali nierdzewnej:
Lepsza odporność na zużycie niż mosiądz i może być stosowany do włókien spożywczych
Wady dysz ze stali nierdzewnej:
Niższa przewodność cieplna niż dysze mosiężne i niższa odporność na zużycie niż dysze ze stali hartowanej.
Dysze miedziane niklowane
Miedź jest metalem o bardzo dużej przewodności cieplnej. W porównaniu z dyszą mosiężną, miedź zapewnia trzykrotnie większą przewodność. Miedź zapewnia lepszą stabilność temperatury podczas drukowania, a ochrona niklowa zmniejsza przywieranie żarnika wewnątrz dyszy. Dysze z niklowanej miedzi osiągają również temperaturę drukowania 500°C.
Maksymalna temperatura dysz miedziano-niklowych: 500°C
Zalety dysz miedzianych/niklowych:
Wysoka przewodność cieplna, wszechstronność, odporność na zużycie lepsza niż w przypadku dysz mosiężnych.
Wady dysz miedzianych / niklowych:
Niższa twardość niż stal hartowana i nie nadaje się do regularnego stosowania z włóknami ściernymi
Dysze ze stali hartowanej
Dysze ze stali hartowanej umożliwiają drukowanie naładowanych włókien, takich jak włókna z włóknami szklanymi, włóknami węglowymi lub włóknami kevlarowymi. Dysze ze stali hartowanej mają dziesięciokrotnie większą odporność niż dysze mosiężne.
Stal ma niską przewodność cieplną, konieczne będzie zwiększenie temperatury drukowania.
Maksymalna temperatura dyszy ze stali hartowanej: 500°C
Zalety dysz ze stali hartowanej:
Wysoka odporność na zużycie i trwałość dzięki zastosowaniu włókien ściernych
Wady dysz ze stali hartowanej:
Niska przewodność cieplna i jakość druku mogą ulec pogorszeniu
Rubinowe dysze
Dysze Ruby, których końcówka wykonana jest z rubinu, dzięki mosiężnemu korpusowi zapewniają bardzo wysoką odporność na zużycie i bardzo dobrą przewodność cieplną.
Dysza rubinowa z mosiężnym korpusem to bardzo ciekawa dysza do włókien ściernych oferująca bardzo dobry stosunek przewodności cieplnej do trwałości.
Maksymalna temperatura dyszy rubinowej: 500°C
Zalety dysz rubinowych:
Dobra przewodność cieplna, wysoka odporność na zużycie i odporność na wysokie temperatury drukowania.
Wady dysz rubinowych:
Wysoka cena
Średnice dysz drukujących 3D
Dysze do druku 3D dostępne są w różnych średnicach od 0,2 mm do 1,2 mm. Te różnice w średnicy umożliwią drukowanie z różną dokładnością i szybkością drukowania.
Dysze od 0,2 do 0,4mm
Dysze o małej średnicy pozwalają na wydruki 3D z bardzo dobrą precyzją. Wadą jest to, że dysze o małej średnicy są używane z małą wysokością warstw, aby poprawić jakość druku, co wydłuży czas drukowania, chociaż ten parametr zależy również od ustawień oprogramowania do krojenia.
Dysze 0,5 i 0,6 mm
Dysze o średnicy 0,5 i 0,6 mm pozwalają uzyskać zadowalające rezultaty pod względem jakości druku, a także oszczędzają czas drukowania.
Dysze od 0,8mm
Dysze o średnicy wyjściowej równej lub większej niż 0,8 mm umożliwiają szybsze wydruki, ale prowadzą do zmniejszenia precyzji szczegółów wydruków 3D.
Te dysze o dużej średnicy mają być używane do drukowania 3D w dużych nakładach i nie mają na celu wytwarzania estetycznych części.
Przypadek dysz Volcano i Super Volcano
Dysze typu Volcano lub Super Volcano są dłuższymi dyszami, a ich konstrukcja pozwala na podgrzanie większej ilości filamentu, a co za tym idzie, użycie ich z większą prędkością druku niż standardowe dysze.
LWysokości warstw w funkcji średnicy dyszy
Aby uzyskać solidną część, przyczepność między warstwami musi być idealna.
Aby to zrobić, musisz obliczyć minimalną lub maksymalną wysokość warstwy w zależności od średnicy dyszy.
Zasada jest bardzo prosta, minimalna wysokość warstwy wynosi 25% średnicy dyszy, a maksymalna wysokość warstwy wynosi 80%.
Przykład dla dyszy o średnicy 0,4 mm:
Maksymalna wysokość warstwy: 0,4 x 0,8 mm = 0,32 mm
Minimalna wysokość warstwy: 0,4 x 0,25 mm = 0,1 mm
Grubość powłoki wydruków 3D
Grubość powłoki (kontur, górne i dolne warstwy stałe) wydruku 3D będzie koniecznie wielokrotnością średnicy wylotowej dyszy.
Do większości zastosowań 3D wystarczy grubość powłoki 0,8 mm, czyli 2 kontury przy standardowej dyszy o średnicy 0,4 mm. Ale jeśli użyjesz dyszy o średnicy 0,8 mm, zaoszczędzisz dużo czasu drukowania, ponieważ dysza będzie musiała przejść tylko raz!
W przypadku zastosowań mechanicznych konieczne jest użycie minimalnej grubości skorupy wynoszącej 1,2 mm i gra na procentowym wypełnieniu wewnętrznym, aby uzyskać możliwie najmocniejszą część.
Rzeczywisty przykład prędkości drukowania w funkcji średnicy dyszy, wysokości warstwy i grubości skorupy
Przykład z kostką kalibracyjną o wymiarach 50x50x50mm
1Jest test: dysza standardowa 0,4mm i grubość warstwy 0,2mm (powłoka 0,8mm) (prędkość 40mm/s) wypełnienie 25%
Czas druku 3D (Simplify 3D): 4 godziny i 51 minut
Drugi test: standardowa dysza 0,8 mm i maksymalna grubość warstwy 0,64 mm
Czas druku 3D (Simplify 3D): 56 minut
Trzeci test: dysza wulkaniczna 0,8 mm i maksymalna grubość warstwy 0,64 + prędkość zwiększona o 50% lub 60 mm/s
Czas druku 3D (Simplify 3D): 39 minut