การระบายความร้อนสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่: ป้องกันรอยแตกบนชิ้นงานพิมพ์ขนาดใหญ่
รอยแตกที่เกิดขึ้นในชั่วโมงที่สิบเอ็ดของการผลิตที่ใช้เวลา 20 ชั่วโมง ถือเป็นข้อบกพร่องที่แพงที่สุดที่เครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่สามารถก่อให้เกิดได้
เพราะทุกอย่างที่พิมพ์ก่อนหน้านั้นเป็นของเสีย ส่วนใหญ่แล้วไม่ใช่ความผิดพลาดของหัวฉีดหรือไฟล์ที่ไม่ดี แต่เป็นเพราะความร้อนรั่วไหล
ส่วนหนึ่งตามตารางเวลาที่ไม่มีใครเลือก นี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่การทำความเย็นเป็นตัวแปรที่ควบคุมได้:
สิ่งที่เครื่องของคุณสามารถทำได้ สิ่งที่เครื่องของคุณทำไม่ได้ และลำดับการเปลี่ยนชิ้นส่วนเมื่อชิ้นส่วนแตกหัก
รอยแตกไม่ใช่การบิดเบี้ยว
การบิดเบี้ยวและการแตกร้าวดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกันในโรงงาน แต่จริงๆ แล้วแทบไม่มีอะไรเหมือนกันเลยในฐานะข้อบกพร่อง การบิดเบี้ยวแสดงให้เห็นว่า
รอยแตกมักเกิดขึ้นแต่เช้าตรู่ บริเวณมุมหรือขอบ ขณะที่ส่วนนั้นค่อยๆ หลุดลอกออกจากฐาน รอยแตกมักเกิดขึ้นช้าและเงียบๆ เป็นเพียงรอยแตกเล็กๆ ตามแนว
เส้นแบ่งชั้นบนผนังด้านนอก รอยแตกผ่านส่วนที่หนาหลังจากชิ้นส่วนนั้นวางทิ้งไว้ข้ามคืน ถามว่าทำไมต้องพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่
รอยแตก และคำตอบที่ตรงไปตรงมานั้นเริ่มต้นด้วยจังหวะเวลา ไม่ใช่การตั้งค่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการบิดเบี้ยวจึงสำคัญกว่าการแตกร้าว
สัญญาณที่สองคือทิศทาง พันธะที่แตกหักตามแนวขอบชั้นเป็นปัญหาที่เกิดจากประวัติความร้อน: ใหม่
ลูกปัดกระทบกับชั้นที่ปล่อยความร้อนออกมาแล้ว รอยแตกที่วิ่งผ่านชั้นต่างๆ ตรงกลางกำแพง
เป็นปัญหาที่เกิดจากความเครียดสะสม: โพลิเมอร์หดตัวและบางส่วนต้องเสียหาย ทั้งสองอย่างเป็นปัญหาเกี่ยวกับการระบายความร้อนแบบคงที่
เนื่องจากอยู่ในสถานที่ที่แตกต่างกัน ดังนั้นการสังเกตการณ์จึงเกิดขึ้นก่อนการเปลี่ยนแปลง
ความร้อนทิ้งร่องรอยขนาดใหญ่ไว้ในที่ใด
สามสิ่งที่ช่วยระบายความร้อนออกจากชิ้นส่วนในเครื่องจักรขนาดใหญ่ ได้แก่ ชั้นรองใต้ชิ้นส่วน อากาศรอบๆ ชิ้นส่วน และชั้นก่อนหน้า
ในบางช่วงสั้นๆ ทั้งสามอย่างดูเหมือนจะรวมเป็นหนึ่งเดียวกัน แต่เมื่อเลยระยะหนึ่งเมตรไปแล้ว พวกมันก็จะแยกออกจากกัน เตียงช่วยให้ฐานนุ่ม ส่วนอากาศนั้น...
ตัวแปรที่คุณควบคุม และเลเยอร์ก่อนหน้าจะเป็นตัวตัดสินว่าพันธะนั้นเป็นของจริงหรือไม่
เส้นทางที่สี่ทำให้ผู้ซื้อสับสนเพราะคำนั้นเหมือนกัน การระบายความร้อนด้วยน้ำบนระบบของเราเครื่องอัดเม็ด ทำหน้าที่รองรับเครื่องอัดรีด
ไม่ใช่ตัวพิมพ์ วงจรจะวิ่งผ่านลำกล้องเพื่อให้ส่วนป้อนกระสุนอยู่ต่ำกว่าจุดที่กระสุนอ่อนตัวและอุดตัน
ไม่มีส่วนใดในวงจรนั้นสัมผัสกับชิ้นส่วนเลย สิ่งเดียวที่ช่วยระบายความร้อนให้กับชิ้นส่วนในเครื่องจักรของเราคืออากาศและฐานรองชิ้นงาน
ส่วนอื่นๆ ที่เครื่องจักรทำด้วยความร้อนนั้น เกี่ยวกับการทำให้เกิดขึ้น ไม่ใช่การกำจัด หัวฉีดมีความร้อนสูงพอที่จะหลอมโพลิเมอร์ได้
ขณะที่เม็ดบีดเคลื่อนผ่านไป ฐานรองจะช่วยให้ชิ้นส่วนนั้นเรียบ และตู้จะช่วยชะลอการเปลี่ยนแปลงของอากาศ แต่ทั้งหมดนี้ไม่ได้ช่วยระบายความร้อนให้กับชิ้นส่วนแต่อย่างใด
ช่องว่างระหว่างการมาถึงและการจากไปคือจุดกำเนิดของรอยแตก และช่องว่างนั้นเป็นของอากาศและที่นอน ไม่ใช่ของตัวที่นอนเอง
ปลายร้อน
มีการเลือกใช้ระบบระบายความร้อนสามครั้ง และมีเพียงครั้งเดียวที่เป็นพัดลม
พัดลมระบายความร้อนสำหรับงานพิมพ์ขนาดใหญ่ทำงานแตกต่างจากพัดลมในเครื่องจักรขนาดเล็กอย่างสิ้นเชิง อากาศจากท่อหนึ่งไปถึงอีกท่อหนึ่ง
ไม่กี่มิลลิเมตรบนสุดและขอบด้านใกล้; เมื่อมองจากด้านไกลของแปลงที่วัดเป็นเมตร จะเห็นเพียงเศษเสี้ยวของแปลงนั้น พัด
เปอร์เซ็นต์ที่คัดลอกมาจากเครื่องพิมพ์ขนาดเล็กจะไม่ถูกนำไปใช้ต่อ พัดลมจะกลายเป็นเครื่องมือสำหรับชั้นแรกและพื้นผิว ไม่ใช่เครื่องมือสำหรับ...
การควบคุมส่วนประกอบโดยรวม
การควบคุมที่คุณมีอยู่จะกระจายอยู่ในสามส่วน เครื่องหั่นจะตั้งค่าพฤติกรรมของพัดลมทีละชั้น ตัวเครื่องเป็นเจ้าของระบบอากาศ
ชิ้นส่วนนั้นวางอยู่ภายใน และในกรณีที่มีการติดตั้งตู้หรือกล่องที่ทนอุณหภูมิได้ถึง 60°C อากาศภายในตู้หรือกล่องนั้นจะหยุดการเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิภายในร้านเปลี่ยนแปลงไป (เปรียบเสมือนเตียง)
ตัวเลือกที่อุณหภูมิสูงถึง 150°C ช่วยรักษาความอบอุ่นของฐานตลอดช่วงเวลาที่ส่วนบนใช้เวลาในการทำความร้อนให้ได้ตามทัน ส่วนที่เหลือก็เป็นหน้าที่ของ...
การประกอบอาคาร — ประตูม้วน พัดลมดูดอากาศ ประตูบานเลื่อนตามทางเดิน ความเสถียรของอุณหภูมิภายในตู้มีความสำคัญน้อยกว่า
มากกว่าการไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน ประตูที่เปิดทิ้งไว้เพื่อรอรับของส่งสร้างความเสียหายมากกว่าตู้ที่กำลังทำงานอยู่
เย็นลงเล็กน้อย
กับดักของการพิมพ์ข้อความยาว: ความเครียดที่สะสม
การตั้งค่าให้ชิ้นงานเย็นตัวเร็วเกินไปไม่ใช่ข้อผิดพลาดที่คุณทำเพียงครั้งเดียว แต่ในการพิมพ์งานที่ใช้เวลานาน มันคือการตัดสินใจที่ต้องทำซ้ำหลายพันครั้ง
ในแต่ละรอบการเคลือบ โพลิเมอร์ร้อนจะทับลงบนโพลิเมอร์เย็น และแต่ละชั้นที่อยู่ด้านบนจะให้ความร้อนแก่ชั้นด้านล่างน้อยลงเรื่อยๆ ตามจำนวนชั้นที่เพิ่มขึ้น
เมื่อการยึดติดของชั้นต่างๆ ที่ชิ้นส่วนขนาดใหญ่พึ่งพาอยู่นั้นอ่อนแอ ข้อมูลจะอยู่ภายในชิ้นส่วนนั้นในลักษณะของการไล่ระดับจากแกนกลางที่ร้อน
ไปยังผิวที่เย็นตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของความเครียดจากความร้อนที่เกิดขึ้นกับภาพพิมพ์ขนาดใหญ่
จากนั้นก็มาถึงช่วงที่ไม่มีใครเฝ้าดู งานเสร็จสิ้นและเครื่องจักรหยุดทำงาน ชิ้นส่วนก็จะเย็นตัวลงจากอุณหภูมิฐานรอง
สู่อากาศในห้องที่เปิดโล่ง ส่วนที่หนาจะกักเก็บความร้อนได้นานกว่าผนังบาง ดังนั้นส่วนนูนขนาด 30 มม. และผนังด้านข้างขนาด 6 มม. จึงเหมาะสมกว่า
มันหดตัวในจังหวะเวลาที่แตกต่างกัน ความไม่ตรงกันนั้นคือเหตุการณ์การปลดปล่อย: รอยแตกที่เกิดจากการเย็นตัวมักจะเปิดออกหลังจากนั้นไม่กี่ชั่วโมง
การพิมพ์เสร็จสิ้น หรือหลายวันต่อมาภายใต้ภาระ การระบายความร้อนอย่างช้าๆ หลังการพิมพ์ไม่ใช่การเอื้อประโยชน์ต่อโพลิเมอร์ แต่เป็นขั้นตอนสุดท้าย
ขั้นตอนการประมวลผล และการข้ามขั้นตอนนี้จะทำให้การสร้างนั้นไร้ประโยชน์
ลำดับที่ได้ผล
ปิดช่องก่อนทำการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าใดๆ แม้แต่เพียงเล็กน้อย กระแสลมมีความสำคัญเหนือกว่าตัวแปรอื่นๆ ทุกอย่างสำหรับชิ้นส่วนขนาดนี้
และไม่มีคุณสมบัติใดของเครื่องจักรที่จะชดเชยการเปิดประตูได้
สิ่งต่อไปที่ต้องตัดสินใจคือเรื่องอากาศ ไม่ใช่พัดลม ปรับอุณหภูมิภายในตู้ให้คงที่ และวางเตียงไว้ใกล้ด้านบนสุด
ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับโพลิเมอร์ที่คุณใช้ ทำให้ฐานยังคงอุ่นอยู่ขณะที่ส่วนบนร้อนขึ้นตามทัน เตียงมาตรฐานของเรามีช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม
อุณหภูมิ 100°C และตัวเลือกฐานทำความร้อนสามารถปรับได้ถึง 150°C ทั้งสองอุณหภูมิใช้งานได้ดี สิ่งสำคัญคือการรักษาอุณหภูมิให้คงที่
จากนั้นก็เป็นพัดลม ซึ่งมีบทบาทที่แคบกว่าในเครื่องขนาดเล็ก โดยที่ผนังมีความกว้างและแต่ละชั้นเรียงตัวกัน
สุดท้ายอย่างรวดเร็ว อากาศจะทำให้โพลิเมอร์เย็นลง ซึ่งจำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิให้คงที่ — ตัดตรงนั้น ลักษณะแคบๆ ใกล้ด้านบนยังคงอยู่
ต้องการการไหลเวียนของอากาศเพื่อคุณภาพพื้นผิว ดังนั้นนี่จึงเป็นการตัดสินใจต่อคุณลักษณะแต่ละอย่าง ไม่ใช่ต่อการพิมพ์แต่ละครั้ง
เรขาคณิตมาหลังจากอากาศ และเป็นคันโยกที่ถูกที่สุด ผนังหนาที่ไม่มีรอยแตกเป็นแหล่งกักเก็บความร้อนที่ห่อหุ้มด้วย...
ผิวเย็น ดังนั้นจึงแบ่งออกด้วยซี่โครง กระเป๋า หรือส่วนโค้ง ความหนาของผนังที่กำหนดไว้ในขั้นตอนการดึงนั้นเป็นการตัดสินใจที่ทำให้เย็นลง
เช่นเดียวกับความแข็งแกร่ง
ความสูงของชั้นพิมพ์จะเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะเดียวกัน เพียงแต่ช้ากว่า ในช่วงความสูง 0.04-0.6 มม. ที่เครื่องพิมพ์นี้รองรับ ชั้นพิมพ์จะสูงขึ้น
หมายความว่าใช้จำนวนรอบการรีดน้อยลงและมีการฉีดความร้อนต่อหน่วยความสูงน้อยลง ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีน้ำหนักมากและมีแรงเค้นตกค้างน้อยลงที่จะต้องคลายออก
ไม่ว่าไฟล์จะระบุอะไรไว้ ช่วงเวลาสุดท้ายจะเป็นตัวตัดสินผลลัพธ์ จบงานภายในกล่อง: จับตู้ไว้และ
ปล่อยให้ชิ้นส่วนค่อยๆ เลื่อนลงมา หรืออย่างน้อยที่สุดให้ปิดห้องไว้จนกว่าอุณหภูมิของฐานพิมพ์จะใกล้เคียงกับอุณหภูมิแวดล้อม ข้ามไป
มันละทิ้งเหตุผลเบื้องหลังทุกขั้นตอนข้างต้นไปหมดสิ้น
ตรวจสอบกระบวนการผลิต ไม่ใช่แค่ขั้นตอนการพิมพ์
มีสองสิ่งที่จะช่วยให้เห็นการเย็นตัวลงได้ชัดเจนในขณะที่ยังมีเวลาตอบสนอง สิ่งแรกคือ กราฟแสดงอุณหภูมิ: ให้สังเกตอุณหภูมิภายในห้อง
และตรวจสอบร่องรอยของวัสดุตลอดทั้งงานแทนที่จะตรวจสอบแค่ตอนเริ่มต้น และมองหาจุดเปลี่ยนที่สำคัญ จุดเปลี่ยนนั้นอาจเป็นลมโกรกหรือประตู
และมันบ่งบอกถึงชั่วโมงที่รอยแตกเปิดออก ภาพเคลื่อนไหวแบบไทม์แลปส์จากกล้องเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่เปลี่ยนความล้มเหลวที่เกิดขึ้นในชั่วข้ามคืนอย่างคลุมเครือให้กลายเป็นความจริง
ภายในหนึ่งชั่วโมงตามนาฬิกา การควบคุมระยะไกลมีความสำคัญด้วยเหตุผลเดียวกัน คือ ผู้ที่ต้องการตรวจสอบการทำงานมักจะไม่อยู่ที่เครื่องนั้น ๆ
ฉบับย่อ
เครื่องพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่ การระบายความร้อนไม่ได้หมายถึงการปรับความเร็วพัดลม แต่หมายถึงอัตราการระบายความร้อนของชิ้นส่วนในช่วงเวลาการประกอบ ซึ่งวัดเป็นชั่วโมง
อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยอากาศโดยรอบ ที่นอนด้านล่าง และการเย็นตัวลงในตอนท้าย แก้ไขกระแสลม รักษาเสถียรภาพของห้อง และดึงอากาศเข้า
ตัดส่วนที่หนาออก แล้วปล่อยให้ชิ้นส่วนนั้นตกลงมาภายในตัวกล่อง รอยแตกที่เกิดขึ้นหลังจากประกอบไปได้ไม่กี่ชั่วโมงก็จะหยุดลง
เป็นส่วนหนึ่งของแผน
