Erfordert PLA die Verwendung eines Heizbetts?

Sie haben gerade mit dem 3D-Druck begonnen und PLA gekauft, da es das am einfachsten zu druckende Filament ist. Dann stellen Sie fest, dass das Druckbett Ihres 3D-Druckers beheizbar ist und denken sich „Hä, soll ich ein beheiztes Bett mit PLA verwenden oder nicht?“.

Das ist also, was ich heute beantworten werde, aber es ist keine strikte „Ja“- oder „Nein“-Antwort, da dies von einigen Faktoren abhängt.

Fangen wir also ohne weitere Umschweife an.

Benötigt PLA ein beheiztes Bett?

PLA wird bei einer relativ niedrigen Temperatur gedruckt, was bedeutet, dass das Risiko des Verziehens gering ist. Während Sie in den meisten Fällen ohne beheiztes Bett drucken können, führt eine Erhöhung der Betttemperatur zu einer besseren Haftung der ersten Schicht, was sich in einer besseren Druckqualität und insgesamt weniger Verzug niederschlägt.

Einer der Hauptgründe für die Verwendung eines beheizten Druckbetts ist eine schlechte Haftung der ersten Schicht, die dazu führen kann, dass sich Drucke vollständig von der Bauoberfläche lösen, sowie ein Verziehen, was häufiger beim Drucken mit ABS und nicht so sehr mit PLA auftritt , aber ein beheiztes Bett kann die Wahrscheinlichkeit des Verziehens noch weiter verringern.

Was ist Warping?

Verwerfungen treten auf, weil die Temperaturunterschiede zwischen den Schichten des extrudierten Kunststoffs zu groß sind, was wiederum zu Spannungen innerhalb des Modells führt, und wenn es zu groß wird, beginnen die unteren Schichten, sich zu ziehen oder anzuheben. Dadurch biegen sich die Ecken des Modells nach oben, was gemeinhin als Warping bezeichnet wird.

Das Verziehen ist jedoch bei PLA kein so großes Problem wie bei ABS, erhöht aber dennoch die Gesamtdruckkonsistenz und hilft bei der Betthaftung.

Während PLA ohne beheiztes Bett gedruckt werden kann, verbessert es die Betthaftung und verhindert, dass sich das Objekt bewegt und den Druck ruiniert.

Beheizte Betten verhindern, dass sich die Drucke verziehen, indem sie den Kunststoff während des Druckvorgangs warm halten und das Material nahe an seiner Glasübergangstemperatur oder leicht darunter halten (obwohl Sie die stärkste Betthaftung erzielen, wenn Sie etwas darüber gehen, aber dazu mehr in eine Sekunde), was im Fall von PLA 60–65 °C beträgt, sodass das Erhitzen des Betts auf etwa 55–60 °C zu hervorragenden Ergebnissen führen sollte.

Wenn Sie dies tun, haben Sie die besten Erfolgschancen. Wie ich bereits erwähnt habe, kann PLA jedoch auch ohne beheiztes Bett und in den meisten Fällen ohne Probleme gedruckt werden.

Vorteile der Verwendung eines beheizten Bettes

Die Verwendung eines beheizten Betts beim 3D-Druck bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere bei Materialien wie ABS, und obwohl dies beim Drucken mit PLA nicht unbedingt erforderlich ist, gibt es einige eindeutige Vorteile bei der Verwendung eines beheizten Betts, also hier sind sie:P>

Es verbessert die Haftung der ersten Schicht auf der Bauplatte

Laut dieser wissenschaftlichen Studie, die die Unterschiede in der Betthaftung mit einem beheizten und einem nicht beheizten Bett gemessen hat, ist bei auf beiden Bettmaterialien (Glas und PI-Folie) gedrucktem PLA bis zu einer Betttemperatur von 60°C ein stetiger Anstieg der Adhäsionskraft wird beobachtet, was auf eine erhöhte Kettenmobilität des abgeschiedenen Filaments bei höheren Temperaturen zurückgeführt werden kann.

Eine interessante Tatsache ist, dass die Haftung noch stärker zunahm, wenn von 60 °C auf 70 °C übergegangen wurde. 70 °C scheinen jedoch die Grenze zu sein, da das Überschreiten dieser Temperatur die Betthaftung schnell um etwa 50 % bis 60 % verringert.

Auch das Haftungsverhalten von auf Glas oder PI-Folie gedrucktem ABS zeigt einen ähnlichen Trend wie das von PLA. Die Adhäsionskräfte steigen mit steigender Temperatur nichtlinear mit einem Maximum knapp über der Glasübergangstemperatur (etwas über 105 °C).

Im Wesentlichen verbessert ein beheiztes Bett die Betthaftung, und wenn Sie möchten, dass der Druck so gut wie möglich haftet, erwärmen Sie das Bett nur knapp über die Glasübergangstemperatur.

Es hilft, Warping zu vermeiden

Wie ich bereits erwähnt habe, kommt es zu Verformungen, weil die Temperaturunterschiede zwischen den Schichten des extrudierten Kunststoffs zu groß sind, was wiederum Spannungen im Modell erzeugt, und wenn es zu groß wird, beginnen die unteren Schichten zu ziehen oder sich zu heben. Dadurch biegen sich die Ecken des Modells nach oben.

Das Aufheizen des Bettes bedeutet, dass das aufgetragene Material nicht abkühlen kann, zumindest nicht die ersten Schichten, die, wie wir gerade gesehen haben, die Haftung drastisch erhöhen, aber auch, da Kunststoff beim Abkühlen schrumpft, erzeugt diese Schrumpfung Spannungen während der Druckprozess voranschreitet und sich am Ende verziehen kann (sich kräuseln und vom Bett lösen).

Im Wesentlichen hilft ein beheiztes Bett nicht nur bei der Betthaftung, sondern verhindert auch, dass das Material schrumpft, was wiederum das Risiko des Verziehens beseitigt oder zumindest verringert.

Es ist anzumerken, dass dies hauptsächlich bei Materialien passiert, die zum Drucken extrem viel Hitze benötigen, wie z. B. ABS, und bei PLA ist dies im Allgemeinen kein großes Problem.

Wenn sich Ihre PLA-Drucke jedoch vom Bett lösen oder verziehen, sollten Sie das Bett aufheizen.

Wie löst man Warping-Probleme?

Es gibt ein paar Möglichkeiten, mit Warping umzugehen, von denen ich eine bereits erwähnt habe;

1. Nivellieren Sie Ihr Druckbett und passen Sie die Düsenhöhe an :Die erste Schicht ist die wichtigste von allen und bestimmt die Qualität des weiteren Drucks. Die richtige Nivellierung des Bettes und der Düsenhöhe gewährleisten eine gute Haftung der ersten Schicht.
2. Betttemperatur erhöhen: Wie ich gerade erwähnt habe, wird das Erhitzen des Betts auf die Glasübergangstemperatur des verwendeten Filaments die Haftung drastisch verbessern.
3. Verwenden Sie externe Produkte, um die Haftung zu verbessern: Klebestifte, Haarsprays, Kaptonband, PEI-Folien, Abdeckband usw. können alle helfen, die Schichthaftung zu verbessern. Mehr dazu gleich.
4. Drucken mit Krempe oder Floß:Krempen werden verwendet, um die Kanten Ihres Teils niederzuhalten, was ein Verziehen verhindern und bei der Betthaftung helfen kann. Rafts (meistens mit ABS verwendet) helfen beim Verziehen und der Betthaftung sowie beim Stabilisieren von Modellen mit geringer Stellfläche.

Nachteile der Verwendung eines beheizten Bettes

Das Drucken mit einem beheizten Bett sollte problemlos sein, wenn die Temperatur auf den empfohlenen Bereich von 50 bis 60 °C für PLA eingestellt ist, oder wie in der zuvor verlinkten Studie erwähnt, wenn Sie die bestmögliche Haftung wünschen, dann stellen Sie das Bett ein Temperatur auf 70°C.

Dies ist jedoch nicht so einfach, wie es scheint, da eine zu starke Erhöhung der Betttemperatur ein anderes Problem verursachen kann, das allgemein als „Elefantenfuß“ bekannt ist, nämlich eine sichtbare Ausbeulung der ersten Schicht.

Der Elefantenfuß kann aus mehreren Gründen auftreten, z. B. wenn die Druckbetttemperatur zu hoch eingestellt ist, ohne Floß gedruckt wird oder wenn große Objekte gedruckt werden, da das Gewicht des Drucks auf diese erste Schicht drückt und sie nach außen „wölbt“.

Was sind die Lösungen für Elefantenfuß?

1. Nivellieren Sie Ihr Druckbett und stellen Sie die Düsenhöhe ein:Dies ist der erste und wichtigste Schritt von allen, da die erste Schicht gegen das Bett gedrückt werden kann, weil die Düse zu nahe daran ist.
2. Senken Sie die Betttemperatur :Je höher die Betttemperatur, desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass ein Elefantenfuß auftritt. Senken Sie die Betttemperatur jeweils um 5 °C und prüfen Sie, wie der Druck ausfällt. Wenn Sie die Temperatur zu stark senken und das Problem weiterhin besteht, kann die Ursache eine andere sein.
3. Drucken mit einem Floß :Das Drucken eines Floßes bedeutet, dass das Floß derjenige ist, der unter dem Problem leidet, aber dadurch bleibt Ihr 3D-Modell intakt.
4. Ändern Sie Ihr Modell :Ändern Sie das Modell, indem Sie eine kleine 45°-Fase an der Unterseite des Drucks anbringen, die die Wölbung ausgleicht.

Perfekte Heizbetttemperatur für PLA

PLA muss im Allgemeinen nicht mit einem beheizten Bett gedruckt werden, aber wenn Sie es nicht richtig am Bett haften lassen oder wenn es zum Verziehen neigt, versuchen Sie, die Betttemperatur so nah wie möglich an der Glasübergangstemperatur einzustellen aus PLA (60 °C).

Im Wesentlichen sollten Sie das Bett auf etwa 60 °C oder weniger erwärmen, da Sie die Haftung erhöhen möchten, ohne einen Elefantenfuß zu riskieren.

Wenn der Druck aus irgendeinem Grund nicht haftet oder sich verzieht, können Sie versuchen, die Betttemperatur näher an 70 ° C zu erhöhen, was die Temperatur ist, bei der PLA am besten am Bett haftet (gemäß der von mir verlinkten Studie). .

Was ist die Glasübergangstemperatur?

In der Chemie ist die Glasübergangstemperatur (Tg) die Temperatur, bei der ein Material von einem starren, kristallinen Zustand in einen glasigen, amorphen Zustand übergeht. Mit anderen Worten, es ist die Temperatur, bei der ein Feststoff seine physikalischen Eigenschaften von hart zu gummiartig oder formbar ändert, ohne geschmolzen zu werden.

Die Glasübergangstemperatur von PLA beträgt 60–65 °C, was bedeutet, dass es bei Erreichen dieser Temperaturen von einem festen Zustand in einen eher „gummiartigen“ Zustand übergeht.

Es ist erwähnenswert, dass die Glasübergangstemperatur und die Schmelztemperatur zwei völlig verschiedene Dinge sind, da die Schmelztemperatur ist, wenn der Kunststoff von fest zu flüssig wird, während die Glasübergangstemperatur ist, wenn der Kunststoff gummiartig und formbar wird.

Wie man die Betthaftung mit PLA weiter erhöht

Angenommen, Sie haben bereits versucht, das Bett zu erwärmen, indem Sie ein Floß und eine Krempe verwendet haben, um die Betthaftung weiter zu erhöhen und ein Verziehen zu verhindern, aber nichts scheint funktioniert zu haben, können Sie auf andere Materialien zurückgreifen, die helfen sollten.

1. Klebestift: Glue Stick ist extrem einfach zu verwenden; Einfach auf die Druckfläche auftragen und fertig! Sie sind bereit zum Drucken!
2. Haarspray: Haarspray haftet in der Regel besser auf einem bereits erhitzten Bett, also stellen Sie vor dem Auftragen sicher, dass Sie das Bett zuerst erhitzen und es dann einfach auf die Konstruktionsoberfläche sprühen.
3. PEI-Blätter: PEI ist laminiert und kann leicht auf jeder Druckoberfläche platziert werden, und das Tolle ist, dass es leicht zu finden und auch super erschwinglich ist. Einige von ihnen enthalten doppelseitige Aufkleber, die die Installation ziemlich schnell machen, indem sie einfach auf die Baufläche geklebt werden.
4. Kaptonband: Kaptonband hält extrem hohen Temperaturen stand und wird häufig in der Elektronik zum Schutz von Komponenten beim Schweißen oder Abisolieren von Teilen verwendet, was es ideal für den 3D-Druck macht, da es beim Aufheizen des Betts nicht beschädigt wird.
5. Klebeband :Abdeckband kann auch sehr gut funktionieren, aber Sie müssen beim Anbringen vorsichtig sein, da Sie keine Unregelmäßigkeiten zwischen den Klebebandstreifen oder unbedeckte Zwischenräume haben möchten, da sonst der Druck nicht so gut haftet.

Schlussfolgerung

Ich denke, ich habe deutlich gemacht, dass Sie es nicht brauchen ein beheiztes Bett beim Drucken mit PLA, aber die Vorteile sind da.

Probieren Sie es selbst aus, drucken Sie, ohne das Bett aufzuheizen, und sehen Sie, wie gut das Objekt auf dem Bett haftet. Als nächstes erhitzen Sie das Bett so nah wie möglich an die Glasübergangstemperatur des Filaments, im Fall von PLA sind es 60–65 °C, und prüfen Sie, ob es einen merklichen Unterschied gibt.

Ich hoffe, diese Informationen waren hilfreich!

Ich wünsche Ihnen einen schönen Tag!

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