Vorteile von Heizbetten für den 3D-Druck!

Ein beheiztes Bett ist die Basis, auf der Sie Ihre 3D-Modelle drucken, mit der einzigen Eigenschaft, dass es auch beheizt werden kann, was bei der Verwendung bestimmter Kunststoffarten von Vorteil sein kann.

Obwohl nicht alle 3D-Drucker über ein beheiztes Bett verfügen, ist es beim Drucken mit bestimmten Materialien wie beispielsweise ABS erforderlich.

In bestimmten Situationen würde das zu bedruckende Material ein beheiztes Bett erfordern, um ein Abheben an den Rändern des Drucks, auch bekannt als Verziehen, zu vermeiden, und dies trägt dazu bei, die Temperatur des extrudierten Kunststoffs während der gesamten Dauer des Drucks konstant zu halten und verhindert dies schnelle Abkühlung.

Das Verziehen tritt auf, weil das Material während des 3D-Drucks schrumpft, was dazu führt, dass sich die Ecken des Drucks anheben und von der Bauplatte lösen. Beim Drucken von Kunststoffen dehnen sie sich beim Erhitzen und Drucken aus, ziehen sich jedoch beim Abkühlen zusammen, wodurch sich der Druck von der Bauplatte nach oben biegt.

Kurz gesagt;

Der Vorteil der Verwendung eines beheizten Betts besteht darin, dass es die Gesamtqualität Ihrer Drucke verbessert, indem verhindert wird, dass der extrudierte Kunststoff zu schnell abkühlt, was zu Verwerfungen an den Seiten und Ecken des Modells führen kann, da es zu schnell abkühlt und ungleichmäßig.

Nun verhalten sich nicht alle Materialien gleich, weshalb unterschiedliche Druckbedingungen eingehalten werden müssen, um dieses Problem zu vermeiden, und die Temperatur ist der wichtigste Faktor, da sie bestimmt, ob sich der Kunststoff verziehen darf oder nicht.

Dies ist beim Drucken kleiner Modelle kein so großes Problem, aber beim Drucken größerer 3D-Objekte kann das Verdrehen und Kräuseln, das auf den letzteren Schichten auftritt, dazu führen, dass sich Ihr Modell vom Bett löst, selbst wenn die erste Schicht richtig auf dem Bett haftet sowieso.

Dieser Prozess tritt hauptsächlich beim Drucken großer oder langer Teile mit Hochtemperaturmaterialien auf, z. B. ABS. Der Hauptgrund für dieses Problem ist das Verhalten von Kunststoff beim Abkühlen. Zum Beispiel, wenn Sie ein ABS-Teil bei 230 ^o drucken C und sofort auf Raumtemperatur (25 ^o ) abkühlen lassen C), wird es um etwa 1,5 % schrumpfen.

Stellen Sie sich vor, dies würde bei einem Modell in größerem Maßstab und auf jeder Schicht passieren, wo sich jede Schicht zu verdrehen beginnt, bis all diese Kraft Ihr 3D-Modell vom Bett löst. Dies wird im Laufe der Zeit dazu führen, dass Sie viele fehlerhafte Drucke und verschwendetes Material haben.

Beheizte Betten funktionieren, indem sie die Temperatur des unteren Teils des Drucks regulieren, wodurch ein Verziehen verhindert wird. Sie bieten eine verbesserte Haftung der ersten Schicht, sodass der Druck flach bleibt.

Natürlich gibt es viele verschiedene Arten von beheizten Betten, die alle etwas anders funktionieren und für die Verwendung mit bestimmten Materialien ausgelegt sind, aber mehr dazu am Ende dieses Artikels.

Obwohl beheizte Betten sehr gut funktionieren, um ein Verziehen zu verhindern und eine bessere Haftung der ersten Schicht zu erzielen, gibt es andere Möglichkeiten, wie Sie diese unerwünschten Nebenwirkungen vermeiden können, wenn Sie kein beheiztes Bett haben; indem andere Materialien auf das Bett selbst geklebt werden, um als Druckoberfläche zu dienen, wie z. B. Malerband, Kaptonband, Haarsprays und Kleber.

Allgemeine Warping-Lösungen

• Verwenden Sie ein beheiztes Bett.
• Lüfterkühlung deaktivieren.
• Verwenden Sie einen beheizten Raum.
• Benutze Krempen und Flöße.

Der gemeinsame Nenner hier ist, wie Sie sehen können, die Temperaturregelung, und ein beheiztes Bett würde recht gut funktionieren, da es dafür ausgelegt ist, die Temperatur des von Ihnen verwendeten Kunststoffs zu regulieren.

Wie ich jedoch bereits erwähnt habe, ist das Verziehen beim Drucken mit ABS besonders problematisch, und daher ist es sehr wichtig, die empfohlenen oder optimalen Temperaturen verschiedener Kunststoffmaterialien und insbesondere von ABS zu verstehen, weshalb ich Sie dringend bitten möchte, den nächsten Teil zu lesen wo ich im Detail darauf eingehe, welche Temperaturen mit jedem Filament verwendet werden sollen.

Hinweis :Sie können das auf Ihrer Filamentspule aufgedruckte Etikett überprüfen, um die idealen Druck- und Betttemperaturen zu erfahren.

Empfohlene Temperaturen

Die verschiedenen zum Drucken verwendeten Filamente wie ABS, PLA, Nylon, PETG, RE-Pet, Tech-G, PolyFlex, Kohlefaser usw. haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften und würden unterschiedliche Druck- und Betttemperaturen erfordern ein anderes Betthaftmaterial.

Darüber hinaus variiert die Schwierigkeit, sie zu drucken, zwischen den einzelnen Materialien stark, ebenso wie ihre Gesamtstärke, weshalb sie für verschiedene Anwendungen nützlich sind, aber für diesen Artikel lassen Sie uns über ABS sprechen da es eher um das Thema geht .

Was ist die Glasübergangstemperatur?

Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der ein Polymer beim Erhitzen viskos wird; Es nimmt einen glasartigen Zustand an, der ihm mechanische Eigenschaften wie Sprödigkeit, Steifheit und Starrheit verleiht, besser bekannt als Übergang von einem festen Zustand in einen eher „gummiartigen“ Zustand.

Unterschiedliche Kunststoffe haben ihre eigenen Werte für die Glasübergangstemperatur; ABS hat einen Minimal- und Maximalwert von 90 ^o C und 102 ^o C, was weit unter der Drucktemperatur liegt, die zu Verzug führt. Aus diesem Grund wird die Heizbetttemperatur auf einen Bereich von 90 bis 100 °C eingestellt, um die Glasübergangszeit zu nutzen.

PETG beispielsweise hat einen Glasübergangstemperaturwert zwischen 70 °C und 80 °C, was zu einem Betttemperaturbereich von 70 – 80 °C führt.

ABS ist ziemlich schwierig zu drucken, da es beim Abkühlen stark schrumpft, was die Hauptursache für das Verziehen ist.

Die Schichten eines ABS-3D-Drucks können sich aufgrund des Innendrucks, der sich beim Abkühlen des Teils aufbaut, trennen (Delaminierung) oder sogar brechen.

Hier ist eine sehr nützliche Tabelle, mit der Sie sowohl die Drucktemperatur für Ihren Kunststofftyp als auch die erforderliche Betttemperatur bestimmen können.

Temperaturbereichstabelle

Die folgende Tabelle zeigt die Temperaturbereiche bestimmter Kunststoffe:

Jetzt, da Sie mehr darüber wissen, warum Heizbetten nützlich sind und auf welche Temperatur Sie sie für Ihre Drucke einstellen sollten, ist es an der Zeit, sich mit den verschiedenen Arten von Heizbetten zu befassen, die es gibt.

Arten von beheizten Betten

Es gibt eine große Auswahl an Heizbetten, und einige davon sind mit Ihrem Drucker vorinstalliert (die meisten von ihnen werden jedoch nicht mit einem Heizbett geliefert, sondern mit einem normalen).

Unten aufgeführt sind die häufigsten;

PCB-Heizbett

Die von Josef Prusa entwickelten PCB-Heizbetten funktionieren, indem sie einen elektrischen Strom durch einen Leiter leiten, der Wärme erzeugt.

Diese beheizten Betten werden von zahlreichen 3D-Druckern verwendet, nicht nur wegen ihrer guten Leistung, sondern auch weil sie erschwinglich sind und auch die Installation und der Nivellierungsprozess ein Kinderspiel sind.

Sie können bei ihrer Verwendung ein unkompliziertes und sauberes Druckerlebnis erwarten, sie erfordern im Gegensatz zu einem gehärteten Stahlblech, das mit aluminiumbeschichteten Widerständen montiert ist, nur minimale vertikale Freiheit, und sie bieten auch eine gleichmäßige Wärmeverteilung.

Kapton-Folienheizung

Kapton ist eine elektrisch leitfähige Polyimidfolie, die für Heizanwendungen entwickelt wurde, bei denen ein dünnes, leichtes und gleichmäßiges Heizelement benötigt wird.

Da diese Kapton-Folienheizungen so dünn sind, können sie sich sehr schnell aufheizen und abkühlen und sind für die Verwendung mit Heizmedien konzipiert, die eine schnelle Wärmeverteilung bieten, sodass sich die Kunststoffmaterialien schnell erwärmen und abkühlen können, um Verdrehungen zu vermeiden und Warping.

Aluminiumbeschichtete Heizungen

Aluminiumummantelte Heizungen haben einen elektrischen Schaltkreis, der einen Thermistor und Isolator im Fall von temperaturempfindlichen Elementen verwendet.

Sie gelten als effizient und billig, jedoch erfordern aluminiumverkleidete Heizungen einen ziemlich komplizierten Installationsprozess, da sie an die Oberfläche geschraubt werden müssen, und es wird empfohlen, Paste zwischen der verkleideten Heizung und der Oberfläche zu verwenden.

Aus diesem Grund würde ich empfehlen, einen Drucker zu kaufen, der bereits mit einem beheizten Bett geliefert wird, da der Kauf separat zu Kompatibilitätsproblemen führen kann.

Es ist erwähnenswert, dass die meisten 3D-Drucker nicht mit einem Heizbett ausgestattet sind. Überprüfen Sie daher, ob der Drucker, den Sie am Ende erhalten, bereits mit einem Heizbett ausgestattet ist, wie der XVICO Open Source Marlin2.0 Semi-Assemble DIY 3D-Drucker. P>

Und nicht zuletzt…

Heizbettklebstoffe

Ich habe zuvor kurz verschiedene Klebstoffe erwähnt, die am Bett selbst angebracht werden können, damit Ihre Drucke besser daran haften, und während die Verwendung eines beheizten Betts Ihnen eine Menge hilft, kann es Zeiten geben, in denen Sie möglicherweise auf diese Typen zurückgreifen müssen von Materialien.

Painters Tape und Kapton Tape sind großartige Klebstoffe und eignen sich aufgrund ihrer rauen Oberfläche ideal zum Bedrucken von ABS, wodurch die Haftung verbessert wird.

Kapton Tape funktioniert auch hervorragend mit PLA, da es hilft, das Modell während des gesamten Druckvorgangs am Heizbett festzuhalten.

Eine andere Art der Haftung sind Haarsprays und Klebstoffe, die auch gut mit ABS funktionieren, um die Betthaftung zu erhöhen. Es wird jedoch empfohlen, Haarsprays auf Glasoberflächen zu verwenden.

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