3डी प्रिंट विफलताएँ: सामान्य कारण और समाधान

पारंपरिक विनिर्माण की तुलना में, 3डी प्रिंटिंग सस्ती, अधिक सुविधाजनक है, और बहुत कम गंदगी और कम विषाक्त उपोत्पाद पैदा करती है। आख़िरकार इसने प्रोटोटाइपिंग और छोटे पैमाने पर विनिर्माण को हमारे शयनकक्षों में ला दिया है। लेकिन हालाँकि 3डी प्रिंटिंग सुविधाजनक है, लेकिन यह निश्चित रूप से आसान नहीं है।

बिल्कुल कुछ भी, अनुचित बेल्ट तनाव और गलत नोजल कसने वाले टॉर्क से लेकर कुछ भी प्राप्त करने तक सैकड़ों स्लाइसर सॉफ़्टवेयर सेटिंग्स में से एक ग़लत, आपके 3D की भयावह विफलता का कारण बन सकती है प्रिंट करें. लेकिन चिंता न करें क्योंकि हमने 3डी प्रिंट विफलताओं के सबसे सामान्य कारणों के साथ-साथ उनसे बचने के आसान टिप्स भी संकलित किए हैं।

1. स्ट्रिंग

कॉस्मेटिक 3डी प्रिंट के लिए स्ट्रिंगिंग एक भयावह विफलता नहीं हो सकती है, लेकिन आपके मॉडल के सभी खाली स्थानों पर क्षैतिज रूप से चलने वाली प्लास्टिक की पतली धारियां भी उद्देश्य को विफल कर देती हैं। इससे भी बदतर, अत्यधिक स्ट्रिंगिंग से कार्यात्मक प्रिंटों में क्लीयरेंस संबंधी समस्याएं भी पैदा हो सकती हैं - विशेष रूप से वे जिनमें चलते हुए हिस्से शामिल हों।

स्ट्रिंगिंग का क्या कारण है?

भद्दा दोष तब होता है जब 3डी प्रिंटर पिघले हुए फिलामेंट को नोजल से बाहर निकलने से रोकने में विफल रहता है क्योंकि यह 3डी मॉडल के भीतर अंतराल को पार करता है। यह घटना कई कारकों द्वारा नियंत्रित होती है, जिसमें पिघले हुए फिलामेंट की चिपचिपाहट से लेकर नोजल में उत्पन्न दबाव तक शामिल है।

दूसरे शब्दों में, अत्यधिक तापमान पर मुद्रण करने से फिलामेंट के लिए नोजल से बाहर निकलना और स्ट्रिंग करना आसान हो जाएगा। इस बीच, नोजल के दबाव को कम करने में विफलता के कारण पिघला हुआ प्लास्टिक भी समय से पहले बाहर निकल जाएगा। फिलामेंट में नमी की उपस्थिति भी स्ट्रिंगिंग में योगदान कर सकती है।

मामले को बदतर बनाने के लिए, पीईटीजी जैसी कुछ सामग्रियां आंतरिक रूप से इस 3डी प्रिंटिंग दोष के प्रति अधिक संवेदनशील हैं।

स्ट्रिंगिंग को कैसे ठीक करें: कम तापमान का उपयोग करें

आपके नोजल का तापमान जितना अधिक होगा, फिलामेंट के लिए बाहर निकलना उतना ही आसान होगा जबकि ऐसा नहीं होना चाहिए। सही नोजल तापमान सेट करने से सही फिलामेंट चिपचिपाहट प्राप्त होती है, जो बदले में आपके 3डी प्रिंटर को पिघले हुए फिलामेंट के प्रवाह को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित करने की अनुमति देती है। सौभाग्य से, इसे हासिल करने का एक आसान तरीका है।

अधिकांश आधुनिक स्लाइसर जैसे कि प्रूसास्लाइसर, या इसके ओपन-सोर्स समकक्ष सुपरस्लाइसर में अंतर्निहित तापमान टॉवर परीक्षण मॉडल होते हैं। अपनी पसंद के फिलामेंट के लिए नोजल तापमान सेटिंग को ठीक करने के लिए इन अंशांकन विज़ार्ड का उपयोग करें। तापमान टॉवर आपको विभिन्न नोजल तापमान पर मॉडल के विभिन्न अनुभागों को प्रिंट करने की अनुमति देता है।

यह अधिकतम इंटरलेयर आसंजन शक्ति और स्ट्रिंग शमन के बीच गोल्डीलॉक्स ज़ोन खोजने के लिए एकदम सही है। यह निर्धारित करने के लिए कि आपके एप्लिकेशन के लिए कौन सी तापमान सेटिंग पर्याप्त मजबूत है, विभिन्न स्तरों पर परीक्षण प्रिंट को स्नैप करें, साथ ही स्ट्रिंग को भी कम करें।

रिट्रैक्शन सेटिंग्स को कैसे ट्यून करें

अब जब हमने अत्यधिक नोजल तापमान से निपट लिया है, तो हम आपके प्रिंटर को नोजल दबाव को कम करने में मदद करने के लिए आगे बढ़ सकते हैं। नोजल के भीतर एक छोटे छिद्र से पिघले हुए फिलामेंट को धकेलने के लिए बहुत अधिक दबाव की आवश्यकता होती है। यदि जबरदस्त धक्का देने वाले बल को समय पर कम नहीं किया गया, तो फिलामेंट नोजल से बाहर निकलता रहेगा और स्ट्रिंग के रूप में प्रकट होता रहेगा।

आपके स्लाइसर सॉफ़्टवेयर में इसी उद्देश्य के लिए प्रत्यावर्तन दूरी नामक एक सेटिंग है। जैसा कि नाम से पता चलता है, यह फिलामेंट को विपरीत दिशा में खींचकर नोजल दबाव को कम करता है। प्रत्यावर्तन दूरी मान मिलीमीटर में मापा जाता है, और डायरेक्ट ड्राइव एक्सट्रूडर के लिए 0.4 मिमी और 1.2 मिमी के बीच होता है। हालाँकि, बोडेन एक्सट्रूडर को 2 मिमी से 7 मिमी के बीच कहीं भी पीछे हटने की आवश्यकता होती है। यदि आप एक्सट्रूडर प्रकारों के बारे में अनिश्चित हैं, तो हमारा डायरेक्ट ड्राइव और बोडेन एक्सट्रूडर पर व्याख्याता आपको कवर करना चाहिए था.

फिलामेंट सामग्री की कठोरता/लोच के साथ मूल्य भी बदलता है। प्रत्यावर्तन के लिए अनुकूलित मुद्रण अंशांकन मॉडल आपके 3D प्रिंटर के लिए सही सेटिंग निर्धारित करने का एकमात्र व्यवहार्य तरीका है। तापमान टावर की तरह, अधिकांश सभ्य स्लाइसर में इनबिल्ट रिट्रैक्शन टावर होंगे। यदि नहीं, तो आप यहां से रिट्रेक्शन टावर डाउनलोड कर सकते हैं मुद्रणयोग्य यह पता लगाने के लिए कि कौन सी वापसी दूरी सेटिंग आपके लिए सबसे अच्छा काम करती है।

प्रत्यावर्तन दूरी के अलावा, प्रत्यावर्तन गति का भी स्ट्रिंग पर प्रभाव पड़ता है। अधिकांश फिलामेंट्स के लिए यह 25 मिमी/सेकेंड से 60 मिमी/सेकेंड के बीच भिन्न होता है, लेकिन यह इस पर भी निर्भर करता है कि आप इसका उपयोग कर रहे हैं या नहीं प्रत्यक्ष या बोडेन एक्सट्रूडर, जबकि सामग्री की कठोरता/लोच से भी प्रभावित होता है मुद्रित. बहुत कम गति से स्ट्रिंगिंग खराब हो जाती है, जबकि अत्यधिक गति के कारण फिलामेंट एक्सट्रूडर गियर द्वारा चबाया जाएगा, या यहां तक ​​कि पूरी तरह से टूट जाएगा। एक बार फिर, अंशांकन प्रिंट कार्रवाई का सर्वोत्तम तरीका है।

2. नोजल क्लॉग्स

नोजल क्लॉग तब होता है जब फिलामेंट नोजल से गुजरने में असमर्थ होता है, जिसके परिणामस्वरूप अधूरा प्रिंट होता है या बिल्कुल भी बाहर नहीं निकलता है। स्ट्रिंगिंग के विपरीत, यह हमेशा पूर्ण प्रिंट विफलता का कारण बनता है। रुकावट के कारण की पहचान करना और समाधान ढूंढना भी उतना आसान नहीं है, क्योंकि इसमें बहुत सारे परिवर्तन शामिल हैं।

नोजल बंद होने का क्या कारण है और उन्हें कैसे रोकें

3डी प्रिंटर एक्सट्रूडर की जटिलता विफलता के कई बिंदु पैदा करती है जो नोजल के बंद होने में योगदान कर सकती है। मोटे तौर पर, प्राथमिक कारण यांत्रिक (एक्सट्रूडर, नोजल, हीटर) मुद्दों से लेकर फिलामेंट चयन और हैंडलिंग प्रथाओं तक होते हैं। आइए सबसे सामान्य कारणों पर एक नज़र डालें।

फिलामेंट गुणवत्ता: सस्ते फिलामेंट्स में धूल और मलबा होने की संभावना होती है, जो समय के साथ नोजल में जमा हो सकता है और अंततः इसे अवरुद्ध कर सकता है। ऐसे ब्रांडों द्वारा निर्मित फिलामेंट्स के अंदर धातु के टुकड़े मिलना भी असामान्य नहीं है जो उचित विनिर्माण मानकों का पालन नहीं करते हैं। एक औसत नोजल को बंद करने में ज्यादा समय नहीं लगता है जिसका उद्घाटन केवल 0.4 मिमी है। यह प्रतिष्ठित ब्रांडों के उच्च गुणवत्ता वाले फिलामेंट्स का उपयोग करने के लिए लाभदायक है। हालाँकि, यदि आप हमारा अनुसरण करते हैं तो सस्ते फिलामेंट्स के नकारात्मक प्रभाव को कम करना आसान है निवारक नोजल रखरखाव के लिए कोल्ड पुल गाइड.

गलत नोजल आकार: कार्बन फाइबर और ग्लास फाइबर मिश्रणों का उपयोग करने वाले इंजीनियरिंग फिलामेंट्स अधिकांश 3 डी प्रिंटर पर पाए जाने वाले मानक 0.4 मिमी नोजल को आसानी से रोक सकते हैं। स्टॉक नोजल के छोटे छिद्र को अवरुद्ध करने से अपेक्षाकृत बड़ी मिश्रित सामग्री के जोखिम को कम करने के लिए आपके लिए बड़े 0.6 मिमी नोजल का उपयोग करना बेहतर है। यह सलाह लकड़ी, अंधेरे में चमकने और धातु-युक्त फिलामेंट्स पर भी लागू होती है।

अत्यधिक परत की ऊँचाई: मोटी परतें तेजी से प्रिंट होती हैं, लेकिन इसे ज़्यादा करने से आपका नोजल आसानी से बंद हो सकता है। परत की ऊंचाई सेटिंग आदर्श रूप से आपके नोजल आकार के 75 प्रतिशत से अधिक नहीं होनी चाहिए। इसका मतलब है कि 0.3 मिमी परत की ऊंचाई वह अधिकतम है जिसे आप 0.4 मिमी नोजल के लिए सुरक्षित रूप से उपयोग कर सकते हैं।

बड़ी परत की ऊंचाई में मुद्रण मॉडल को फिलामेंट के मौलिक रूप से उच्च वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह की आवश्यकता होती है, जो नोजल तापमान को बढ़ाए बिना असंभव है। पर्याप्त गर्मी की आपूर्ति में विफलता से एक्सट्रूडर के लिए ठंडे फिलामेंट को नोजल से बाहर धकेलना असंभव हो जाता है।

हीट रेंगना: स्पेक्ट्रम के विपरीत छोर पर, अत्यधिक तापमान पर मुद्रण करने से गर्मी गर्म पक्ष से हीटब्रेक के माध्यम से ठंडे पक्ष में "रेंगने" का कारण बन सकती है। किसी भी समय हीटब्रेक के गलत पक्ष पर फिलामेंट पिघलने पर नोजल में रुकावट आ जाती है। यदि आपका हॉटएंड पंखा काम करना बंद कर देता है, तो आपको अपने नोजल को बंद करने के लिए पीएलए जैसी कम पिघलने वाली सामग्री के लिए विशेष रूप से गर्म प्रिंट करने की भी आवश्यकता नहीं है।

मुद्रण से पहले हॉटएंड पंखे की संचालन क्षमता की पुष्टि करके इसे प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। टाइटेनियम या पतले स्टील हीटब्रेक का उपयोग करने से भी गर्मी कम हो जाती है। यदि आप PLA को किसी बंद प्रिंटर में प्रिंट कर रहे हैं, तो दरवाज़ा खुला रखना एक अच्छा विचार है। यदि कुछ और काम नहीं करता है, तो आपको अधिक शक्तिशाली हॉटेंड पंखे में अपग्रेड करना पड़ सकता है।

एक्सट्रूडर पहनना: नोजल के माध्यम से फिलामेंट को धकेलने के लिए एक्सट्रूडर मोटर और गियर असेंबली को जबरदस्त मात्रा में टॉर्क और पकड़ उत्पन्न करनी चाहिए। यह उन सामग्रियों के लिए तेज़ मुद्रण गति पर विशेष रूप से सच है जो गर्म तापमान पर मुद्रित होती हैं। पुराने एक्सट्रूडर स्टेपर मोटर्स का टॉर्क आउटपुट समय के साथ कम हो सकता है, या एक्सट्रूडर गियर खराब हो सकते हैं। पुराने प्रिंटर पर इन कारकों का संयोजन नोजल क्लॉग का कारण बनने के लिए एक्सट्रूज़न बल में पर्याप्त गिरावट पैदा कर सकता है।

हालाँकि, जब आप नोजल क्लॉग के साथ समाप्त होते हैं, तो हमारा निफ्टी 3डी प्रिंटर नोजल अनलॉगिंग गाइड काम आएगा.

3. मुड़ने

वारपिंग तब होती है जब प्रिंटिंग के दौरान प्रिंट के कोने या किनारे प्रिंट बेड से ऊपर उठ जाते हैं। हालांकि यह एक कॉस्मेटिक दोष की तरह लग सकता है, यह कार्यात्मक प्रिंट के लिए आयामी सटीकता को बर्बाद कर देता है, जो एक डील-ब्रेकर है। इससे भी बुरी बात यह है कि अत्यधिक विरूपण के कारण पूरा प्रिंट बिस्तर से बाहर आ सकता है और प्रिंट खराब हो सकता है।

विकृति का क्या कारण है?

यदि आप एबीएस में मुद्रित एक छोटी दीवार की कल्पना करते हैं तो विरूपण की यांत्रिकी को समझना आसान है। पहली कुछ परतें 260°C पर एक बिस्तर पर बिछाई जाती हैं जिसे चिपकने में सहायता के लिए 100°C तक गर्म किया जाता है। जैसे-जैसे प्रिंट आगे बढ़ता है, बिस्तर के पास की परतें 100°C पर होती हैं, जबकि आगे की परतें उस तापमान के एक तिहाई पर होती हैं।

ठंडी परिवेशी वायु के संपर्क में आने वाली ऊपरी परतें ठंडी होने पर सिकुड़ने लगती हैं, जबकि गर्म बिस्तर के पास की गर्म निचली परतें विस्तार के कारण अपेक्षाकृत बड़ी हो जाती हैं। शीर्ष परतों के सिकुड़ने के परिणामस्वरूप बिस्तर के पास की गर्म परतें सिकुड़ जाती हैं, जो बिस्तर से कोनों के ऊपर उठने पर स्पष्ट हो जाता है।

जबकि बिस्तर का आसंजन विकृति को कम कर सकता है, यह वास्तव में प्रिंट की गर्म और ठंडी परतों के बीच तापमान के अंतर के कारण होता है। यही कारण है कि नायलॉन और एबीएस जैसी तकनीकी सामग्रियों में विकृति अधिक स्पष्ट होती है जो काफी उच्च तापमान पर मुद्रित होती हैं।

वारपिंग को कैसे रोकें

उपर्युक्त तापमान अंतर को पाटना विकृति को कम करने का सबसे अच्छा तरीका है। एबीएस प्रिंट के लिए इसे हासिल करना आसान है क्योंकि आपको बस एक संलग्न प्रिंट कक्ष की आवश्यकता है। यह वोरोन 0-सीरीज़ जैसे छोटे प्रिंटरों के लिए चैम्बर तापमान को 70°C तक लाने के लिए बिस्तर द्वारा उत्पन्न गर्मी को रोक लेता है।

यह विधि नायलॉन और पॉलीकार्बोनेट जैसी अधिक चुनौतीपूर्ण सामग्रियों के लिए भी काम करती है। आदर्श रूप से, आपको दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए अपने प्रिंटर के इलेक्ट्रॉनिक्स को चैम्बर के बाहर ले जाना चाहिए। ऐसा कहने के बाद भी, एक साधारण आवरण अभी भी एक बड़े 3डी प्रिंटर में अत्यधिक बड़े या लंबे प्रिंट को विकृत होने से नहीं रोक सकता है। उस समय, आपको प्रिंट कक्ष को कम से कम 60°C के करीब लाने के लिए सक्रिय रूप से गर्म करने की आवश्यकता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऐसे उच्च कक्ष तापमान पीएलए और पीईटीजी जैसी सामग्रियों के लिए आदर्श नहीं हैं, जो उन तापमानों पर नरम हो जाते हैं। इन सामग्रियों को खुले 3डी प्रिंटर में मुद्रित करना सबसे अच्छा है, जिसमें आसंजन में सहायता के लिए बिस्तर को ग्लास संक्रमण (नरम) तापमान (45 डिग्री सेल्सियस और 60 डिग्री सेल्सियस के बीच) पर गर्म किया जाता है। नोजल तापमान को कम करके वारपिंग को और कम किया जा सकता है, लेकिन इससे प्रिंट भी कमजोर हो जाते हैं।

एक सामान्य नियम के रूप में, अपने प्रिंट में बड़ी सपाट सतहों पर किनारे या नुकीले कोनों पर टैब जोड़ें आसंजन में सुधार होता है, क्योंकि ऐसा करने से प्रभावी ढंग से सिकुड़ने वाली सामग्री को निचली सतह पर विकृत होने से रोका जा सकता है परतें. विभिन्न 3डी प्रिंटिंग सतहों पर हमारी मार्गदर्शिका (और उनका उपयोग कब करना है) आपकी पहली परत के आसंजन को बेहतर बनाने में मदद करेगा।

4. परत पृथक्करण या कमजोर प्रिंट

परत पृथक्करण, या प्रदूषण, तब होता है जब प्रिंट की परतें एक-दूसरे से ठीक से चिपकती नहीं हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रिंट में अंतराल या दरारें आ जाती हैं। एक 3डी प्रिंटर मूलतः एक रोबोट द्वारा नियंत्रित एक हॉट मेल्ट ग्लू गन है। और गर्म पिघला हुआ गोंद काम करता है क्योंकि यह गर्म होता है।

इसी तरह, कम नोजल तापमान पर मुद्रण करने से सुंदर प्रिंट बनेंगे जो ज्यादा मुड़ते नहीं हैं, लेकिन गर्मी की कमी इंटरलेयर आसंजन को गंभीर रूप से ख़राब कर देती है। इससे प्रिंट कमजोर हो जाते हैं जो परत रेखाओं के साथ आसानी से टूट जाते हैं।

परत आसंजन में सुधार कैसे करें और कमजोर प्रिंट को कैसे रोकें

परत रेखाओं को छोड़कर, सभी दिशाओं में आपके 3डी प्रिंट की ताकत फिलामेंट निर्माता द्वारा नियंत्रित होती है। आगे पढ़ें फिलामेंट का चुनाव आपके 3डी प्रिंट की सफलता को कैसे प्रभावित करता है. हालाँकि, परत रेखाएँ उपयोग की जा रही सामग्री की परवाह किए बिना सभी 3डी प्रिंटों के लिए विफलता के अपरिवर्तनीय बिंदु हैं। इसलिए इंटरलेयर आसंजन को बेहतर बनाने के लिए इन सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन करना महत्वपूर्ण है।

पर्याप्त तापमान पर मुद्रण: उपरोक्त तापमान टॉवर परीक्षण प्रिंट के साथ अपने नोजल तापमान को कैलिब्रेट करें। इन 3डी मॉडलों को परत आसंजन शक्ति की जांच करने के लिए प्रत्येक तापमान अनुभाग पर स्नैप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह प्रिंट गुणवत्ता और इंटरलेयर ताकत के बीच संतुलन बनाने का सबसे अच्छा तरीका है।

हाई पार्ट कूलिंग फैन स्पीड: पार्ट कूलिंग पंखे की गति बहुत अधिक होने से परतें बहुत जल्दी ठंडी हो सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप खराब आसंजन हो सकता है। जबकि तेज़ पार्ट कूलिंग सुंदर प्रिंट और बेहतर ओवरहैंग/समर्थन गुणवत्ता सुनिश्चित करती है, यह एबीएस, नायलॉन और पॉली कार्बोनेट जैसी सामग्रियों में इंटरलेयर आसंजन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है।

नम फिलामेंट: फिलामेंट में नमी की उपस्थिति के कारण गर्म नोजल में भाप उत्पन्न होती है, जो बाहर निकाले गए पदार्थ के भीतर सूक्ष्म बुलबुले और रिक्त स्थान का परिचय देती है। यह न केवल प्रिंट की सतह की गुणवत्ता को ख़राब करता है बल्कि उन्हें भंगुर भी बनाता है। पीएलए और पीईटीजी जैसी शुरुआती-अनुकूल सामग्री नमी के प्रति संवेदनशील नहीं हैं, लेकिन नायलॉन जैसे हाइग्रोस्कोपिक फिलामेंट्स को मुद्रण से पहले फिलामेंट ड्रायर में अच्छी तरह से सूखना चाहिए।

3डी प्रिंटिंग सर्वनाश के चार घुड़सवार

सफल 3डी प्रिंट हासिल करना प्रथम-परत के अच्छे आसंजन को सुनिश्चित करने तक सीमित नहीं है। विफलता के इन चार सामान्य तरीकों को कम करने के लिए अपने प्रिंटर और स्लाइसर सेटिंग्स को ट्यून करने से विफल 3डी प्रिंट का सामना करने की संभावना काफी कम हो जाएगी।