مشکلات پرینت سه بعدی : پرینت قسمت های آویزان شده ( Overhang )

از سری مشکلاتی که هنگام پرینت قطعات سه بعدی با آن مواجه می شوید پرینت قسمت های آویزان شده است ( overhang ). 

زمانی که سطوح شیب دار بدون ساپورت گذاری پرینت می کنید overhang اتفاق می افتد. به دلیل شیوه کارکرد لایه به لایه پرینتر سه بعدی، هنگام پرینت سطوح شیب دار بدون ساپورت گذاری لایه های اولیه و زیر سطح شیب فرو می ریزد. وقتی فیلامنت ذوب شده از اکسترودر خارج می شود سطحی وجود ندارد که روی آن قرار گیرد و سرد شود پس در هوا معلق شده و نیروی گرانش فیلامنت را پایین می کشد. در نتیجه، پرینت قطعه مورد نظر با مشکل مواجه می شود. با توجه به زاویه شیب، می توان قابل چاپ بودن قطعه را مشخص کنیم.

قانون 45 درجه یک راهکار آسان برای درک overhang است. این قانون می گوید: شیب های کمتر و مساوی 45 درجه را می توان بدون افت کیفیت چاپ کرد. اگر شیب بیشتر شد ممکن است نیاز به ساپورت داشته باشد. باید توجه کنید که ساپورت ها نیز ایده آل نیستند. زیرا به قطعه آسیب می رسانند. زمان پرینت و مواد مصرفی را افزایش می دهند و اشکال هندسی قابل پرینت را محدود می کنند (مانند حفره های داخلی).

البته قانون 45 درجه علاوه بر اینکه راهنمای خوبی برای پرینت سه بعدی قطعات شیب دار است، در اکثر پرینتر های مدرن بر حفظ منابع و کاهش مواد مصرفی نیز تاثیر می گذارد. 

زمانی که یک سطح با شیب تند را پرینت می کنید معمولا یک یا دو مشکل ممکن است رخ دهد:

افتادن: در این جا فیلامنت ذوب شده قبل از سرد شدن، توسط نیروی گرانش به پایین کشیده می شود و با فیلامنت های خم شده یا افتاده بر روی صفحه چاپ مواجه می شوید.

پیچیدن: وقتی که فیلامنت ذوب شده به اندازه کافی سرد نشود، شروع به خم شدن به سمت بالا می کند و سطحی ناصاف و ناهموار به جای می گذارد.

برای کنترل اور هنگ می توان اقداماتی را انجام داد و احتمال افتادن فیلامنت را کاهش داد. قبل از انجام این اقدامات، باید مطمئن شوید که پرینتر سه بعدی شما کالیبره شده باشد.

برای کاهش احتمال overhang می توان اقدامات زیر را انجام داد:

1. خشک کردن فیلامنت : فیلامنت پلیمر پلاستیک از زنجیره ای از مولکول ها ساخته شده اند و مولکول های آب این زنجیره را قطع می کنند. فیلامنت را خراب کرده و باعث بروز مشکل در حین چاپ می شوند. از دست دادن این توالی و یکپارچگی باعث به وجود آمدن سطوح ناصاف و افتادن فیلامنت می شود.

2. کاهش دمای نازل : با کاهش دمای نازل، فیلامنت زودتر سرد می شود و احتمال افتادن آن کاهش می یابد. با استفاده از یک برج دمایی، دمای بهینه مواد پرینت سه بعدی خود را پیدا کنید. دمایی که مقدار بسیار ناچیز پایین تر از دمای ذوب فیلامنت شما باشد و آن قدر گرم باشد که باعث گرفتگی نازل نشود.

3. کاهش سرعت پرینت : درست مشابه با کاهش دمای نازل، با کاهش سرعت پرینت زمان بیشتری برای خنک شدن فیلامنت ذوب شده فراهم می شود. همچنین سرعت جریان کمتر،مقدار بار کمتری به اکسترودر وارد می کند و حتی می توان دمای نازل را بیشتر کاهش داد. در کل کاهش سرعت پرینت منجر به بهبود کیفیت قطعه پرینت سه بعدی می شود. اما باید توجه کنید که بیش از اندازه سرعت را کاهش ندهید بخصوص در هنگام پرینت لایه های کوچک . در این صورت نازل داغ زمان بیشتری را روی مواد اکسترود شده می ماند و مواد را داغ کرده و به قطعه پرینت سه بعدی آسیب می رساند. پیشنهاد می کنیم تنظیمات را تغییر دهید و آزمایش کنید و آنقدر تکرار کنید که به تنظیمات بهینه دست پیدا کنید.

4. تقویت خنک کننده : برای بحث درباره خنک کننده، دانستن سرعت فن لازم است. اما در اینجا برای کاهش احتمال overhang هرچه سرعت بالاتر باشد بهتر است. با این حال پیدا کردن سرعت بهینه که از overhang جلوگیری کند و همچنین در کیفیت پرینت سه بعدی اثر سو نداشته باشد ضروری است. برای مثال PLA با داشتن نقطه ذوب پایین، نیاز بیشتری به خنک کردن دارد اما در رابطه با موادی با دمای بالاتر مثل ABS لازم است بیشتر دقت کنید.

در بعضی مواقع حتی با استفاده از صد درصد سرعت فن همچنان دچار مشکل می شویم. در اینجا می توان با تعویض فن و کانال های فن با خنک کننده های قدرتمند تر و حتی با به کار بردن فن شعاعی، هوای بیشتری را پمپ کنیم تا به نتیجه مطلوب برسیم.

لازم به ذکر است که اگر فن با قدرت بالایی دارید، سرعت نازل را بیشتر کنید تا قسمت داغ از قطعه درحال چاپ دور تر شود تا فن بتواند وظیفه خود را بهتر انجام دهد.

5. عرض لایه ها را تنظیم کنید : شما می توانید با کاهش عرض لایه از آویزان شدن فیلامنت جلوگیری کنید. هرچه مواد حجم کمتری داشته باشند زودتر خنک می شوند و سطح محکم تری برای استقرار لایه ی بعدی فراهم می کنند.

6. مدل خود را به قطعات کوچکتری برای پرینت تقسیم کنید: گاهی اوقات می توان مدل پرینت سه بعدی خود را به قطعات کوچکتری برای پرینت تقسیم کرد. با این کار نیاز به ساپورت های پیچیده کمتر می شود و همچنین از overhang جلوگیری می کند.