Как правильно печатать филаментом PLA - советы и рекомендации по 3D-печати

Давайте рассмотрим в деталях процесс 3D-печати филаментом PLA. Мы обсудим, что такое PLA и как его подружить с вашим принтером, как подобрать правильную температуру и на каких поверхностях печатать.

PLA — это удивительный материал для 3D-моделирования. Но не токсичен и в процессе работы приятно пахнет. PLA бывает самых разных цветов, а по причине его температурных характеристик из него исключительно просто получаются великолепные объекты.

Если вы работали с ABS, вы обнаружите, что PLA тверже, наносится медленнее и с помощью него легче получаются замечательно гладкие детали. PLA меньше искажается под воздействием температуры, и им проще печатать крупные объекты. Следует учитывать, что, поскольку этот материал более жесткий, он, следовательно, более хрупкий. Если вы собираетесь использовать распечатанный вами объект в условиях, где ему придется испытывать много ударов и резких столкновений, PLA может оказаться не лучшим выбором.

Другой важный момент при печати PLA — это температуры, которым будет подвергаться распечатка. PLA становится мягким при 70-80 °C, и изготовленные из этого пластика объекты деформируются, если в течение продолжительного времени находятся под воздействием температур, которые выше указанных. Вот почему около экструдера следует использовать ABS или какой-либо другой материал. Все остальные детали принтера мы обычно распечатываем из PLA — кроме тех, которые находятся рядом с экструдером, они из ABS.

Проверьте качество пластика

Проблема пластиковая нить хрупкая и ломается в руках. При печати слои ложатся неравномерно, шероховато, частые пропуски и подтеки, слышны щелчки и хлопки. (Случается с ABS и PLA)

PLA и ABS гигроскопичны, то есть впитывают влагу из окружающей среды. Влажный пруток становится более ломким и хрупким. Может ломаться руками при сгибе. Такой филамент, если не сломался в механизме подачи экструдера, поступая в горячий хотэнд за доли секунды нагревается до температуры кипения воды, в следствие чего даже малое содержание влаги мгновенно закипает и вырывается наружу, создавая при этом характерный взрыв. Внешне такой пластик не будет отличаться от здорового, но он будет более хрупким и ломким. Качественный PLA и ABS не должен ломаться руками без усилия.

Решение просушите катушку с пластиком

1. Поместите филамент в электрическую духовку на 2-3 часа и температуре 70 °C. Можно для этих целей использовать закрытую камеру принтера с подогревом стола.
2. Храните не используемый пластик в герметичной коробке или пакетах с влагопоглотителем. Правильная фабричная упаковка для PLA и ABS - герметичный вакуумный пакет с пакетиком силикагеля.
3. Влагопоглотитель не высушит пластик, но отлично защитит от излишней влаги.
4. Используйте не гигроскопичные марки пластика SBS и HIPS - они не впитывают влагу, могут сколько угодно храниться без риска испортиться

Проблема пластик вытекает из сопла экструдера. 

Для марок некоторых производителей очень сложно подобрать походящую температуру экструдера. Капризная печать, слои ложатся не равномерно, качество печати оставляет желать лучшего. Это не идеальный пластик, все что остается делать - при каждой загрузке пластика подбирать температуру экструдера. 

Решение приобретайте качественные материалы проверенных производителей. 

Как правильно напечатать первый слой

Первый слой — самая важная часть любой распечатки. Есть несколько вещей, который нужно сделать, чтобы первый слой прилип хорошо.

1. Монтажная пластина (или подложка для печати) должна быть установлена на правильном уровне.
2. Экструдер должен находиться на правильной высоте над ней.
3. Материал основы должен быть достаточно хорош, чтобы PLA за него зацепился.

Печать на подложке

Используйте материалы для адгезии: подложки — один из самых простых и быстрых способов добиться отличных распечаток из PLA, как впрочем ABS, SBS или HIPS. 

Раньше повсеместно использовался синий скотч 3M — не верх совершенства, но его было очень просто использовать, пока не перестал производиться. Но иногда во время печати ваша деталь могла отодрать скотч от стола, и в таких случаях объект будет иметь искажения. 

Печать на подогретом столе

Если у вас стол с регулируемой температурой, можно вполне успешно печатать прямо на стекле. Рекомендуемая температура стола при печати PLA — 70 °C.

При печати на стекле исключительно важно выставить уровень стола и экструдера на правильную высоту. Если экструдер будет находиться слишком далеко от стола, PLA не прилипнет ВООБЩЕ; если слишком близко – стекло полностью заблокирует экструдирование материала, и он опять-таки не прилипнет ВООБЩЕ.

Если ваш первый слой не прилипает

1. Проверьте уровень стола.
2. Убедитесь, что печатающая головка находится достаточно близко, чтобы она качественно выдавливала первый слой. Зазор между соплом и поверхностью стола проверяется обычным листом бумаги. Лист толжен пролезать через это расстояние, но не застревать. 
3. Убедитесь, что вы достаточно прогнали экструдер перед началом печати, так что филамент поступает на стол в течение всего процесса печати первого слоя. В программе slic3r вы можете выставить количество обходов до 4 или 5, в зависимости от детали.
4. Протрите стекло денатуратом.

Когда все настроено правильно, стекло – это самый лучший вариант для работы с PLA. На нем получается замечательный блестящий нижний слой, а подогрев стола обеспечивает то, что все выйдет гладко и ровно.

Прочие поверхности для печати

Печать на прозрачной самоклеющейся пленке для стола 3д принтера

Прозрачная полиэстеровая самоклеящаяся пленка с перманентным термоустойчивым клеевым слоем. Наклейте пленку на печатный стол. Эта плёнка намного плотнее и прочнее каптонового скотча, поэтому печатать можно намного дольше, выдерживает высокие температуры. Brim (Кайма) не нужен — шестерни без Brim это здорово. Держится дольше каптона.

Печать на каптоновой ленте

Многим удалось добиться хороших результатов, печатая на каптоновой ленте. Чтобы печатать на ней с помощью PLA, требуется монтажный стол с подогревом. Раньше мы именно так и печатали, но когда научились делать всё правильно на стекле, перестали считать этот вариант самым лучшим. Процесс печати на каптоновую ленту практически идентичен печати на стекле, однако требует больше подготовительных работ и очистки. Если вы знаете о каких-то других преимуществах каптоновой ленты, пожалуйста, поделитесь. Мы постоянно работаем над усовершенствованием процесса.

Печать на поликарбонат

Мы немного поэкспериментировали с поликарбонатом, слегка смазывая его растительным маслом. Поликарбонат работает, все распечатывается хорошо. Вот только деталь трудно снимается, так что преимущества как-то неочевидны. Нам кажется, что этот метод заслуживает более глубокого изучения, и мы расскажем о своих исследованиях, как только они будут проведены. А пока мы рекомендуем работать с синем скотчем.

За чем надо следить

Если температура слишком высока

Между разными частями распечатки вы заметите большое количество своего рода струн (соплей), а экструдер будет «протекать», выпуская большое количество пластика при перемещении между различными печатаемыми областями. Если такое происходит, вы должны попытаться снизить температуру, делая это с шагом в 5 градусов до тех пор, пока из экструдера не перестанет выходить чрезмерно много материала.

Иногда приходится работать с материалом, который просто менее вязок, чем это обычно бывает у PLA, и поэтому он легче протекает даже при более низких температурах. Мы рекомендуем увеличить на несколько миллиметров обратную подачу (ректракт, retract)

Если температура слишком мала

Вы заметите, что филамент или не прилипает к предыдущему слою и у вас получается неровная поверхность, или же деталь получится недостаточно прочной и ее легко разделить. Так или иначе, вам следует увеличить температуру на 5 градусов и продолжать ее наращивать до тех пор, пока у вас не станут получаться качественные отрезки на каждом слое, а после печати деталь окажется достаточно прочной.

Смена филамента

При смене цвета PLA:

1. Выставьте на холодном экструдере температуру в 80 °C и дождитесь нагрева.
2. Когда температура достигнет 80 °C, удалите из экструдера находящийся в нем филамент. Вы можете вытянуть его руками, или же может потребоваться реверсивная подача.
3. Если у вас возникли проблемы с удалением филамента, увеличьте температуру до 100 °C и повторите попытку.
4. Увеличьте температуру еще и обычным способом заправьте новый филамент.
5. Прогоняйте его через экструдер до тех пор, пока он не начнет выходить чистым, т.е. только нового цвета. Если вы переходите с более темного цвета (например, черного) на более светлый (например, белый или натуральный), прогоняйте подольше, чтобы убедиться в отсутствии темных загрязнений:

• Прочистите шестерню экструдера и выдуйте все частицы из входа в него.
• Распечатайте что-нибудь, по поводу чего вам не жалко, если там будет немного предыдущего цвета, или прогоните экструдер в течение нескольких минут. Этот процесс может занять от 10 до 15 минут, прежде чем вы с уверенностью сможете отметить, что темный материал больше не подмешивается к светлому.

Примечание. Мы рекомендуем извлекать филамент, когда он находится в мягком, а не в полностью расплавленном состоянии — тогда будет меньше шансов, что расплавленный материал отложится с внутренней стороны экструдера или еще до камеры плавления. В обоих случаях такого рода остатки могут привести к трудноустранимому забиванию печатающего механизма. Можно также пропихнуть гибкий кусочек филамента, чтобы убедиться, что из конечной части экструдера удалены все загрязнения.

Что делать, если что-то не так

Есть несколько ключевых моментов, которые следует проверить, если распечатки не получаются. Но перед тем как мы рассмотрим решения, мы должны дать краткую характеристику симптомам.

«Первый слой никак не прилипает».

1. Убедитесь, что экструдер находится на правильной высоте. Установите ограничитель или сам экструдер на высоту 0.
2. Убедитесь, что стол выровнен. Зазоры во всех точках калибровки между соплом и столом должны быть приблизительно в толщину листа бумаги.

«У детали некачественные внутренние слои и верхняя поверхность».

1. Проверьте температуру экструдирования (вам может понадобиться увеличивать ее с шагом в 5 градусов)
2. Проверьте натяжение филамента.
3. Прочистите шестерню подачи филамента

«На гранях моей детали много мелких бугорков».

1. Убедитесь, что на принтер поступает достаточный поток данных. При печати с компьютера, убедитесь, что он не перегружен и нормально отправляет команды на принтер. Если тормозит принтер, обычно это означает, что перегружен он.
2. Печатайте с SD-карты. На некоторых принтерах вы можете попробовать печатать с SD-карты. Часто это помогает принтеру получать достаточно данных и работать более плавно.
3. Приобретите более качественный PLA. Мы обнаружили, что качество исходного материала может оказывать существенно влияние на качество печати. Покупка более качественного PLA может помочь в достижении лучших результатов. Тем не менее, не спешите все сваливать на PLA. При правильных установках и достаточном терпении любителям трехмерной печати удавалось успешно работать с самыми разнообразными материалами, многие из которых обладали очень низкой вязкостью и имели очень большие неоднородности. Вы должны уметь добиваться от детали по крайней мере функциональности – пусть даже и с филаментом немного более низкого качества.

«Вертикальные элементы моей распечатки выглядят расплавленными или слипшимися».

1. Включите «охлаждение». Если у вашего принтера имеется кулер, вы должны включить «охлаждение» в установках печати.
2. Приобретите маленький вентилятор. Если у вашего принтера встроенного кулера нет, вы должны озаботиться поисками небольшого настольного вентилятора. Это значительно улучшит ситуацию с вертикальными элементами ваших распечаток и поможет при «наведении мостов» (когда верхний слой перекрывает промежутки на нижнем).

«Мой принтер не выдает никакого материала».

1. Убедитесь, что hotend вообще нагревается. Если нет, нужно провести техобслуживание принтера. Скорее всего, у вас порвалось соединение или «поджарилась» электроника (это если принтер вообще подключен и реагирует на команды программы :)
2. Почистите шестерню подачи и отрегулируйте натяжение. Самое первое, что нужно сделать, — это почистить шестерню подачи, которая касается филамента, и убедиться в правильном натяжении нити. Неправильное натяжение или забитая шестерня подачи обычно дают почти такую же картину, как при низкой температуре филамента, но иногда это вообще блокирует экструдирование. Почистите прижимной ролик металлической щеткой и убедитесь, что натяжение филамента хорошее и плотное (слишком большое тоже может мешать экструдированию, обычно это свойственно принтерам с прямой подачей, — когда мотор напрямую крутит шестерню подачи; при наличии промежуточных шестерней такое случается реже).
3. Удалите заправленный филамент. Возможно, мелкие частицы пластика застряли в самом кончике экструдера и забивают его. Используйте описанную выше технику смены филамента, чтобы извлечь все частицы из конца экструдера.
4. Проверьте на наличие засора между экструдером и хотэндом и устраните проблему. Эта проблема является наиболее экстремальной, потому что устранить ее можно, только разобрав экструдер. Иногда филамент из хотэнда может затекать обратно в экструдер, в результате чего образуются пузыри, которые потом застывают и блокируют дальнейшую работу. Обычно это случается в месте соединения экструдера и хотэнда. Извлеките экструдер и удалите весь PLA, который можете (для этого вам может понадобиться подогреть хотэнд до 80-100 °C). Если вы не можете удалить весь филамент, вытягивая его, вы можете попробовать протолкнуть его сквозь хотэнд. Для этого мы обычно используем маленький шестигранный (инбусовый) ключ. Если не получается и так, вы можете попробовать высверлить экструдер или хотэнд, но тогда может потребоваться их замена. Обязательно принимайте меры предосторожности против ударов током и ожогов. Если у вас нет достаточного опыта, найдите кого-нибудь, у кого такой опыт есть, — это лучше, чем рисковать получить травму.