Spiegazione del bridging della stampa 3D: dal problema alla soluzione

La stampa 3D spesso comporta la creazione di parti che attraversano spazi vuoti. Questo processo, chiamato bridging, può essere piuttosto complicato. Quando la stampante tenta di stampare su uno spazio vuoto, la plastica potrebbe cedere o non connettersi correttamente. Questa guida copre tutto ciò che devi sapere sul bridging nella stampa 3D. Vedremo perché è importante, come farlo bene e come risolvere i problemi comuni. Riceverai consigli utili su come migliorare le tue stampe, che tu sia un principiante o un utente esperto.

Come funziona il bridging nella stampa 3D

Collegamento in Stampa 3D si riferisce alla creazione di forme che attraversano spazi vuoti senza usare supporti. È una tecnica piuttosto utile quando si cerca di realizzare disegni complessi e sporgenze.

Lo fa stendendo la plastica su uno spazio vuoto tra due punti durante il processo di bridging. La parte più complicata è come mantenere la plastica in forma mentre attraversa lo spazio.

Inizia quando la stampante spinge fuori la plastica da un bordo dello spazio. Mentre questa testa attraversa uno spazio aperto, estrude continuamente la plastica. La plastica estrusa si raffredda e si indurisce mentre viene stesa. Quando raggiunge l'altro lato, si collega, formando così il ponte. Quindi, la stampante mette sempre più strati sopra per rendere il ponte più solido.

L'unica cosa è che, per un buon bridging, la plastica deve essere esattamente alla giusta temperatura: abbastanza calda da estendersi attraverso lo spazio, abbastanza fredda da mantenere la sua forma. Ottenere questo equilibrio è ciò che rende il bridging così impegnativo e così utile nella stampa 3D. Quando è ben fatto, consente di creare forme complesse senza dover rimuovere i supporti in seguito.

Tre comuni problemi di bridging

In genere, il bridging è una sfida con la stampa 3D. Tre dei problemi più comuni che si possono avere quando si cerca di realizzare dei ponti sono cedimenti, filamenti e spazi vuoti/incongruenze. Ognuno di questi problemi avrà cause e caratteristiche visive distinte.

1. Cedimento

Se invece di mantenere una linea retta tra lo spazio, il materiale estruso si piega o si piega verso il basso. Ciò tende a essere più pronunciato con ponti più lunghi o quando si stampa con materiali che si raffreddano piuttosto lentamente. Ciò può portare a una forma finale deformata con una minore integrità strutturale.

I segni visivi del cedimento includono:

• Un evidente calo al centro del ponte
• Spessore irregolare nella sezione colmata
• Linee ondulate o irregolari nell'area del ponte

2. Incordatura

Lo stringing è un problema in cui sottili fili di plastica sono visibili tra porzioni della stampa che non dovrebbero essere a contatto tra loro. Durante il processo di stringing nel bridging, si forma una struttura a ragnatela attraverso lo spazio. Ciò è solitamente dovuto a una temperatura non corretta durante la stampa o a impostazioni di retrazione non appropriate.

Gli indicatori di incordatura includono:

• Sottili fili di plastica che attraversano l'area del ponte
• Ciuffi o formazioni simili a ragnatele in spazi aperti
• Materiale in eccesso che si accumula sulla superficie di stampa

3. Lacune e incongruenze

Lacune e incongruenze nel bridging possono manifestarsi come spazi o motivi irregolari nel materiale stampato. Alcune delle cause che possono causare questi problemi includono estrusione scadente, raffreddamento differenziale e velocità di stampa non corrispondenti. Queste lacune e incongruenze compromettono seriamente l'integrità strutturale del bridge e l'aspetto generale della stampa.

Segnali comuni di lacune e incongruenze:

• Fori o spazi visibili nella sezione colmata
• Texture superficiale irregolare o non uniforme
• Larghezza o spessore non uniforme sul ponte

Questi problemi comuni, affinché il bridging possa essere realizzato, vengono normalmente superati regolando varie impostazioni di stampa e fattori ambientali. La corretta identificazione di tali problemi è il primo passo verso il miglioramento della qualità delle sezioni bridged negli oggetti stampati in 3D.

Fattori che influenzano la qualità del bridging

La qualità del processo di bridging dipende da un insieme di variabili. Le più importanti tra queste includono:

1. Proprietà del materiale

Materiali diversi si comportano in modo unico durante la formazione di ponti:

PLA (acido polilattico): Nella maggior parte dei casi, è più facile da usare come ponte grazie al suo punto di fusione relativamente basso. Si solidifica piuttosto velocemente, rendendolo quindi perfetto per piccoli ponti.

• Temperatura di stampa: 190-220°C.

ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene): Con un punto di fusione più alto e la tendenza a deformarsi, è più difficile colmare questa lacuna. Sono richieste temperature più elevate e un ambiente di stampa chiuso.

• Temperatura di stampa ottimale: 220-250°C.

PETG (polietilene tereftalato glicole): Un buon compromesso tra PLA e ABS: non si deforma tanto quanto l'ABS, ma il risultato è filamentoso.

• Temperatura di stampa ottimale: 230-250°C.

2. Impostazioni di stampa

Temperatura di estrusione: Temperature più basse in genere producono ponti migliori ma possono causare sottoestrusione. Inizia con l'estremità inferiore dell'intervallo di temperatura consigliato per il tuo materiale e regola secondo necessità.

Velocità di stampa: Velocità più basse (circa 20-30 mm/s) spesso determinano una migliore formazione di ponti, consentendo al materiale di avere più tempo per raffreddarsi e solidificarsi.

Velocità della ventola di raffreddamento: Velocità della ventola più elevate migliorano il bridging solidificando rapidamente il materiale estruso. Per il PLA, utilizzare la velocità della ventola al 100%. Per addominali, iniziare con 0% e aumentare gradualmente se necessario.

Altezza dello strato: Gli strati più sottili (0,1-0,2 mm) solitamente producono ponti più resistenti grazie al minor peso del materiale.

3. Condizioni ambientali

Temperatura ambiente: Mantenere una temperatura ambiente stabile tra 20-25°C per la maggior parte dei materiali. Per l'ABS, una temperatura ambiente più elevata (circa 30-35°C) in uno spazio chiuso può prevenire la deformazione.

Umidità: Conservare i filamenti in un ambiente asciutto. Un'elevata umidità può causare un'estrusione incoerente. Utilizzare un essiccatore per filamenti se necessario.

Flusso d'aria: Ridurre al minimo le correnti d'aria nell'area di stampa per garantire un raffreddamento uniforme. Tuttavia, per ponti più grandi, una piccola ventola rivolta verso la stampa può aiutare con il raffreddamento.

Grazie a questa conoscenza, ora sei meglio equipaggiato per affrontare le sfide di collegamento nel tuo Progetti di stampa 3DSperimenta questi fattori per trovare la soluzione ottimale per la tua configurazione e i tuoi materiali specifici.

Come regolare la stampante 3D per ottenere ponti migliori

Il successo di un progetto di questo tipo dipende spesso dai dettagli delle impostazioni della stampante.

1. Rallenta la velocità di bridging

La velocità di stampa è un fattore che influenza il modo in cui escono i ponti. Se è troppo veloce, i ponti potrebbero cedere. Se è troppo lenta, la plastica potrebbe surriscaldarsi.

Con i ponti, un buon punto di partenza è di circa 20-30 mm/s, e poi più veloce o più lento, a seconda dell'aspetto.Infatti, la maggior parte dei ponti corti (meno di 20 mm) possono essere stampati molto più velocemente, mentre quelli più lunghi devono essere stampati molto più lentamente.

2. Abbassare la temperatura dell'ugello

Una delle variabili più importanti quando si tratta di stampare buoni ponti è la temperatura. Si desidera che la plastica sia abbastanza calda per stampare bene, ma abbastanza fredda per mantenere la sua forma.

Prendi la raccomandazione di temperatura minima della tua plastica e inizia da quella. Per il PLA, prova a partire da circa 190° C. Per il PETG, usa circa 230° C. Se noti degli spazi vuoti o gli strati non aderiscono bene, aumenta la temperatura di circa 5° C alla volta.

3. Aumenta la velocità della ventola di raffreddamento

Il raffreddamento favorisce la rapida solidificazione della plastica, evitando così cedimenti.

Nel caso di PLA e PETG, la ventola deve essere accesa alla massima velocità durante la stampa dei ponti; per l'ABS deve essere spenta durante l'avvio; questa velocità può essere aumentata nel tempo, se necessario, ma con cautela poiché ciò potrebbe impedire agli strati di aderire correttamente.

4. Regola l'altezza e la larghezza del livello

L'altezza e la larghezza di ogni strato sono fattori che determinano come escono i ponti. Gli strati più sottili tendono a creare ponti più resistenti, ma richiedono più tempo per la stampa.

Prova altezze di strato tra 0,1 mm e 0,2 mm per i ponti. Gli strati più sottili spesso cedono meno perché sono più leggeri.

Per la larghezza dello strato, prova a rendere la larghezza dell'estrusione di bridging più ampia del 10-20% rispetto alla dimensione dell'ugello. Questo può essere utilizzato per riempire gli spazi vuoti e creare connessioni più forti.

Strategie avanzate per padroneggiare il bridging della stampa 3D

Ora che abbiamo trattato le basi, diamo un'occhiata ad alcuni metodi più avanzati per gestire i ponti difficili. Questi metodi possono aiutarti a stampare modelli più complessi.

1. Uso strategico dei supporti

Considerare l'uso di supporti se sono più lunghi di 50 mm o più ripidi di 45 gradi. Se la stampante ha due ugelli, si può provare supporti solubili. Rimuoverli è più comodo e la finitura è più fluida. Tuttavia, i supporti richiedono materiale e tempo di stampa extra, quindi utilizzali solo quando è davvero necessario. Si dovrebbe sempre provare a stampare senza supporti. Ora verrà trattato il passaggio per l'ottimizzazione delle impostazioni di Slicer.

2. Ottimizzazione delle impostazioni dello slicer per i bridge

La maggior parte degli slicer avrà impostazioni di bridging. Per prima cosa trova "rapporto di flusso del ponte" e impostalo all'80-90% della tua normale portata. Questo impedisce che venga utilizzata troppa plastica. Infine, per la maggior parte dei materiali diversi dall'ABS, imposta la "velocità della ventola della pelle del ponte" su alta. Alcune slicer ti consentiranno di cambiare la direzione delle linee del ponte. Sperimenta con diverse angolazioni per vedere quale funziona meglio per il tuo modello.

3. Riprogettazione per ponti migliori

A volte, il bridging è più facile se si riprogetta semplicemente il modello. Se ci sono ponti lunghi, provare ad aggiungere piccoli pilastri di supporto nel modello 3D. Ciò trasforma un ponte lungo in diversi ponti più corti. Inoltre, provare a ruotare il modello. Una semplice rotazione può trasformare sporgenze difficili in ponti gestibili. Se si stampano parti funzionali, aggiungere bordi inclinati o angoli arrotondati ai bordi del ponte. Ciò può aumentare la resistenza e migliorare l'aspetto.

Soluzioni per problemi di bridging difficili

Anche in condizioni ideali, potresti riscontrare strani problemi di bridging. Di seguito sono riportati i modi per identificare ed eliminare i problemi difficili da eliminare.

Problemi insoliti del ponte a cui fare attenzione

Oltre al semplice cedimento o snervamento, cerca questi problemi meno comuni:

• Effetto fisarmonica: Il ponte ha una superficie ondulata e irregolare.
• Arricciatura: I bordi del ponte si sollevano o si arricciano verso l'alto.
• Ponti fragili: Il ponte è soggetto a rotture o crolli.
• Estrusione incoerente: Il ponte presenta un'alternanza di sezioni spesse e sottili.

Riparazione di una superficie ondulata del ponte

Se il tuo bridge ha un aspetto ondulato, controlla prima che le cinghie non siano allentate o che il telaio della stampante non tremi. Controlla che il raffreddamento sia uniforme: potrebbe essere necessario riposizionare la ventola. A volte stampare i bridge a 45° rispetto all'asse X o Y migliora la superficie.

Come impedire che i bordi del ponte si arricciano

Per i bordi arricciati, aumenta leggermente la temperatura del letto per i primi strati. Aggiungere un bordo alla stampa può anche aiutare con l'adesione. Se stai stampando con ABS, stampare in un contenitore impedisce alle correnti d'aria di causare arricciamenti.

Costruire ponti più forti

Per rendere più forti i ponti fragili, prova ad aumentare la percentuale di riempimento nelle aree che sostengono il ponte. Molto spesso, cambiare marche o tipi funzionerà perché alcuni sono semplicemente più forti di altri. Le stampe PLA possono essere ricotte dopo la stampa per aumentarne la resistenza, ma ciò comporta diversi passaggi aggiuntivi.

Risoluzione dello spessore irregolare del ponte

Se lo spessore del tuo ponte non è uniforme, prova a pulire l'ugello o a sostituirlo se usurato. Sono in considerazione anche gli intasamenti parziali nell'hot end. È anche una buona idea eseguire una calibrazione del passo dell'estrusore e prendere misure del diametro del filamento in diversi punti per confermare il suo diametro uniforme.

Diventa più bravo a stampare ponti in 3D!

Una delle tecniche più importanti della stampa 3D, il bridging, ti consentirà di stampare progetti più complessi. Questo tutorial ti ha fornito una panoramica di come funziona il bridging, dei problemi frequenti che si verificano e dei modi per ripararli. Puoi produrre ponti migliori modificando le impostazioni per la stampa, selezionando il materiale giusto e spesso regolando il tuo progetto. Se si presentano problemi più difficili, applica i suggerimenti per la risoluzione dei problemi per superarli. Con la pratica, sarai in grado di stampare ponti resistenti e lisci, il che ti consentirà di realizzare progetti più sorprendenti. Stampe 3DInizia ad applicare questi suggerimenti alla tua prossima stampa per notare la differenza.