Tai ương lớp đầu tiên? Đây là 5 bề mặt in 3D để giải cứu

Họ nói rằng in 3D rất đơn giản. Chỉ cần xem lớp đầu tiên đi xuống thành công và máy in sẽ xử lý phần còn lại. Nói thì dễ hơn làm, khi xem xét cách hầu hết những người mới bắt đầu từ bỏ sở thích sau khi thất bại ở nhiệm vụ tưởng chừng đơn giản này.

Các giải pháp cho các vấn đề về độ bám dính của lớp đầu tiên bao gồm từ các ứng dụng keo dính và keo xịt tóc cho đến các đầu dò cân bằng tầng tự động và thủ thuật AI. Nhưng không có cái nào trong số này sẽ hoạt động nếu không có bề mặt in 3D chính xác. Bạn hoàn toàn có thể sử dụng bề mặt xây dựng sai cho dây tóc mà bạn lựa chọn, vì vậy đây là cách để chọn đúng bề mặt.

Cách chọn bề mặt in 3D

Trước khi tìm hiểu cách chọn bề mặt in 3D phù hợp với nhu cầu của bạn, hãy giải quyết một số điều kiện tiên quyết ngay từ đầu. Không có bề mặt xây dựng nào có thể giúp in bám dính nếu giường máy in 3D của bạn không bằng phẳng. Cân bằng giường và hiệu chuẩn lớp đầu tiên là chìa khóa để in 3D thành công. Tìm ra điều đó nên là hành động đầu tiên của bạn. Lớp sơn lót toàn diện của chúng tôi về in 3D đã đề cập đến vấn đề đó.

Các bề mặt xây dựng tương thích với in 3D FDM có rất nhiều loại khác nhau. Một số bề mặt xây dựng hoạt động tốt với nhiều sợi thông thường, trong khi những bề mặt khác được phát triển đặc biệt cho một số vật liệu FDM khó in nhất định. Sự lựa chọn chính xác phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như cường độ bám dính, dễ dàng loại bỏ, nhiệt độ bề mặt tối đa cho phép và kết thúc lớp dưới cùng.

Hướng dẫn này sẽ phân tích những điểm mạnh và điểm yếu cố hữu của các bề mặt in 3D phổ biến cũng như khó hiểu (nhưng hữu ích), đồng thời giải thích những điều cần làm trong việc lựa chọn bề mặt phù hợp cho nhu cầu in 3D cụ thể của bạn.

1. Kính nổi

Các tấm kính tạo nên một bề mặt xây dựng in 3D gần như hoàn hảo. Chúng vốn bằng phẳng và rẻ tiền, điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các máy in 3D giá rẻ có giường bị cong vênh. Một tấm kính dày loại bỏ bất kỳ sự nhấp nhô bề mặt bên dưới nào của ngay cả những chiếc giường cong vênh tuyệt vọng nhất. Hơn nữa, hệ số giãn nở nhiệt thấp của kính làm cho nó có khả năng chống cong vênh tốt hơn. Nó rẻ hơn đáng kể và dễ dàng hơn để đạt được kết quả lớp đầu tiên hoàn hảo với bề mặt xây dựng này.

Mặc dù thủy tinh mất nhiều thời gian hơn để nung nóng đến nhiệt độ in, điều đó cũng làm cho nó có khả năng chống lại sự dao động nhiệt độ cao hơn — một ưu điểm giúp cải thiện tính nhất quán của bản in dọc theo trục Z. Vật liệu cũng có thể dễ dàng chịu được nhiệt độ giường 120 ° C (khoảng 250 ° F) được bảo hành bởi dây tóc ABS. Độ mịn vốn có của nó cũng tạo ra bề mặt đáy bóng đẹp hấp dẫn cho các bản in 3D.

Vậy thì nắm bắt là gì? Độ kết dính là một lĩnh vực mà thủy tinh không sánh được với các sản phẩm cùng loại. Nó hoàn toàn ổn đối với dây tóc PLA thân thiện với người mới bắt đầu, nhưng nó phải vật lộn để tuân thủ ABS, ASA, nylon và các vật liệu kỹ thuật chuyên dụng khác. Tuy nhiên, điều đó có thể được khắc phục bằng các chất hỗ trợ kết dính như keo dán PVA, keo xịt tóc, bột bả ABS và băng keo Kapton / polyimide. Về mặt sáng sủa, bản chất mịn và không phản ứng của thủy tinh giúp làm sạch các chất trợ bám dính này dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, khuyết điểm lớn nhất của kính bắt nguồn từ khả năng uốn dẻo. Điều này gây khó khăn cho việc phát hành bản in sau khi hoàn thành. Trên thực tế, các vật liệu như PETG và TPU bám dính rất tốt với kính đến nỗi chúng thường tách ra khỏi bề mặt xây dựng trong quá trình loại bỏ. Đối với tất cả các đặc quyền của nó, thủy tinh là thứ tồi tệ nhất tuyệt đối khi nói đến việc dễ dàng loại bỏ bản in.

2. Kính Carborundum

Kính Carborundum xuất xưởng với một số biến thể của máy in 3D Creality Ender-3 thân thiện với nâng cấp. Đến lượt nó, bề mặt xây dựng này được coi là một bản nâng cấp so với các tấm kính nổi thông thường. Tiền tố carborundum đề cập đến một lớp phủ mỏng của cacbua silic — một hợp chất hóa học bắt chước cấu trúc tinh thể của kim cương, đồng thời kết hợp độ cứng của nó.

Bản thân độ cứng của vật liệu không quan trọng lắm, vì kính thông thường rất khó cho nhu cầu in 3D. Tuy nhiên, phủ bóng bề mặt kính mịn với kết cấu thô ráp là điểm chính của lớp phủ carborundum. Điều này giải quyết được khuyết điểm lớn nhất của thủy tinh làm vật liệu bề mặt xây dựng — dễ dàng loại bỏ bản in.

Bề mặt kết cấu cũng làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc tổng thể. Điều này giúp cải thiện độ bám dính đồng thời cho phép bản in tự in ra khi vật liệu nguội đi. Thủy tinh Carborundum có tất cả các lợi ích của bề mặt xây dựng bằng thủy tinh thông thường, nhưng với độ bám dính được cải thiện và loại bỏ bản in dễ dàng hơn.

3. Tấm thép mùa xuân và băng

Bạn không phải là một người đam mê in 3D thực sự cho đến khi bạn kiếm được một vài vết sẹo khi xóa các bản in khỏi giường kính. Việc cạo các bản in dính cứng đầu ra khỏi bề mặt xây dựng cứng nhắc là một việc tiềm ẩn nguy hiểm. Chuyển sang một bề mặt xây dựng linh hoạt là cách tốt nhất để ngăn bản thân vô tình xức máu máy in 3D của bạn. Và thép tấm lò xo là tuyệt vời cho mục đích này.

Bề mặt xây dựng linh hoạt này bao gồm hai phần: tấm thép lò xo và miếng dán từ tính. Cái thứ hai nằm trên đầu giường máy in 3D thực tế và cố định tấm thép lò xo vào nó. Sự sắp xếp này cho phép tấm trải giường có thể được nhấc ra khỏi giường. Việc phát hành bản in sau đó chỉ là một vấn đề đơn giản là uốn nhẹ tờ giấy. Điều này cũng cho phép bạn sử dụng nhiều tấm lò xo với một giường đơn, đây là một ơn trời cho năng suất.

Mặt khác, tấm thép lò xo mỏng là chất dẫn nhiệt tốt. Khối lượng nhiệt thấp của tấm kim loại giúp cải thiện quá trình truyền nhiệt từ lớp đệm được làm nóng đến bản in. Tuy nhiên, điều này cũng làm cho nó nhạy cảm với sự dao động nhiệt. Do đó, điều quan trọng là phải chạy quy trình hiệu chuẩn PID để đảm bảo kiểm soát chính xác nhiệt độ của giường. Nếu không làm như vậy sẽ dẫn đến tăng dải Z trong bản in.

Đối với khả năng tương thích của dây tóc, điều này phụ thuộc vào vật liệu thực tế được ghép nối với tấm thép lò xo. Mặc dù bạn có thể in trực tiếp lên tờ bằng các chất hỗ trợ bám dính, chẳng hạn như keo dính và keo xịt tóc, nhưng nó thường được ghép nối với băng Kapton / polyimide (ảnh trên) hoặc băng của họa sĩ màu xanh. Loại thứ nhất kết dính tốt với các vật liệu như ABS, ASA và nylon, trong khi loại thứ hai phù hợp hơn với PLA, PETG và TPU.

Trong khi băng Kapton bền hơn, băng keo của họa sĩ xanh (ảnh bên dưới) yêu cầu thay thế định kỳ vì tính chất kết dính của nó mất dần theo thời gian. Băng của họa sĩ cũng dễ bị xước và đục từ vòi phun hơn. Mặt khác, băng Kapton là một trong số ít bề mặt xây dựng tương thích với sợi polycarbonate.

4. PEI (Polyetherimide)

PEI, hay polyetherimide, là một loại nhựa nhiệt dẻo màu hổ phách có liên quan chặt chẽ đến loại nhựa kỹ thuật PEEK được săn lùng nhiều. Giống như người anh em họ đắt tiền hơn của nó, PEI có nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh cực cao. Điều này làm cho nó trở nên tuyệt vời cho giường sưởi và dây tóc nhiệt độ cao như ABS.

PEI được biết đến với khả năng bám dính cực tốt với hầu hết các loại sợi in 3D phổ biến, chẳng hạn như PLA, PETG, ABS, ASA và TPU. Trên thực tế, PETG và TPU nói riêng có nguy cơ liên kết vĩnh viễn với các bề mặt xây dựng PEI, nếu lớp đầu tiên được đặt quá gần. Trong trường hợp này, bạn nên sử dụng keo xịt tóc hoặc keo dính làm chất giải phóng tóc. Đặc biệt, các bản in ABS và ASA liên kết rất tốt với PEI mà không cần bất kỳ chất trợ kết dính nào.

PEI hầu như luôn được sử dụng cùng với các tấm thép lò xo — như một màng kết dính mỏng hoặc như một lớp sơn tĩnh điện mỏng hơn. Màng kết dính rẻ hơn để sản xuất, nhưng chúng có nguy cơ bị tách lớp, đặc biệt là khi chịu lực cong vênh mạnh liên quan đến các bản in ABS và ASA lớn. Tuy nhiên, định dạng PEI này vẫn được ưa chuộng vì nó là phương tiện rẻ và dễ dàng để đạt được bề mặt nhẵn mịn.

Bạn sẽ tìm thấy thêm thông tin về cách ABS và ASA vượt trội hơn PLA và khi nào sử dụng chúng, trong phần giải thích PLA và ABS của chúng tôi. Nếu bạn đang sử dụng PLA, hãy đọc các mẹo của chúng tôi để biết cách khắc phục PLA không dính vào giường.

Các tấm thép lò xo mang một lớp PEI sơn tĩnh điện mỏng là cách bền nhất để sử dụng PEI làm bề mặt xây dựng. Lớp phủ cực kỳ mỏng không thể bị tách lớp, điều này lý tưởng để sử dụng với các loại sợi không bị cong vênh. Mặc dù hầu như không thể đạt được lớp hoàn thiện mịn bằng PEI phủ bột, nhưng bề mặt kết cấu cải thiện hơn nữa độ bám dính đồng thời cho phép các bản in thành phẩm tự bung ra khi làm mát.

5. Garolite

Garolit, còn được gọi là G10, là tên thương mại của nhựa phenolic được gia cố bằng sợi thủy tinh. Vật liệu này khá giống với chất nền PCB và thường được sử dụng thay thế cho nhau bởi những người đam mê in 3D táo bạo. G10 cũng vô cùng linh hoạt và rẻ.

Các bề mặt xây dựng Garolite có thể được làm linh hoạt hoặc cứng bằng cách thay đổi độ dày của tấm. Việc gia cố bằng sợi thủy tinh mang lại cho nó đủ độ cứng và tính toàn vẹn của cấu trúc để được sử dụng mà không cần tấm thép lò xo hỗ trợ. Giống như PEI, Garolite có nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh cao, làm cho nó tương thích với các giường được sưởi ấm.

Tuy nhiên, không giống như PEI, các tấm Garolite rất tuyệt vời để in 3D với các sợi nylon. Đây cũng là một trong số ít các bề mặt xây dựng hoạt động tốt với PETG mà không có nguy cơ bị liên kết vĩnh viễn. TPU, tuy nhiên, phải được in không gia nhiệt trên các tờ G10 để giúp việc loại bỏ dễ dàng hơn. Vật liệu này cũng hoạt động đẹp với các sợi PLA, ABS và ASA. Garolite rẻ hơn PEI, đồng thời linh hoạt hơn.

Bề mặt in 3D dễ dàng

Giữa năm bề mặt xây dựng này và kiến ​​thức về cách chúng ghép nối với các sợi in 3D khác nhau, giờ đây bạn có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng tấm thép lò xo tráng PEI cho mục đích in chung và mua các bề mặt xây dựng chuyên dụng để in nhựa kỹ thuật như nylon và polycarbonate.