Perché il filamento continua a rompersi?

Il filamento della tua stampante 3D si sta rompendo? Molte persone che stampano in 3D hanno a che fare con questo problema. Il filamento si rompe durante lo stoccaggio, il caricamento e la stampa, nonché durante la produzione. Un filamento rotto non è solo un inconveniente, ma di solito indica anche problemi con le tue stampe e con le forniture di scarto. Una volta identificata la causa della maggior parte dei problemi di rottura del filamento, di solito possono essere risolti. Consideriamo le cause principali e le loro soluzioni.

1. Cause legate al materiale che rompono il filamento

La forza del tuo filamento e tutta la vita dipendono direttamente dalla sua qualità e condizione. Esaminare attentamente il contenuto stesso di solito aiuta a capire perché si verificano rotture.

Materiali di bassa qualità

Poiché il filamento di scarsa qualità contiene contaminanti o non è stato prodotto con un controllo di qualità appropriato, in genere si rompe facilmente. Questi filamenti potrebbero essere fragili e inclini a rompersi a causa di piccole bolle d'aria o di una miscelazione non uniforme dei componenti.

Problemi di umidità

Filamento per stampa 3D assorbe naturalmente l'umidità dell'aria. L'acqua in un filamento umido riscaldato in una stampante si converte in vapore e genera piccole bolle che indeboliscono il materiale. La stampa può causare scoppiettii o crepitii; questo indica che il filamento ha assorbito troppa umidità.

Effetti dell'età e della conservazione

Nel tempo, soprattutto se conservato in modo non attento, il filamento diventa fragile. Il vecchio filamento esposto all'aria per mesi o anni perde la sua flessibilità e aumenta la probabilità di rottura. Se le bobine hanno superato la loro data di scadenza, possono anche deteriorarsi anche se non aperte.

Problemi di diametro e difetti di produzione

Filamento eccellente dovrebbe avere un diametro della bobina costante tutt'intorno. Diametri diversi producono punti deboli in cui il filamento potrebbe rompersi. Tra gli indicatori di difetti di produzione ci sono:

• Texture superficiale ruvida o irregolare
• Variazioni di colore visibili
• Cambiamenti di spessore che puoi vedere o sentire
• Sezioni fragili mescolate a sezioni normali

Di solito, questi problemi di materiale si manifestano come ripetute rotture del filamento in tutta la stessa bobina in diverse posizioni. Se dovesse presentarsi uno di questi problemi, è consigliabile utilizzare una bobina di filamento nuova da un fornitore affidabile.

2. Problemi di stoccaggio e movimentazione che rompono il filamento

Una corretta conservazione e una gestione attenta fanno una grande differenza nella durata del filamento. Molte rotture avvengono a causa del modo in cui il materiale viene conservato e gestito prima che raggiunga la stampante.

Posizione di archiviazione scadente

Seminterrati, garage e stanze con temperature variabili danneggiano rapidamente il filamento. Anche una breve esposizione a condizioni avverse indebolisce il materiale. Il filamento conservato al di fuori dell'intervallo ideale di 20-25 °C (68-77 °F) spesso diventa fragile.

Esposizione eccessiva all'umidità

L'elevata umidità rovina rapidamente il filamento ed è una delle principali cause di rottura dei materiali:

• Il PLA diventa fragile in pochi giorni
• Il nylon può diventare non stampabile in poche ore
• Il PETG perde gradualmente forza
• Il TPU potrebbe formare delle bolle durante la stampa

Danni da movimentazione brusca

Incidenti comuni che danneggiano il filamento:

• Bobine cadenti
• Lasciare che il filamento si srotoli liberamente
• Forzare lo srotolamento del filamento aggrovigliato
• Lasciare le estremità libere non protette

Bobine aggrovigliate e attorcigliate

Il filamento incrociato o aggrovigliato crea punti di stress che possono rompersi durante la stampa. Quando gli utenti non fissano le estremità libere nei fori laterali della bobina tra una stampa e l'altra, spesso si formano grovigli. Forzare questi grovigli dritti crea punti deboli permanenti.

Danni da luce e calore

La luce solare diretta o la luce artificiale intensa scompongono rapidamente il filamento. Anche una breve esposizione ai raggi UV vicino alle finestre o sotto le luci intense dei negozi rende il filamento fragile. Anche il calore delle apparecchiature vicine o la luce solare possono deformare o indebolire il materiale.

3. Impostazioni della stampante che causano rotture del filamento

Anche in condizioni ideali, impostazioni di stampa non idonee possono stressare e distruggere il filamento. Spesso, piccole modifiche a queste impostazioni aiutano a risolvere i problemi di rottura abituali.

Temperatura troppo alta o troppo bassa

Il filamento diventa eccessivamente morbido ed elastico quando si stampa a temperature superiori all'intervallo consigliato. Solitamente generando blocchi nell'ugello, la sostanza inizia a decomporsi chimicamente. Al contrario, temperature troppo basse causano la separazione non corretta degli strati l'uno dall'altro. L'estrusore deve spingere di più per far passare il filamento freddo, causando la rottura sotto pressione più elevata.

Errori di velocità di stampa

Velocità di stampa elevate sollecitare eccessivamente il filamento durante la stampa. Questi movimenti rapidi sottopongono il materiale a sollecitazioni e sollecitazioni quando la stampante effettua inaspettati cambi di direzione. Anche il motore dell'estrusore fa fatica a spingere il filamento attraverso l'ugello in modo sufficientemente rapido. La plastica fusa accumula pressione senza avere abbastanza tempo per fluire correttamente, il che potrebbe portare alla rottura.

Distanza e velocità di retrazione errate

Attraverso stress ripetitivo, impostazioni di retrazione scadenti producono aree deboli nel filamento. Sia la distanza di retrazione estrema che la velocità possono sgretolare la superficie del filamento. Aree fragili si formano quando la retrazione spinge il filamento riscaldato verso le parti più fredde della stampante. Il continuo movimento avanti e indietro con impostazioni errate alla fine degrada il materiale fino a farlo crepare.

Velocità della ventola di raffreddamento errate

La resistenza del filamento durante la stampa è direttamente influenzata dalla velocità della ventola di raffreddamento. Mentre un materiale eccessivamente morbido deriva da un raffreddamento insufficiente, un raffreddamento eccessivo rende ogni strato stampato troppo fragile. Queste variazioni di temperatura causano tensione interna nei prodotti prodotti. Anche la tempistica del raffreddamento conta; un raffreddamento troppo anticipato o troppo posticipato altera il grado di legame dello strato con quello successivo, influenzando quindi la resistenza generale del materiale.

4. Problemi hardware che causano rotture del filamento

Parti fisiche nel tuo Stampante 3D possono usurarsi o danneggiarsi nel tempo. Questi problemi hardware spesso creano ulteriore stress che rompe il filamento durante la stampa.

Ugelli bloccati o usurati

Un ugello parzialmente ostruito costringe l'estrusore a spingere il filamento più forte del normale. Anche gli ugelli metallici si usurano gradualmente, sviluppando punti ruvidi o deformandosi. La resistenza extra di questi problemi agli ugelli mette sotto stress il filamento fino a farlo spezzare. Una pulizia regolare e una sostituzione occasionale degli ugelli prevengono la maggior parte di questi problemi.

Ingranaggi dell'estrusore danneggiati

L'ingranaggio dell'estrusore afferra e spinge il filamento attraverso la stampante. Nel tempo, i denti dell'ingranaggio si consumano o raccolgono detriti di plastica. A volte l'ingranaggio diventa disallineato con il percorso del filamento. Entrambi i problemi causano lo slittamento o l'aderenza non uniforme dell'ingranaggio, creando punti deboli nel filamento in cui si verificano rotture.

Tubi Bowden degradati

IL Tubo Bowden guida il filamento dall'estrusore all'estremità calda. Calore e attrito danneggiano gradualmente la superficie interna liscia del tubo. Piccoli pezzi di filamento fuso possono anche attaccarsi all'interno. Questi problemi aumentano la resistenza mentre il filamento si muove attraverso il tubo. L'attrito aggiunto esercita una pressione extra sul materiale, causando rotture.

Problemi di creep termico

Il fenomeno del creep termico si verifica quando le temperature dell'estremità calda si diffondono verso l'alto nella zona di raffreddamento.Ciò crea una zona di fusione più lunga del previsto. Il filamento inizia ad ammorbidirsi troppo presto, causando intasamenti e aumentando la possibilità di rotture. Un raffreddamento adeguato e una manutenzione della rottura termica aiutano a prevenire i problemi di creep termico.

Punti di attrito elevati

Le curve strette o i punti ruvidi in qualsiasi punto del percorso del filamento creano punti di attrito. Il filamento sfrega contro queste aree a ogni movimento di retrazione. Anche piccole quantità di attrito extra si sommano nel tempo, indebolendo il filamento attraverso il contatto ripetuto. Controlli regolari dell'intero percorso del filamento aiutano a trovare e risolvere questi punti problematici.

5. Problemi ambientali che influenzano la stampa attiva

Le condizioni attorno alla stampante in funzione possono causare rotture del filamento, anche quando si utilizzano buoni materiali con impostazioni corrette. Questi fattori sono più importanti durante il processo di stampa effettivo, non solo durante lo stoccaggio.

Cambiamenti improvvisi della temperatura ambiente durante la stampa

Rapidi cambiamenti di temperatura attorno alla stampante interrompono le sue zone di riscaldamento attentamente controllate. Quando le porte invernali si aprono o il sole pomeridiano colpisce la stampante, la macchina deve costantemente regolare il suo riscaldamento. Questi rapidi cambiamenti stressano il filamento mentre si muove attraverso diverse aree di temperatura. Il materiale si espande e si contrae più del solito, causando punti deboli e rotture.

Movimento d'aria di disturbo attorno alla stampante

Il movimento dell'aria direttamente attorno alla stampante in funzione causa gravi problemi. Le ventole o le prese d'aria CA che soffiano sulla stampante creano un raffreddamento non uniforme che stressa il filamento. Quando le porte della stanza si aprono durante i momenti critici di stampa, gli sbalzi di temperatura possono causare un raffreddamento errato degli strati. Queste correnti d'aria trasportano anche polvere che può ostruire gli ugelli a metà stampa, costringendo il filamento a spingere più forte attraverso aperture parzialmente bloccate.

Vibrazioni dannose del banco da lavoro

La superficie che supporta la stampante influisce notevolmente sulla stabilità di stampa. I banchi di lavoro condivisi trasmettono le vibrazioni da altre apparecchiature direttamente alla stampante. I tavoli leggeri o instabili possono amplificare anche i movimenti più piccoli. Quando altre macchine funzionano nelle vicinanze, le loro vibrazioni viaggiano attraverso pavimenti e pareti e fanno tremare la stampante. Questi piccoli movimenti costanti sollecitano il filamento mentre passa attraverso la macchina.

Elettricità statica durante i lavori di stampa

Il processo di stampa genera spesso cariche statiche dannose. Mentre il filamento si muove rapidamente attraverso le guide della stampante, si accumula elettricità statica. Questo peggiora con l'aria secca invernale o in stanze riscaldate. Il filamento carico attrae la polvere durante la stampa e può attaccarsi alle parti metalliche della stampante. Questi problemi statici fanno sì che il filamento si muova in modo irregolare nella stampante, creando ulteriore stress che porta a rotture.

6. Impostazioni Slicer che rompono il filamento durante la stampa 3D

Il software Slicer controlla il modo in cui la stampante si muove ed estrude il filamento. Impostazioni errate nello slicer creano ulteriore stress che può rompere il filamento, anche con buoni materiali e una stampante ben tenuta.

Altezze di strato non corrette per l'ugello

Le impostazioni di altezza dello strato che non corrispondono alle dimensioni dell'ugello costringono la stampante a lavorare di più. Quando gli strati sono troppo sottili, la stampante deve spingere il filamento attraverso uno spazio molto piccolo. Le altezze troppo grandi per l'ugello fanno sì che la stampante estruda troppo materiale troppo rapidamente. Entrambe le situazioni mettono a dura prova il filamento mentre si muove attraverso l'estrusore.

Modelli di riempimento problematici e densità

I modelli di riempimento densi con angoli acuti fanno cambiare direzione alla stampante all'improvviso. Percentuali di riempimento molto basse lasciano grandi spazi tra le aree supportate. Impostando una densità di riempimento troppo alta la stampante deposita troppo materiale in spazi ristretti. Questi problemi di riempimento creano una pressione non uniforme sul filamento mentre stampa sezioni diverse.

Impostazioni di supporto mancanti o deboli

Le impostazioni di supporto scadenti causano la stampa a mezz'aria o colmano lunghi spazi vuoti. La stampante cerca di forzare il filamento in aree non supportate, creando una contropressione nell'ugello. Quando i supporti sono troppo lontani dal modello, il filamento si allunga tra i punti. Questi spazi vuoti di stampa mettono a dura prova il filamento che scorre attraverso il sistema.

Portate di materiale non corrette

Impostazioni errate della portata cambiano la quantità di filamento che la stampante spinge attraverso l'ugello. Portate elevate forzano troppo materiale, creando un accumulo di pressione. Portate basse fanno lavorare di più l'estrusore per spingere il filamento. Entrambe le situazioni sollecitano il filamento sull'ingranaggio dell'estrusore, causando abrasioni e rotture.

Percorsi di movimento della stampante difficili

Accelerazioni aggressive e bruschi cambi di direzione scuotono il filamento. La stampante che si muove troppo velocemente tra le parti crea arresti e ripartenze improvvisi. Forme complesse con angoli stretti fanno cambiare rapidamente velocità e direzione alla stampante. Questi bruschi movimenti stressano sia il filamento che la stampante, causando spesso rotture all'estrusore.

Passaggi di manutenzione essenziali per prevenire la rottura del filamento

La cura regolare della stampante e dei materiali previene la maggior parte dei problemi comuni dei filamenti. Questi passaggi preventivi richiedono meno tempo rispetto alla riparazione di rotture e stampe non riuscite.

Attività di manutenzione settimanale della stampante

Pulisci le parti principali della stampante ogni settimana. Pulisci gli ingranaggi dell'estrusore per rimuovere i detriti del filamento. Controlla i collegamenti del tubo Bowden per eventuali spazi vuoti o movimenti. Pulisci l'ugello con un ago e controlla l'usura. Una rapida spolverata del telaio e delle guide della stampante impedisce che lo sporco influenzi le parti mobili.

Corretta cura del filamento tra le stampe

Conservare il filamento in contenitori sigillati con essiccante fresco quando non lo si utilizza. Prima di riporlo, tagliare l'estremità del filamento in un angolo e fissarla nei fori del bordo della bobina. Registrare la data di apertura di ogni bobina e annotare eventuali istruzioni speciali per l'asciugatura. Materiali diversi necessitano di una conservazione diversa - Il PLA tollera lo stoccaggio in spazi ristretti, mentre il nylon richiede scatole sigillate.

Controlli e regolazioni hardware mensili

Controllare la tensione della cinghia e l'allineamento della puleggia una volta al mese. Ascoltare eventuali rumori insoliti provenienti da cuscinetti o motori. Serrare eventuali viti allentate sul telaio e sulla testina di stampa. Verificare che il piano di stampa rimanga in piano durante i movimenti rapidi. Sostituire gli ugelli che mostrano segni di usura o danni. Questi controlli regolari individuano i problemi prima che causino rotture del filamento.

Test della temperatura di stampa per nuovi materiali

Esegui un test della torre di temperatura quando ricevi un nuovo filamento, anche di marche note. Inizia con l'intervallo consigliato dal produttore. Nota quali temperature offrono la migliore adesione dello strato e finitura superficiale. Tieni registrate queste impostazioni per ogni bobina. Buoni dati sulla temperatura prevengono molti comuni problemi di stampa.

Monitoraggio regolare della qualità di stampa

Osserva attentamente il primo strato di ogni stampa. Nota come il filamento scorre dall'ugello. Ascolta il clic o lo sfregamento dell'estrusore. Controlla che le stampe finite abbiano linee di strato e motivi di riempimento coerenti. I primi segnali di problemi spesso si manifestano nella qualità di stampa prima che il filamento inizi a rompersi.

Risolvi subito i tuoi problemi di rottura del filamento!

Le rotture del filamento sono problemi risolvibili. Inizia con buoni materiali e conservali in contenitori sigillati. Metti la stampante in una stanza stabile senza correnti d'aria. Pulisci regolarmente la stampante e controlla le parti ogni mese. Utilizza le impostazioni di temperatura e velocità corrette. Quando si verificano rotture, controlla ogni possibile causa passo dopo passo. Con la cura adeguata e le impostazioni corrette, il filamento rimarrà resistente e stamperà bene.