Perché il filamento continua a rompere?

Il filamento della tua stampante 3D si sta rompendo? Molti stampatori 3D si trovano ad affrontare 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 fastidio, ma di solito indica anche problemi con le stampe e con materiali di scarto. Una volta identificata la causa della maggior parte dei problemi di rottura del filamento, è solitamente possibile risolverli. Consideriamo le cause principali e le relative 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 dalle sue condizioni. Esaminare attentamente il contenuto stesso di solito aiuta a capire perché si verificano rotture.

Materiali di bassa qualità

Poiché i filamenti di scarsa qualità contengono contaminanti o non sono stati prodotti con un adeguato controllo qualità, generalmente si rompono facilmente. Questi filamenti potrebbero essere fragili e inclini a rompersi a causa di minuscole bolle d'aria o di una miscelazione non uniforme dei componenti.

Problemi di umidità

Filamento per la stampa 3D assorbe naturalmente l'umidità dell'aria. L'acqua contenuta 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 scricchiolii; questo indica che il filamento ha assorbito troppa umidità.

Effetti dell'età e della conservazione

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

Problemi di diametro e difetti di produzione

Filamento eccellente Dovrebbe avere un diametro della bobina costante su tutta la sua circonferenza. Diametri diversi creano punti deboli dove 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 con ripetute rotture del filamento in diversi punti della stessa bobina. Se si verifica uno di questi problemi, è consigliabile utilizzare una bobina di filamento nuova da un fornitore affidabile.

2. Problemi di stoccaggio e movimentazione che causano la rottura del filamento

Una corretta conservazione e una gestione attenta fanno una grande differenza nella durata del filamento. Molte rotture sono dovute al modo in cui il materiale viene conservato e maneggiato prima di raggiungere 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) diventa spesso 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 manipolazione 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 piegate

Il filamento incrociato o aggrovigliato crea punti di tensione 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 creando punti deboli permanenti.

Danni da luce e calore

La luce solare diretta o la luce artificiale intensa rompono rapidamente il filamento.Anche una breve esposizione ai raggi UV vicino a finestre o sotto le luci intense di un negozio 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 sollecitare e danneggiare il filamento. Spesso, piccole modifiche a queste impostazioni aiutano a risolvere i problemi di rottura più comuni.

Temperatura troppo alta o troppo bassa

Il filamento diventa eccessivamente morbido ed elastico quando si stampa a temperature superiori all'intervallo consigliato. Generalmente, causando ostruzioni nell'ugello, la sostanza inizia a degradarsi chimicamente. Al contrario, temperature troppo basse causano una separazione non corretta degli strati. L'estrusore deve spingere di più per far passare il filamento freddo, causandone la rottura a causa di una 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 cambi di direzione imprevisti. Anche il motore dell'estrusore fatica a spingere il filamento attraverso l'ugello con sufficiente rapidità. La plastica fusa accumula pressione senza avere il tempo sufficiente per fluire correttamente, il che potrebbe causare rotture.

Distanza e velocità di retrazione errate

A causa di stress ripetuti, impostazioni di retrazione errate producono aree deboli nel filamento. Una distanza o una velocità di retrazione eccessive possono danneggiare la superficie del filamento. Aree fragili si formano quando la retrazione spinge il filamento caldo verso le parti più fredde della stampante. Il continuo movimento avanti e indietro con impostazioni errate degrada il materiale fino a romperlo.

Velocità errate della ventola di raffreddamento

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 tensioni interne nei prodotti prodotti. Anche la tempistica del raffreddamento è importante: un raffreddamento troppo anticipato o troppo posticipato altera il grado di adesione dello strato al 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 causata da questi problemi agli ugelli sottopone il filamento a stress fino a romperlo. Una pulizia regolare e la 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. Con il tempo, i denti dell'ingranaggio si usurano o raccolgono detriti di plastica. A volte l'ingranaggio si disallinea con il percorso del filamento. Entrambi i problemi causano lo slittamento o l'aderenza non uniforme dell'ingranaggio, creando punti deboli nel filamento dove si verificano rotture.

Tubi Bowden degradati

IL Tubo Bowden Guida il filamento dall'estrusore all'hot end. Il calore e l'attrito danneggiano gradualmente la superficie interna liscia del tubo. Piccoli frammenti di filamento fuso possono anche rimanere attaccati all'interno. Questi problemi aumentano la resistenza del filamento durante il movimento all'interno del tubo. L'attrito aggiuntivo esercita una pressione maggiore 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 raffreddamentoQuesto crea una zona di fusione più lunga del previsto. Il filamento inizia ad ammorbidirsi troppo presto, causando intasamenti e aumentando il rischio di rotture.Un corretto raffreddamento e una corretta manutenzione delle barriere termiche aiutano a prevenire problemi di creep termico.

Punti di attrito elevati

Curve strette o 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 accumulano nel tempo, indebolendo il filamento a causa del contatto ripetuto. Controlli regolari dell'intero percorso del filamento aiutano a individuare e risolvere questi punti critici.

5. Problemi ambientali che influenzano la stampa attiva

Le condizioni ambientali della stampante in funzione possono causare la rottura del filamento, anche utilizzando materiali di buona qualità con le impostazioni corrette. Questi fattori sono particolarmente importanti durante il processo di stampa, non solo durante lo stoccaggio.

Cambiamenti improvvisi della temperatura ambiente durante la stampa

Rapidi sbalzi di temperatura intorno alla stampante interrompono le sue zone di riscaldamento accuratamente controllate. Quando d'inverno si aprono le porte o il sole pomeridiano colpisce la stampante, la macchina deve costantemente regolare il riscaldamento. Questi rapidi sbalzi sollecitano il filamento mentre si muove attraverso diverse fasce termiche. 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 intorno alla stampante in funzione causa seri problemi. Ventole o prese d'aria del climatizzatore che soffiano sulla stampante creano un raffreddamento non uniforme che sollecita il filamento. Quando le porte della stanza si aprono durante i momenti critici di stampa, gli sbalzi di temperatura possono causare un raffreddamento non corretto degli strati. Queste correnti d'aria trasportano anche polvere che può ostruire gli ugelli a metà stampa, costringendo il filamento a spingere con maggiore forza attraverso aperture parzialmente ostruite.

Vibrazioni dannose del banco da lavoro

La superficie su cui poggia la stampante influisce notevolmente sulla stabilità di stampa. I banchi di lavoro condivisi trasmettono le vibrazioni delle altre apparecchiature direttamente alla stampante. Tavoli leggeri o instabili possono amplificare anche i più piccoli movimenti. Quando altre macchine sono in funzione nelle vicinanze, le loro vibrazioni si propagano attraverso pavimenti e pareti, facendo tremare la stampante. Questi piccoli movimenti costanti sollecitano il filamento durante il suo passaggio nella 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 staticaQuesto peggiora con l'aria secca invernale o in ambienti riscaldati. Il filamento carico attrae la polvere durante la stampa e può attaccarsi alle parti metalliche della stampante. Questi problemi di elettricità statica fanno sì che il filamento si muova in modo irregolare all'interno della stampante, creando ulteriore stress che può portare a rotture.

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

Il software Slicer controlla il modo in cui la stampante muove ed estrude il filamento. Impostazioni errate dello Slicer creano ulteriore stress che può causare la rottura del filamento, anche con materiali di buona qualità e una stampante ben manutenuta.

Altezze degli strati errate per l'ugello

Impostazioni di altezza degli strati 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. Altezze troppo elevate per l'ugello fanno sì che la stampante estruda troppo materiale troppo velocemente. Entrambe le situazioni sottopongono il filamento a sforzi durante il passaggio attraverso l'estrusore.

Modelli di riempimento problematici e densità

I motivi di riempimento densi con angoli acuti causano bruschi cambi di direzione alla stampante. Percentuali di riempimento molto basse lasciano ampi spazi vuoti tra le aree supportate. Un'impostazione di densità di riempimento troppo alta fa sì che la stampante depositi troppo materiale in spazi ristretti. Questi problemi di riempimento creano una pressione non uniforme sul filamento durante la stampa di sezioni diverse.

Impostazioni di supporto mancanti o deboli

Impostazioni di supporto inadeguate causano la stampa a mezz'aria o coprono lunghe fessure. 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 di stampa aumentano la sollecitazione del filamento che scorre nel sistema.

Portate di materiale errate

Impostazioni errate della portata modificano 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 a livello degli ingranaggi dell'estrusore, causando sfregamenti 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 riavvii improvvisi. Forme complesse con angoli stretti fanno sì che la stampante cambi rapidamente velocità e direzione. Questi movimenti bruschi sollecitano sia il filamento che la stampante, causando spesso rotture all'estrusore.

Passaggi di manutenzione essenziali per prevenire la rottura del filamento

Una manutenzione regolare della stampante e dei materiali previene la maggior parte dei problemi più comuni relativi ai filamenti. Queste misure preventive 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 residui di filamento. Controlla i raccordi del tubo Bowden per eventuali fessure o movimenti. Pulisci l'ugello con un ago e verificane l'usura. Una rapida spolverata del telaio e delle guide della stampante impedisce che lo sporco influisca sulle parti mobili.

Cura adeguata del filamento tra una stampa e l'altra

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 sul bordo della bobina. Annotare la data di apertura di ogni bobina e annotare eventuali istruzioni speciali per l'asciugatura. Materiali diversi necessitano di sistemi di stoccaggio diversi - Il PLA tollera lo stoccaggio in spazi ristretti, mentre il nylon necessita di scatole sigillate.

Controlli e regolazioni hardware mensili

Controllare la tensione della cinghia e l'allineamento delle pulegge una volta al mese. Prestare attenzione a 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 la rottura del filamento.

Test della temperatura di stampa per nuovi materiali

Esegui un test di temperatura in torre quando acquisti un nuovo filamento, anche di marche note. Inizia con l'intervallo di temperatura consigliato dal produttore. Annota quali temperature garantiscono la migliore adesione degli strati e la migliore finitura superficiale. Registra queste impostazioni per ogni bobina. Dati di temperatura affidabili prevengono molti problemi di stampa comuni.

Monitoraggio regolare della qualità di stampa

Osserva attentamente il primo strato di ogni stampa. Nota come il filamento fuoriesce dall'ugello. Ascolta eventuali clic o rumori provenienti dall'estrusore. Controlla che le stampe finite presentino linee di livello e motivi di riempimento uniformi. 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 materiali di buona qualità e conservali in contenitori sigillati. Posiziona la stampante in una stanza stabile e priva di correnti d'aria. Pulisci regolarmente la stampante e controlla i componenti 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.