Heizbetten haben zwei Zwecke:
- Erhöhen Sie die Oberflächenenergie des Druckbettes, um die Haftfestigkeit der ersten Schicht zu verbessern (besonders wichtig bei Verwendung von Oberflächen wie PEI oder Kapton).
- Halten Sie die unteren Millimeter des Drucks heiß genug, um eine verzugsfreie Grundlage für den Rest des Drucks zu schaffen.
Das bisschen über Oberflächenenergie ist unkompliziert. Die meisten Materialien sind heißer als kalt klebriger. Im Vergleich dazu profitieren reine mechanisch bindende Bettoberflächen wie faseriges Malerband und Perfboard nicht besonders von der Bettwärme.
Das Verziehen ist etwas komplizierter. Die Hauptursache für das Verziehen ist, wenn die vorherige Schicht abkühlen und sich thermisch zusammenziehen kann, bevor die nächste Schicht abgeschieden wird. Wenn Sie heißes, expandiertes Material auf kaltes, kontrahiertes Material kleben, entstehen beim Abkühlen und Zusammenziehen des frischen Materials große Scherspannungen. Diese Scherbeanspruchungen zwischen den Schichten sammeln sich dann über viele Schichten zu großflächigen Biegespannungen an, die versuchen, die Kanten des Drucks vom Bett abzuheben.
Um ein Verziehen zu verhindern, sollten wir die Menge minimieren, um die die vorherige Schicht abkühlen darf, bevor die nächste Schicht abfällt. Aber wir brauchen es, um fest abzukühlen, damit der Druck nicht in einem matschigen Durcheinander durchhängt. Dies ist ein Balanceakt: Abkühlen des Kunststoffs ohne Überkühlen. Die optimale Temperatur für den Druck liegt direkt um den Glaspunkt des Kunststoffs: Dies ist die Temperatur, bei der der Kunststoff vollständig fest wird und sich Wärmekontraktionsspannungen ansammeln.
Der Extruder pumpt mehr Wärme in den Druck, da er geschmolzenen Kunststoff ablagert und ein wenig Wärme abgibt. Daher möchten wir die Temperatur des Heizbettes etwas unterhalb des Glaspunkts einstellen, um sicherzustellen, dass der Druck fest abkühlen kann. Das wird jetzt etwas schwierig, da jeder Druckbett-Temperatursensor anders ist. Was zählt, ist die Bettoberflächentemperatur. Viele Menschen müssen ihre Betttemperatur deutlich höher einstellen als die tatsächliche Oberflächentemperatur. Es ist nur etwas, das Sie über Druckergebnisse kalibrieren müssen. Der genaue Filamentglaspunkt (Tg) hängt auch von der Mischung ab.
- ABS: Tg liegt bei etwa 105 ° C, optimale Betttemperatur 95 ° C in einer warmen Umgebung mit geringem Luftstrom
- PLA: Tg liegt bei etwa 55 ° C, die optimale Betttemperatur beträgt 55 ° C in einer kühlen Umgebung mit hohem Luftstrom, da PLA Wärme speichert und im Vergleich zu anderen Filamenten langsam abkühlt
- PETG: Die Tg liegt bei etwa 70 ° C, die optimale Betttemperatur bei 60-70 ° C und einem milden Luftstrom
- Nylon funktioniert mit diesen Regeln nicht wirklich, da es teilkristallin ist, was bedeutet, dass es weit über seiner Tg "gefriert" und somit bei relativ hohen Temperaturen Verformungsspannungen ansammelt
- PC: Die Tg liegt bei 150 ° C, die optimale Betttemperatur bei 130 ° C.
Es gibt andere Denkrichtungen, zum Beispiel das Drucken der ersten Schicht auf eine Oberfläche, die für eine gute Haftung viel heißer als Tg ist, und das anschließende Absenken der Betttemperatur auf einen Wert etwas unter Tg, damit sich der Druck verfestigen kann. Das funktioniert auch gut.
Nach alledem ist es wichtig zu verstehen, dass das Heizbett nur die Unterseite des Drucks warm hält. Ein Zentimeter von der Bauplatte entfernt liegt der Druck normalerweise viel näher an der Umgebungstemperatur als an der Betttemperatur. Beheizte Baukammern sind daher für große Drucke viel effektiver. Wärmebetten sind jedoch immer noch sehr effektiv, da sie den Aufbau eines starken, kettenfreien Fundaments ermöglichen, das den durch die kühleren Zonen weiter oben im Druck verursachten Verformungsspannungen standhält.