Was sind die idealen Druckbedingungen für Polypropylen?

Ich habe momentan große Probleme beim Drucken von Polypropylen, und ich denke, das hängt möglicherweise mit den Bedingungen zusammen. Ich benutze eine sehr dünne Schicht ABS auf der Grundplatte (genau wie beim Drucken mit ABS), um das Anhaften zu fördern.

In diesem folgenden ersten Bild habe ich es mit einer Spitze von 240 ° C und einem Bett von 150 ° C (über der Tg von PP) versucht. Seltsamerweise sah eine Seite tatsächlich etwas anständig aus, während die andere eindeutig Probleme beim Kleben hatte. Die Druckgeschwindigkeit betrug dabei 1500 mm / min.

Im zweiten Bild druckte ich mit der Spitze bei 220 ° C und einem Bett bei 50 ° C. Das Interessante an diesem Druck (Sie können ihn möglicherweise sehen) ist, dass das Polymer mit kleinen Materialblöcken extrudiert wird, gefolgt von einem fadenförmigeren Abschnitt anstelle eines gleichmäßigen Filaments. (Die Druckgeschwindigkeit betrug 2100 mm / min.)

Hat jemand Vorschläge für bessere Drucke mit PP?

Polypropylen kann mit hervorragenden Ergebnissen gedruckt werden. Sie benötigen lediglich eine gute Filamentrolle und einen guten Druckaufbau. Vor ein paar Tagen habe ich dieses Thema gelesen und hatte Angst, es zu testen. Jetzt bin ich so froh, dass ich es ausprobiert habe.

Ich drucke das PP-Filament der Marke Smart Materials 3D (Suche auf Google).

Ich benutze einen Prusa i3 Mk2, ein auf 70 ° C beheiztes Bett und ein auf 210 ° C heißes Bett. Ich lüfte den Drucker so weit wie möglich: Raumfenster öffnen sich und Lüfter nach der zweiten Schicht zu 100%.

WICHTIG: Tragen Sie einige billige braune Verpackungsklebstreifen mit dem Klebstoff nach unten auf das Bett auf, wo das Teil das Bett berühren wird. Ich habe viele andere Lösungen ausprobiert, aber keine hat funktioniert.

Ich habe bisher mit einer konstanten Geschwindigkeit von 20 mm / s gedruckt, mit einer Schichthöhe von 0,2 mm, einer Extrusionsbreite von 0,4 mm, einem Rückzug von 0,8 mm und einem Durchfluss von 125%. Einstellungen immer noch optimieren. Die Teile kommen sehr gut heraus, mit guter Flexibilität und erstaunlicher Zwischenschichtbindung. Die Dichte ist etwas niedriger als bei ABS, daher ausgezeichnet, und die Schlagfestigkeit ist fantastisch. Überprüfen Sie einige Teile, die ich heute gedruckt habe:

Polypropylen ist ein Bär zum Drucken. Es gibt einen guten Grund, warum fast niemand es tut. Das Hauptproblem besteht darin, dass es sich um ein teilkristallines Material handelt, was bedeutet, dass es nicht den normalen Regeln zur Verhinderung von Verwerfungen entspricht.

Ein amorphes Polymer wie ABS oder PET kann langsam fließen oder kriechen, bis es unter den Glaspunkt Tg abkühlt. Dies bedeutet, dass die durch die Wärmekontraktion verursachten Spannungen oberhalb von Tg "herausschütteln" und sich erst dann ansammeln, wenn der Druck unter Tg abkühlt und sich vollständig verfestigt. Aus diesem Grund werden bei amorphen Materialien normalerweise beheizte Bauplatten um den Glaspunkt gelegt - bei dieser Temperatur ist der Druck nur minimal verzogen.

Wenn Sie jedoch teilkristalline Polymere wie PE oder PP extrudieren, beginnt die Kristallisation, sobald die Temperatur unter den Schmelzpunkt Tm fällt. Ein kristallines Polymer fließt oder kriecht nicht mit einer Geschwindigkeit, die über die Dauer eines FDM-Drucks von Bedeutung ist. Daher bauen sich einfach immer mehr Wärmekontraktionsspannungen auf, wenn der Kunststoff weiter unter Tm abgekühlt wird. Und es gibt noch einen langen Weg, um von Tm auf Raumtemperatur abzukühlen. Infolgedessen erhalten Sie mit diesen Kunststoffen im Vergleich zu typischeren FDM-Materialien RIESIGE Verformungsspannungen.

Es ist einfach nicht möglich, ein beheiztes Bett oder eine beheizte Kammertemperatur zu wählen, die die Tendenz von PP zum Verziehen vollständig eliminiert. Die normalen Regeln, die wir für amorphe Polymere verwenden, gelten nicht. Und PP verschärft das Problem erheblich und ist ein Material mit sehr niedriger Oberflächenenergie und einem Haftverhalten, das dem von Wachs ziemlich ähnlich ist. Es will sich nur an sich selbst halten.

Hohe Verformungsspannung + schlechte Haftung = schlechte Zeiten.

Die einfache Antwort lautet also, dass Polypropylen nicht das richtige Polymerverhalten aufweist, um für FDM günstig zu sein. Sie werden immer gegen Warping kämpfen. Überlegen Sie genau, ob Sie mit PP zu kämpfen haben oder zu einem geeigneteren Material wechseln möchten, mit dem das gleiche Designziel für das gedruckte Teil erreicht werden kann. Müssen Sie wirklich PP verwenden? PET-Mischungen weisen eine ähnliche Härte und chemische Beständigkeit auf, Nylonmischungen weisen eine ähnliche Zähigkeit auf und TPUs können Anwendungen mit lebenden Scharnieren verarbeiten. Dies deckt die meisten Gründe ab, warum Sie PP verwenden möchten.

Wenn Sie unbedingt PP verwenden müssen, müssen Sie ALLE Tricks anwenden, die Menschen mit traditionellen High-Warp-Materialien wie ABS, PC und Nylon anwenden.

• Verwenden Sie eine Bauplatte, die aus einem nahen Verwandten des zu druckenden Materials besteht. Zum Beispiel haben Leute HDPE erfolgreich auf eine PP-Bauplatte gedruckt, daher würde ich mir vorstellen, dass eine HDPE-Bauplatte für PP funktionieren sollte.
• Oder verwenden Sie eine Perfboard-Bauplatte mit einem Floß, damit die erste Schicht in die Löcher eingebettet wird.
• Oder verwenden Sie eine grobe faserige Oberfläche wie steife Pappe oder Faserplatte.
• Machen Sie die Baukammer geschlossen und so heiß wie möglich, ohne den Drucker zu beschädigen. 50C ist normalerweise für Motoren, Extruder usw. angemessen, es sei denn, Sie haben PLA-gedruckte Teile, über die Sie sich Sorgen machen müssen. (Beheizte Bauplatten helfen nur dann wirklich bei den unteren 5-10 mm des Drucks, wenn der Drucker nicht im Lieferumfang enthalten ist.)
• Verwenden Sie an den Ecken Hilfsscheiben / Mausohren.
• Die erste Schicht wirklich auf die Bauplatte zerdrücken.
• Drucken Sie niedrige Schichthöhen wie 0,1 mm. Kleinere Schichten bedeuten, dass die Wärmekontraktion mehr Scherspannung zwischen den Schichten und weniger der großflächigen aggregierten Biegespannung, die Ecken anhebt, ausübt.
• Höhere Druckgeschwindigkeiten können auch aufgrund einiger komplexer Dehnungskristallisationseffekte hilfreich sein, aber meines Wissens ist dies derzeit nur in Nylon bewiesen.

Eine andere Option, wenn es Ihren funktionalen Anforderungen entspricht, ist die Verwendung eines Glasfaser- oder Kohlefaserverbund-PP. CFR- und GFR-Kunststoffe verziehen sich normalerweise weniger als Neukunststoffe. Die Fasern haben einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch sich das Verbundmaterial beim Abkühlen weniger zusammenzieht, wodurch sich die Verformungsspannung verringert. Der erfolgreichste PP-Druck, den ich je gesehen habe, war GFR-PP. Aber das Zeug ist schwer zu finden und funktioniert möglicherweise nicht, wenn das Teil flexibel sein muss.

Das erste Bild zeigt deutlich, dass die Temperatur zu hoch war, das zweite zeigt eine zu geringe Extrudiergeschwindigkeit (zu wenig) an, die mit Ihrer Druckgeschwindigkeit zusammenhängt.

35mm / s ist ziemlich langsam :)

Ja. Diese Einstellungen funktionieren auch für Ultimaker. Stellen Sie den Drucker so ein, dass PLA gedruckt wird, und legen Sie braunes Klebeband auf das Bett unter dem Druck. Stellen Sie die Ebene auf 0,1 mm und die anfängliche Ebene auf 0,1 mm ein.

Überhitzen Sie das PP nicht, oder wenn es abkühlt, schrumpft es Tonnen, sodass es sich ablösen möchte. PLUS Wenn Sie das PP nicht unter seine T _g (80 ° C) fallen lassen, indem Sie das Bett zu heiß machen, bleibt es geschmolzen und haftet schließlich an der Düse, wodurch ein echter Hosenabdruck entsteht, und löst sich wahrscheinlich von selbst.

Ich habe heute Abend winzige, detaillierte kleine Komponenten mit PP hergestellt, gerade dabei, 21 anzuziehen und dann ins Bett zu gehen!

Aktualisieren:

Entschuldigung, die PLA-Einstellungen auf dem UM betragen für Hotend 210 ° C. Ich mache runde PCB-Abstandshalter, daher sind diese am besten mit einer 100% igen Füllung und einem konzentrischen Füllmuster. Außerdem habe ich die Plattform mit einer sehr dünnen Haftnotiz neu kalibriert, die etwa 50% der Dicke der UM-Kalibrierungskarte entspricht. Es ist sinnvoll, das PP nur so weich zu machen, dass es extrudiert werden kann. Tatsächlich sehe ich zu Beginn Turbulenzen, wenn der Extruder etwas Material durch das geschmolzene Material laufen lässt und ein lockiges Kabelbild hat. So legt sich das Material direkt in das Klebeband ein. Schön.