Warping bij FDM 3D-prints voorkomen: PLA en rPETG zonder kromtrekken

Warping bij FDM 3D-prints voorkomen: PLA en rPETG zonder kromtrekken
Photo by Avneet Singh on Unsplash

Warping voorkomen

Warping voorkomen bij FDM-prints begint met twee praktische zaken: zorg voor goede hechting op het printbed en houd de printtemperatuur stabiel, want kromtrekken ontstaat meestal door slechte bedhechting en wisselende printtemperaturen.1 Bij FDM-printen spelen thermische uitzetting en krimp door afkoeling een grote rol; het doel is dus om de krachten te beperken die hoeken van het printoppervlak lostrekken.4 Deze praktische gids voor warping bij FDM-prints richt zich op PLA en rPETG, omdat de beschikbare richtlijnen PLA en PETG noemen als materialen die gevoelig kunnen zijn voor warping bij 3D-printen.1

Voor lezers van Fast3DPrint is de eenvoudigste aanpak: behandel warping eerst als een combinatieprobleem van hechting en temperatuur voordat je allerlei andere instellingen wijzigt.1 Komt een print los van het bed, krullen de hoeken omhoog of laat het model los van de bouwplaat, controleer dan eerst of het materiaal goed hecht aan het gekozen printoppervlak.3 Sommige polymeren hechten slecht op bepaalde oppervlakken, terwijl andere juist beter werken op het ene oppervlak dan op het andere.3

Waarom prints loskomen

Warping is niet alleen een lelijk randje of een opgetrokken hoek; het is een printfout die samenhangt met hoe het geprinte onderdeel reageert op warmte en de bouwplaat.4 Thermische uitzetting en krimp door afkoeling beïnvloeden warping, waardoor een print die ongelijk afkoelt uit vorm kan trekken.4 Slechte bedhechting maakt dat makkelijker, omdat de eerste lagen minder stevig vast blijven zitten op het printoppervlak.1

Ook de combinatie van filament en printoppervlak is belangrijk bij praktisch FDM-printen met PLA en rPETG.3 PLA hecht in de aangehaalde tests niet erg goed op Galorite en kan op dat oppervlak heel makkelijk kromtrekken en loskomen.3 ABS hecht bij grotere prints op een niet-afgesloten printer beter aan PEI dan aan glas, wat laat zien dat het printoppervlak het resultaat kan veranderen, zelfs als de printer verder vergelijkbaar is.3

Printoppervlak

Begin met een bouwplaat die goed hecht, of verbeter de hechting met hechtmiddelen, lijm, blue tape of een coating voor het printbed.5 Dat is een logische eerste stap, omdat veel FDM-printers glas- of aluminiumplaten gebruiken en die oppervlakken afhankelijk van materiaal en printomstandigheden extra hulp kunnen nodig hebben.5 Een sterkere eerste laag helpt voorkomen dat de print omhoogkomt wanneer het onderdeel tijdens het afkoelen begint te krimpen.1

Ga er bij PLA niet vanuit dat elk oppervlak hetzelfde werkt, want PLA kan op sommige oppervlakken slecht hechten en op andere juist beter.3 Komt PLA steeds los op dezelfde plaat, test dan een ander printoppervlak of gebruik een hechtmiddel dat past bij je printeropstelling.5 Voor rPETG bespreken de beschikbare bronnen wel PETG-warping, maar geven ze geen aparte rPETG-temperaturen of specifieke oppervlakregels; houd het advies daarom algemeen en baseer je op hechting, oppervlakkeuze en constante temperatuur.1

Temperatuur beheersen

Wisselende printtemperaturen worden genoemd als een typische oorzaak van warping bij 3D-prints.1 Een stabiele thermische omgeving hoort daarom bij het voorkomen van kromtrekken, vooral wanneer hoeken of lange randen tijdens het printen omhoogkomen.1 Omdat warping wordt beïnvloed door thermische uitzetting en krimp door afkoeling, is het vermijden van plotselinge temperatuurveranderingen een belangrijk onderdeel van de aanpak.4

Slicer-software kan helpen, omdat sommige programma’s instellingen hebben die bedoeld zijn om warping te voorkomen.2 Denk aan instelbare bedtemperaturen voor verschillende lagen, variabele printsnelheden en opties voor brim en raft.2 Het praktische voordeel is dat je in de slicer al vóór de start van de print de hechting en het thermische gedrag kunt bijsturen.2

Slicer-instellingen

Gebruik geavanceerde slicer-software wanneer een model snel loskomt of kromtrekt, omdat sommige programma’s specifieke instellingen bevatten om warping tegen te gaan.2 Brim- en raft-instellingen kunnen nuttig zijn wanneer een model meer contact met het printbed nodig heeft.2 Ook variabele printsnelheden kunnen onderdeel zijn van een anti-warping-instelling in bepaalde slicers.2

Voor een praktische FDM-workflow met PLA en rPETG is het slim om slicer-aanpassingen gericht en herhaalbaar te houden, in plaats van alles tegelijk te veranderen.2 Wordt de print beter na het toevoegen van een brim, het wisselen van printoppervlak of het verbeteren van de hechting, noteer die aanpassing dan voor dezelfde combinatie van materiaal en oppervlak.3 Komt de print nog steeds los, kijk dan opnieuw naar temperatuurstabiliteit en bedhechting als de belangrijkste oorzaken die in de richtlijnen worden genoemd.1

Praktische checklist

  • Controleer eerst de hechting: warping wordt meestal veroorzaakt door slechte bedhechting en wisselende printtemperaturen.1
  • Stem materiaal en oppervlak op elkaar af: sommige polymeren hechten beter aan het ene oppervlak dan aan het andere.3
  • Gebruik hulpmiddelen voor hechting: hechtmiddelen, lijm, blue tape of een printbedcoating kunnen de hechting verbeteren.5
  • Beheers het thermische gedrag: warping wordt beïnvloed door thermische uitzetting en krimp door afkoeling.4
  • Gebruik slicer-tools: sommige slicers bieden instelbare bedtemperaturen, variabele printsnelheden en aanpassingen voor brim en raft.2

PLA en rPETG

PLA wordt specifiek genoemd als materiaal dat op bepaalde oppervlakken kan warpen, waaronder Galorite in de aangehaalde tests.3 PETG wordt genoemd bij materialen die in richtlijnen over warping bij 3D-printen worden besproken.1 rPETG wordt in de aangeleverde informatie niet apart beschreven, dus de veiligste praktische aanpak is om de onderbouwde PETG-gerelateerde principes tegen warping toe te passen zonder aparte rPETG-instellingen te verzinnen.1

Bij het afstellen van PLA geef je prioriteit aan een betrouwbare eerste laag, een passend printoppervlak en constante printtemperaturen.1 Bij het afstellen van rPETG begin je met dezelfde onderbouwde categorieën: bedhechting, temperatuurstabiliteit, slicer-instellingen en het gedrag van het printoppervlak.1 Komen bij een van beide materialen de hoeken omhoog, zie dat dan als reden om eerst hechting en thermische stabiliteit opnieuw te controleren voordat je aanneemt dat het filament zelf defect is.1

Waar je op moet letten

De volgende stap is kijken welke variabele het resultaat verandert: de combinatie van materiaal en oppervlak, een hechtmiddel, een brim of raft in de slicer, of temperatuurgerelateerd gedrag.2 Een model dat alleen op één oppervlak kromtrekt, wijst waarschijnlijk op hechting tussen materiaal en printoppervlak.3 Een model dat verbetert na slicer-aanpassingen laat zien wat de waarde kan zijn van software-instellingen die bedoeld zijn om warping te voorkomen.2 Een model dat na betere hechting nog steeds loskomt, brengt de focus terug naar wisselende printtemperaturen en de thermische uitzetting en krimp door afkoeling achter het probleem.14

Lees ook: Meer troubleshooting

Bronnen / Referenties

  1. 3D Print Warping (PLA, PETG, ABS): 6 Simple Fixes (wevolver.com)
  2. Preventing Warping in 3D Printing: Tips for Perfect Prints (weerg.com)
  3. How to prevent warping on FDM prints (store.sunlu.com)
  4. FDM 3D Printing Guide: 5 Methods to Prevent 3D Print Warping | ANYCUBIC 3D Printing (store.anycubic.com)
  5. Prevent Warping - You Can Do It (3djake.com)