Verzug bei dünnwandigen Bauteil
geschrieben von Legion 2.3
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Verzug bei dünnwandigen Bauteil 21. April 2016 13:40 |
Verehrte Gemeinde
Ich habe die Tage für die Abdeckung von den hässlichen, alten Telekom-Boxen, die in meiner Wohnung hängen, eine kleine Abdeckung konstruiert und gedruckt.
Das Teil ist mit 2 mm Wandstärke relativ dünnwandig.
Der Druck lief soweit reibungslos, jedoch ist im oberen Bereich des Teils, an einer Schräge, sehr starker Verzug zu sehen. Die Kontur hat sich um geschätzte 2 mm verzogen (Die Kante soll eigentlich gerade sein
)
Vermutlich bedingt durch diesen Verzug hat sich auch die ganze Frontfläche nach vorne gewölbt .
Das Teil wurde mit weißem PLA gedruckt mit beheiztem Druckbett.
Das Druckteil wird mit einem 50mm-Axiallüfter gekühlt.
Mein Verdacht ist, dass sich die obere schräge Fläche aufgrund des größeren Querschnitts an der Stelle stäker beim Abkühlen zusammenzieht und damit die darunter liegenden Schichten mitzieht.
Einen grundlegenden mechanischen Fehler (z.B verzogene Achsen) kann ich ausschließen, da bei massiveren Teilen keine derartige Deformation auftritt.
Hat jemand Erfahrungen mit diesem Problem oder Verschläge, wie das effektiv zu verhindern ist? Speziell bei diesem Teil könnte man natürlich durch Verstärkung des Seiten dem Verzug entgegenwirken, jedoch ist das ein generelles Problem bei dünnwandigen Teilen, welches schon häufiger bei mir aufgetreten ist.
Hilft hier ein geschlossener oder beheizter Bauraum?
Ich habe die Tage für die Abdeckung von den hässlichen, alten Telekom-Boxen, die in meiner Wohnung hängen, eine kleine Abdeckung konstruiert und gedruckt.
Das Teil ist mit 2 mm Wandstärke relativ dünnwandig.
Der Druck lief soweit reibungslos, jedoch ist im oberen Bereich des Teils, an einer Schräge, sehr starker Verzug zu sehen. Die Kontur hat sich um geschätzte 2 mm verzogen (Die Kante soll eigentlich gerade sein
) Vermutlich bedingt durch diesen Verzug hat sich auch die ganze Frontfläche nach vorne gewölbt .
Das Teil wurde mit weißem PLA gedruckt mit beheiztem Druckbett.
Das Druckteil wird mit einem 50mm-Axiallüfter gekühlt.
Mein Verdacht ist, dass sich die obere schräge Fläche aufgrund des größeren Querschnitts an der Stelle stäker beim Abkühlen zusammenzieht und damit die darunter liegenden Schichten mitzieht.
Einen grundlegenden mechanischen Fehler (z.B verzogene Achsen) kann ich ausschließen, da bei massiveren Teilen keine derartige Deformation auftritt.
Hat jemand Erfahrungen mit diesem Problem oder Verschläge, wie das effektiv zu verhindern ist? Speziell bei diesem Teil könnte man natürlich durch Verstärkung des Seiten dem Verzug entgegenwirken, jedoch ist das ein generelles Problem bei dünnwandigen Teilen, welches schon häufiger bei mir aufgetreten ist.
Hilft hier ein geschlossener oder beheizter Bauraum?
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Re: Verzug bei dünnwandigen Bauteil 21. April 2016 16:51 |
Steh ich grad aufm Schlauch oder hab ich was verpasst?
PLA ist doch gerade für sowas geeignet, je kühler die Umgebung, desto besser!?
Opferskirt ist auch mein Trick, allerdings bei Spannungsrissen, wenn ich ABS drucke.
Verbiegen kann sich, meiner Meinung nach, nur der Druck, wenn er noch weich und warm ist. Mehr Kühlung sollte hier eher zum Ergebnis führen. Vielleicht ist auch noch Spielraum bei der Heizbett-Temperatur nach unten.
VW-Styler: PLA ist härter als PETG und besser geeignet. Für das, was der Threadersteller druckt, ist PLA eine gute Wahl. Dünnwandige Objekte aus PETG werden so:
Der 3D-Druck ist tot, lang lebe der 3D-Druck!
Schreibt mich nicht mehr an, ich hab das drucken an den Nagel gehängt.
PLA ist doch gerade für sowas geeignet, je kühler die Umgebung, desto besser!?
Opferskirt ist auch mein Trick, allerdings bei Spannungsrissen, wenn ich ABS drucke.
Verbiegen kann sich, meiner Meinung nach, nur der Druck, wenn er noch weich und warm ist. Mehr Kühlung sollte hier eher zum Ergebnis führen. Vielleicht ist auch noch Spielraum bei der Heizbett-Temperatur nach unten.
VW-Styler: PLA ist härter als PETG und besser geeignet. Für das, was der Threadersteller druckt, ist PLA eine gute Wahl. Dünnwandige Objekte aus PETG werden so:
Der 3D-Druck ist tot, lang lebe der 3D-Druck!
Schreibt mich nicht mehr an, ich hab das drucken an den Nagel gehängt.
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Re: Verzug bei dünnwandigen Bauteil 24. April 2016 05:52 |
Da ich hauptsächlich sehr anspruchsvolle, dünnwandige (0,5 mm) Teile ohne Infill drucke, beschäftigt mich zwangsläufig das sogenannte Warping ganz besonders. Von dem bisher über 18 kg gedruckten PLA entfallen mindestens 6 kg auf dünnwandige Teile, wobei davon wiederum die Hälfte zum Testen draufging.
Aus meinen Beobachtungen schließe ich auf foldendes:
1. Je gerader, planer die Flächen sind, desto mehr verziehen sie sich, da sie am wenigsten formstabil sind.
Dem kann man entgenwirken, indem man z.B. Rundungen, Ecken, Stege, Sicken und dergleichen vorsieht.
2. Warping tritt bei Materialanhäufung auf.
Das lässt sich konstruktiv nicht immer vermeiden wenn die Form vorgeben ist. Man kann aber nur soviel Material verwenden wie für die Stabilität des Bauteils unbedingt nötig ist. Z.B. möglichst dünne Außenwände und minimal Infill.
3. Bauteile lösen sich immer aussen vom Bett weil dort die größten Zugspannungen im Druckteil entstehen.
Da ich ohne Heizbett drucke, wird das bei mir am deutlichsten sichtbar, und noch stärker nachdem ich das Teil vom Druckbett gelöst habe. Deswegen erwärme ich die unteren Schichten nachträglich solange das Druckteil noch weitgehend auf dem Druckbett haftet. Dabei wird dieser Bereich teilweise spannungsfrei (Tempern).
Genauer beschrieben habe ich es hier: [forums.reprap.org]
Die Frage ist nun, warum das so ist. Meine Vermutung:
Die äusseren Zugspannungen enstehen nicht nur durch vertikales Schrumpfen aussen, sondern auch durch horizontales Schrumpfen weiter oben. Wenn man z.B. einen Becher oben zusammendrückt, muss der Boden aussen zwangsläufig nach oben wandern.
Solange wir kein anderes Material haben, wird uns Warping leider immer beschäftigen. Da wäre es gut, wenn möglichst viele mit ihren Erfahrungen dazu beitragen, die Ursachen herauszufinden oder helfen wie man am besten damit umgeht.
Zum aktuellen Teil könnte ich nur vorschlagen, zu versuchen, die Wand nicht massiv zu drucken, sondern mit einem Perimeter, mit geringem Infill und mit der geringst möglichen Temperatur.
@ vw-styler.
Hast Du schon mal mit PETG gedruckt?
Man sollte nur dann etwas empfehlen, wenn man umfangreiche Erfahrungen damit gemacht hat, andernfalls könnte man jemanden dazu verleiten, etwas zu kaufen, das für seine Zwecke total unbrauchbar ist.
Wir haben viele Versuche gemacht, mit PETG grosse, dünnwandige Teile zu drucken, dazu mit unterschiedlichen Wanddicken, Temperaturen, Geschwindigkeiten experimentiert.
Es war letzendlich nur möglich, (mit gerade noch akzeptablen Dellen) indem wir unnötige Sicken zur Erhöhung der Formstabilität hinzugefügt haben.
Gruß Michael
Nachtrag
PETG ist nicht härter sondern in erster Linie elastischer.
Das ist wohl der Grund, dass es den inneren Spannungen weniger Widerstand leistet, und mit Wellenbildung reagiert.
Davon abgesehen hat die Elastizität auch große Vorteile. Dünne Teile lassen sich viel schwerer durchbrechen.
1-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.04.16 06:19.
Konstruktionen: [www.thingiverse.com]
Videos: [www.youtube.com]
Mein Club: [hackerspace-ffm.de]
Drucker:
Wersybot - seit 2012
JGAurora A5
CR10-V2
Aus meinen Beobachtungen schließe ich auf foldendes:
1. Je gerader, planer die Flächen sind, desto mehr verziehen sie sich, da sie am wenigsten formstabil sind.
Dem kann man entgenwirken, indem man z.B. Rundungen, Ecken, Stege, Sicken und dergleichen vorsieht.
2. Warping tritt bei Materialanhäufung auf.
Das lässt sich konstruktiv nicht immer vermeiden wenn die Form vorgeben ist. Man kann aber nur soviel Material verwenden wie für die Stabilität des Bauteils unbedingt nötig ist. Z.B. möglichst dünne Außenwände und minimal Infill.
3. Bauteile lösen sich immer aussen vom Bett weil dort die größten Zugspannungen im Druckteil entstehen.
Da ich ohne Heizbett drucke, wird das bei mir am deutlichsten sichtbar, und noch stärker nachdem ich das Teil vom Druckbett gelöst habe. Deswegen erwärme ich die unteren Schichten nachträglich solange das Druckteil noch weitgehend auf dem Druckbett haftet. Dabei wird dieser Bereich teilweise spannungsfrei (Tempern).
Genauer beschrieben habe ich es hier: [forums.reprap.org]
Die Frage ist nun, warum das so ist. Meine Vermutung:
Die äusseren Zugspannungen enstehen nicht nur durch vertikales Schrumpfen aussen, sondern auch durch horizontales Schrumpfen weiter oben. Wenn man z.B. einen Becher oben zusammendrückt, muss der Boden aussen zwangsläufig nach oben wandern.
Solange wir kein anderes Material haben, wird uns Warping leider immer beschäftigen. Da wäre es gut, wenn möglichst viele mit ihren Erfahrungen dazu beitragen, die Ursachen herauszufinden oder helfen wie man am besten damit umgeht.
Zum aktuellen Teil könnte ich nur vorschlagen, zu versuchen, die Wand nicht massiv zu drucken, sondern mit einem Perimeter, mit geringem Infill und mit der geringst möglichen Temperatur.
@ vw-styler.
Hast Du schon mal mit PETG gedruckt?
Man sollte nur dann etwas empfehlen, wenn man umfangreiche Erfahrungen damit gemacht hat, andernfalls könnte man jemanden dazu verleiten, etwas zu kaufen, das für seine Zwecke total unbrauchbar ist.
Wir haben viele Versuche gemacht, mit PETG grosse, dünnwandige Teile zu drucken, dazu mit unterschiedlichen Wanddicken, Temperaturen, Geschwindigkeiten experimentiert.
Es war letzendlich nur möglich, (mit gerade noch akzeptablen Dellen) indem wir unnötige Sicken zur Erhöhung der Formstabilität hinzugefügt haben.
Gruß Michael
Nachtrag
PETG ist nicht härter sondern in erster Linie elastischer.
Das ist wohl der Grund, dass es den inneren Spannungen weniger Widerstand leistet, und mit Wellenbildung reagiert.
Davon abgesehen hat die Elastizität auch große Vorteile. Dünne Teile lassen sich viel schwerer durchbrechen.
1-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.04.16 06:19.
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JGAurora A5
CR10-V2
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