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Invertiertes Warping

geschrieben von ZipZap 
Invertiertes Warping
18. March 2021 08:36
Hey Leute, ich brauche mal eure Schwarmintelligenz:

Momentan optimiere ich meinen ABS-Druck. Soweit habe ich keinerlei Probleme mehr, bis auf das Verhalten beim Warping.
Je nach Bauteilhaftung am Druckbett (2mm gehärtete Stahlplatte, Ebenheit 0,03mm; darauf 0,5mm FR4) habe ich bei manchen Teilen ein invertiertes Warping, sodass die Bauteilmitte nach oben kommt.

Hier beide Bauteile Unterseite an Unterseite.
(Disclaimer: Das Ringing bitte ignorieren, meine X-Achse ärgert mich momentan...)



Und hier einmal beide Teile von oben:



Mir ist aufgefallen, dass gerade wenn die Haftung 1A ist (z.B. durch Hilfe eines wasserlöslichen Klebers) sich dieses inverse Warping einstellt, ansonsten ist es mehr oder minder im 1/10mm Bereich nach oben von den Kanten ausgehend.

Nadel ist auf 235°C (40mm/s mit 0,35mm Düse), Bett auf 110°C eingestellt (also ca. 5-8°C weniger an der Oberfläche, weil dickes Heizbett + Mangetfolie + Stahlplatte, etc.).
Muss ich ggfs. mit der Betttemperatur noch höher?

Grüße,
Julien


Wer rasiert mit mir KingKong? Der wichtigste Guide - Triffid Hunter's Calibration Guide


Drucker:
HyperCube EVO (Derivat) in 2502x300 - geschlossen für ABS - Duet2WiFi - Eigenbau Wasserkühlung
Eigenbau I3 - V6-Clon- Profilrahmen - Ramps 1.4 24V - TMC2208 - Simplify3D - Octoprint - Marlin 1.1.8
Re: Invertiertes Warping
18. March 2021 11:28
Verzieht sich da bei 110°C dein Heizbett/Auflage doch etwas (2mm Stahlplatte ist ja nicht gerade dick),
oder wird das Bauteil zu früh von der Platte genommen.
Ist die Haftung der Magnetfolie bei 110°C noch voll da (viele können ja nur 90°C) ab.
Re: Invertiertes Warping
18. March 2021 15:26
Jup, die Haftung der Folie ist voll da - ist die gute GraviFlex 200.
Die 2mm Platte ist voll durchgehärtet mit 62 HRC, die kommt aus den Anlagen, die ich betreue - da verbiegt sich nix smiling bouncing smiley

Der Aufbau ist wie folgt (von oben nach unten):
  • 0,5mm FR4
  • 0,2mm 3M-Klebefolie (hat sich definitiv nicht gelöst, ich kann sie durch die FR4-Platte sehen)
  • 2mm gehärtete Stahlplatte, die biege ich von Hand nicht
  • Magnetfolie M200
  • wieder die 3M Klebefolie
  • 5mm Aluplatte
  • Heizmatte

Die Klebefolien sind alle bombenfest.
Ich habe mit einer Messuhr das aufgeheizte Heizbett mit Magnetfolie und danach mit aufgelegter Druckplate vermessen - absolute Abweichung ist 0,03mm über die ganze Fläche (bei beiden Messungen).

/Julien


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Re: Invertiertes Warping
18. March 2021 16:51
Ich habe heute Abend mal eine paar interessante Versuche gemacht (deren Ausgang aber eigentlich vorhersehbar war...).
Dazu habe ich auf die Druckfläche ein paar Tropfen ThermoCup 1200 aufgebracht - das ist eine Metallfreie Graphitpaste, die erst bei ca. 210°C verdampft.
Darin habe ich den Temperaturfühler meines Multimeters gebracht, mit gaaanz leichter Vorspannung in Richtung Druckbett, die Druckfläche habe ich dann bewusst nicht weiter abgedeckt.



Ergebnis:
  • 110°C Anzeige = 92°C oben auf dem Bett
  • 120°C Anzeige = 102°C oben auf dem Bett
  • 125°C Anzeige = 105°C oben auf dem Bett
  • 130°C Anzeige = 110°C oben auf dem Bett

Also knapp 20°C Delta(T). Bin ich vieleicht echt zu kalt am Druckteil?
Hat zufällig jemand einmal ähnliche Messungen gemacht und sein Delta ermittelt?

/Julien


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Re: Invertiertes Warping
19. March 2021 04:55
Das könnte natürlich sein das du zu kalt auf der Oberseite bist. Aus diesem Grund haben meine beiden selbst gebauten Drucker separat eine Temperaturanzeige am Druckbett. Der Fühler ist in die Aluplatte geschraubt. Das finde ich ganz nützlich um zu sehen ob die Temperatur erreicht ist, da die Anzeige auf dem Display schon viel eher die erreichte Temperatur anzeigt und das Bett aber noch lange nicht diese Temperatur hat. Das ist halt das Manko bei den Heizmatten und ähnlichem da der Temperaturfühler direkt an der Matte sitzt.
Anhänge:
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Re: Invertiertes Warping
19. March 2021 06:24
Moin Julien,

Leider drücke ich kein ABS und kenne mich damit nicht aus.
Aber trotzdem ein paar Cent von mir.
Wenn ich von dem, was ich über Warping und seine Ursachen her weiß ausgehe, ist das Bett entweder zu Warm oder der Bauraum zu kalt. Evtl löst sich auch dein Bauteil beim Abkühlen des Heizbettes zu früh vom Bett.

Ich tippe Mal der Effekt entsteht beim Abkühlen des Heizbettes.
Das Bauteil ist in dem Zustand schon recht kalt nur die untere Schicht ist noch warm. Wenn diese jetzt mit dem Bett abkühlt.
Zieht sie sich zusammen und erzeugt das negative Warping.
Gerade wenn dein Bauteil beim Abkühlen zu früh von alleine löst tippe ich auf diesen Effekt.

Abhilfe könnte eine Temperatursenkung des Bettes ab Schicht? sein oder die Temperatur (durch bessere Isolierung) im gesamten Bauraum etwas höher zu halten, so daß das Bauteil etwas gleichmäßiger und langsamer Abkühlen kann.


Allgemein ist es nahezu unmöglich beim FFM 3D Druck ein spannungsfreies Bauteil herzustellen.
Re: Invertiertes Warping
19. March 2021 07:03
Quote
Leon
[...] da die Anzeige auf dem Display schon viel eher die erreichte Temperatur anzeigt und das Bett aber noch lange nicht diese Temperatur hat. Das ist halt das Manko bei den Heizmatten und ähnlichem da der Temperaturfühler direkt an der Matte sitzt.

Das Problem kenne ich, daher lasse ich nach dem Aufheizen des Bettes in etwa 10 Minuten verstreichen, dass sich die Temperaturen stabil einstellen können.

Quote
Michael K.
[...] Aber trotzdem ein paar Cent von mir. [...]

Immer gerne, dümmer können wir nicht werden cool smiley.

Quote
Michael K.
[...]

Ich tippe Mal der Effekt entsteht beim Abkühlen des Heizbettes.
Das Bauteil ist in dem Zustand schon recht kalt nur die untere Schicht ist noch warm. Wenn diese jetzt mit dem Bett abkühlt.
Zieht sie sich zusammen und erzeugt das negative Warping.
Gerade wenn dein Bauteil beim Abkühlen zu früh von alleine löst tippe ich auf diesen Effekt.

Abhilfe könnte eine Temperatursenkung des Bettes ab Schicht? sein oder die Temperatur (durch bessere Isolierung) im gesamten Bauraum etwas höher zu halten, so daß das Bauteil etwas gleichmäßiger und langsamer Abkühlen kann.

[...]

So passiert es auch momentan.
Im Duet habe ich mir ein Makro hinterlegt, dass die aktuelle Temperatur nimmt und bei Druckende jede Minute um 1°C absenkt. Dass Teil kühlt also eine gute Stunde runter, bevor ich es entnehmen kann.
(Hier der Code, vielleich möchte ihn jemand nutzensmiling smiley

while (heat.heaters[0].active > 45) && (heat.heaters[0].current > 45) && (heat.heaters[0].state = "active")
	var cooltemp = {heat.heaters[0].active}
	set var.cooltemp = var.cooltemp -1
	M190 P0 R{var.cooltemp}
	echo "wait"
	G4 S60
echo "cooldown finished"

Der Bauraum ist komplett eingehaust (Siebdruckplatte), die Temperatur darin ist ca. 40°C. Momentan geschieht dies noch passiv durch das Heizbett und ohne Umluft, demnächst rüste ich aber eine kleine aktive Heizung nach, dann sollte ich so auf 60°C kommen.
Auch ein Ausbau der Isolierung ist geplant, ich kann ja bei Gelegenheit darüber berichten.
Die "Abkühlkurve" werde ich demnächst ebenfallst noch weiter modifizieren, damit das im oberen Bereich nicht so linear ist.

/Julien


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Re: Invertiertes Warping
19. March 2021 08:19
Hier mal ein Link von mir wie es mit geschlossenen Bauraum und Heizung aussehen kann. Hab damals Spannungsrisse im Bauteil gehabt und darauf hin dem kleinen Drucker eine Heizung verpasst.

[www.thingiverse.com]
Re: Invertiertes Warping
19. March 2021 08:19
OK du betreibst also schon extrem viel Aufwand. Evtl. sogar ein Tick zu viel.

Dein Bauteil hat wie ich das sehe, kurz nach dem Druck oben 50°C und unten 100-110°C (Das Bauteil Isoliert das Bett da ja auch an dieser Stelle also ist sie höher als deine gemessenen 92°C)
Das Abkühlen erzeugt dann das negative Warping.

In den Meißen Fällen entsteht ja positives Warping. Dadurch das die oberen Schichten noch heiß in die unteren Schichten schon recht kalt sind. Mit dem Heizbett steuerrt man dann in den unteren Schichten etwas dagegen.

Du mußtest also den Punkt dazwischen finden. Also das Bett schon abkühlen solange die oberen Schichten noch relativ warm sind. Oder das Heizbett schn während des Drucken also ab Schicht 10-20 schon um 10-20°C runterfahren. Das Problem wird sein, das der Bauraum dann wiederum auch um ein paar Grad reduziert, was auch wieder negative Eigenschaften erzeugen kann.


Zum testen könntest Du auch mal versuchen, das Bauteil direkt nach Druckende mit einer passenden Haube abzudecken. So daß es dann wieder komplett durch wärmt und dann gleichmäßig abkühlt.
Ist dann schon fast wie tempern.

Gruß Micha
Re: Invertiertes Warping
28. March 2021 14:12
Ich habe eure Vorschläge mal aufgegriffen und umgesetzt.
Damit ich nicht sinnfrei doppelt posten muss, führe ich das Ganze in meinem Ursprungsthread weiter.

/Julien


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