加热床的 3D 打印优势！

加热床是您打印 3D 模型的基础，它的一个特点是还可以加热，这在使用某些类型的塑料时可能是有利的。

尽管并非所有 3D 打印机都有加热床，但在使用某些材料（例如 ABS）进行打印时需要加热床。

在某些情况下，要打印的材料需要加热床，以避免在打印件边缘翘起，也称为翘曲，这有助于在整个打印过程中保持挤出塑料的温度一致，并防止其迅速降温。

翘曲是由于 3D 打印时材料收缩而发生的，这会导致打印件的角部抬起并与构建板分离。打印塑料时，它们会在加热和打印时膨胀，但在冷却时会收缩，这会导致打印件从构建板上向上弯曲。

所以，简而言之；

使用加热床的优势在于，它可以防止挤出的塑料冷却过快，从而提高打印的整体质量，因为冷却过快会导致模型的侧面和角落发生翘曲，并且不均匀。

现在，并非所有材料的行为都相同，这就是为什么它们需要满足不同的打印条件来避免这个问题，而温度是最重要的因素，因为它决定了塑料是否允许翘曲。

这在打印小型模型时不是什么大问题，但在打印较大的 3D 对象时，即使第一层正确粘附在床上，后面几层上发生的扭曲和卷曲也可能最终导致模型从床上脱离无论如何。

此过程主要发生在使用高温材料（例如 ABS）打印大件或长件时。这个问题背后的主要驱动力是塑料在冷却时的行为方式。例如，如果您在 230 ^o 打印 ABS 零件 C 并立即让它冷却至室温 (25 ^o C)，它将缩小大约 1.5%。

想象一下，这种情况发生在更大比例的模型和每一层上，每一层都将开始扭曲，直到所有的力将你的 3D 模型从床上分离。随着时间的推移，这最终会导致您有很多失败的打印和浪费的材料。

加热床通过调节打印底部的温度来工作，从而防止翘曲。它们提高了第一层的附着力，使印刷品保持平整。

当然，有许多不同类型的加热床，它们的工作方式略有不同，并且设计用于特定材料，但本文末尾会详细介绍。

尽管加热床可以很好地防止翘曲并获得更好的第一层附着力，但如果您没有加热床，还有其他方法可以避免这些不必要的副作用；通过将其他材料粘附在床上本身作为打印表面，例如 Painters 胶带、Kapton 胶带、发胶和胶水。

常见的翘曲解决方案

• 使用加热床。
• 禁用风扇冷却。
• 使用加热的外壳。
• 使用帽檐和木筏。

如您所见，这里的共同点是温度控制，加热床可以很好地工作，因为它旨在调节您使用的任何塑料的温度。

然而，正如我之前提到的，在使用 ABS 打印时，翘曲尤其成问题，因此，了解各种塑料材料（尤其是 ABS）的推荐或最佳温度非常重要，这就是为什么我敦促您阅读下一部分我在这里详细介绍了每种灯丝使用的温度。

注意 ：您可以查看打印在灯丝卷轴上的标签，了解理想的打印温度和床温。

推荐温度

用于打印的不同长丝，如 ABS、PLA、尼龙、PETG、RE-Pet、Tech-G、PolyFlex、碳纤维等，具有不同的物理特性，需要不同的打印温度和床温，以及一种不同的床粘合材料。

除此之外，它们的打印难度在每种材料之间差异很大，它们的整体优势也是如此，这就是它们对不同应用有用的原因，但是为了这篇文章，让我们谈谈 ABS因为它与手头的主题更相关 .

什么是玻璃化转变温度？

玻璃化转变温度是聚合物在加热时变粘的温度；它呈现玻璃态，赋予其机械性能，例如脆性、刚度和刚性，通常称为从固态变为更“橡胶”状态。

不同的塑料有自己的玻璃化转变温度值； ABS 的最小值和最大值分别为 90 ^o C 和 102 ^o C 分别远低于导致翘曲的打印温度。出于这个原因，加热床温度设定在 90 到 100oC 的范围内，以利用玻璃化转变期。

例如，PETG 的玻璃化转变温度值介于 70oC 和 80oC 之间，因此床温范围为 70 - 80oC。

ABS 很难打印，因为它在冷却时会显着收缩，这是翘曲的主要原因。

ABS 3D 打印的各层可能会分离（分层）甚至破裂，因为在零件冷却过程中会产生内部压力。

这是一个非常有用的表格，您可以使用它来确定您的塑料类型的打印温度以及所需的床温。

温度范围表

下表显示了特定塑料的温度范围：

所以，既然您已经了解了更多关于为什么加热床有用以及应该为打印设置什么温度，现在是时候深入了解不同种类的加热床了。

加热床的种类

有多种加热床可供选择，其中一些预装了您的打印机（但是，其中大多数不配备加热床，而是配备普通加热床）。

下面列出的是最常见的；

PCB加热床

由 Josef Prusa 开发的 PCB 加热床的工作原理是让电流通过产生热量的导体。

这些加热床被众多 3D 打印机使用，不仅因为它们的性能好，还因为它们价格实惠，而且安装和调平过程也轻而易举。

使用它们时，您可以期待直接和干净的打印体验，与安装有铝包电阻器的回火钢板相比，它们需要最小的垂直自由度，并且它们还提供均匀的散热。

Kapton 薄膜加热器

Kapton 是一种导电聚酰亚胺薄膜，专为需要薄、轻、均匀加热器的加热应用而开发。

由于这些 Kapton 薄膜加热器非常薄，它们能够非常快速地加热和冷却，并且设计用于提供快速热分散的加热介质，以便塑料材料可以快速加热和冷却以防止扭曲和翘曲。

铝复合加热器

铝包加热器的电路在温度敏感元件的情况下使用热敏电阻和绝缘体。

人们发现它们既高效又便宜，但是，铝包加热器需要相当复杂的安装过程，因为它们必须用螺丝固定在表面上，建议在包层加热器和表面之间使用糊剂。

这就是为什么我建议您购买已经配备加热床的打印机，因为单独购买它们可能会导致兼容性问题。

值得注意的是，大多数 3D 打印机都没有配备加热床，因此，请检查以确保您最终获得的打印机已经配备了一个，例如 XVICO 开源 Marlin2.0 半组装 DIY 3D 打印机。

最后但并非最不重要的……

加热床粘合剂

我之前简要提到了不同的粘合剂，它们可以附着在床本身上，以帮助您的印刷品更好地粘在上面，虽然使用加热床可以帮助您解决很多问题，但有时您可能需要使用这些类型材料。

Painters Tape 和 Kapton Tape 是很好的粘合剂形式，由于表面粗糙，因此非常适合打印 ABS，从而提高粘合力。

Kapton Tape 也适用于 PLA，因为它有助于在整个打印过程中将模型固定在热床上。

另一种类型的粘合是发胶和胶水，它们也可以与 ABS 一起很好地增加床的粘合力。但是，建议在玻璃表面使用发胶。

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