如何解决构建平台粘附问题

决定印刷基层附着力的参数

La correcta adhesión entre la pieza y la base es fundamental para evitar fallos durante la impresión。 La unión entre la primera capa de impresión y la superficie de la plataforma cumple dos funciones básicas:

1. 在整个打印过程中将零件保持在固定位置，以避免层位移或与打印头碰撞。
2. 补偿零件冷却过程中产生的应力，防止零件脱落或变形。

零件与基体的附着力主要由四个因素决定。

1。印刷面材与印刷材料之间的物理化学亲和力。

印刷材料和基材表面之间的物理化学亲和力可能是需要考虑的最重要参数。这就是为什么现在通常在平台表面使用专门为 3D 打印开发的聚合物涂层。使用与所用打印材料兼容的产品非常重要，因为某些材料（例如 PP 或尼龙）需要特定的产品。主要有两种解决方案：

• 涂在胶膜上的涂层。
  它们由在其中一个表面上含有聚合物涂层的薄膜或胶带组成。最初使用 Kapton 或类似的胶带，但现在有大量专门为 3D 打印开发的解决方案和产品。也许最著名的例子是 Buildtak 的聚合物薄膜，尽管其他制造商也有类似的产品。这些是与最常见材料兼容的通用解决方案，但可以找到更具体的产品，例如 PEI 涂层薄膜或用于聚丙烯或尼龙的特定产品。它们的主要优点是具有良好的耐用性，因此无需更换即可用于多次打印，但它们会随着使用而失去粘附力，并且无法为某些技术材料提供最佳性能。此外，它们通常有使用温度限制。为了延长它们的寿命，建议每次在平台上的不同位置打印，使整个表面的磨损均匀。
  
  

图片 1：Buildtak 粘合剂薄膜。来源：buildtak.com

• 液体涂料。
  这些聚合物悬浮液直接涂在基材表面，干燥后会形成类似于粘合剂薄膜的连续聚合物薄膜。在使用各种技术材料时，这是推荐的选项，因为每种材料都有优化的特定配方。它们也很容易用水或酒精清洗，并且可以快速重新涂抹，因此在更换打印材料时可以方便地更换。主要优点是可以使用特定材料和高温配方以获得更高的性能。它们还允许在每次打印前通过重新涂抹来再生涂层，这样粘附性就不会随着使用而丧失。
  一般来说，它们有两种形式：棒状或喷涂。如果是喷雾形式，建议始终将其与打印机外部的底座一起使用，以避免损坏或弄脏其他组件。如果无法移除底座，建议始终使用棒状形式，因为它更干净。最著名的例子是 Magigoo 的粘合解决方案或 3DLac 等 3D 打印漆。
  
  

图 2：Magigoo 的 3D 打印贴纸。来源：Filament2Print。

2。零件与底座之间的接触面。

零件和底座之间的接触面越大，附着力就越大。必须注意没有加热室的打印机中的大型部件，因为尽管接触面更大，但它们的体积也更大，因此冷却收缩产生的应力也更大。增加接触面最常用的资源是在层压过程中为零件设置边缘。边缘应仅应用于第一层或在某些情况下应用于前 2 或 3 层，以增加零件的接触面而不增加收缩应力。还有其他方法可以增加接触面，例如增加第一层的挤压系数，但不推荐这样做。

图 3：添加边缘以提高工件的附着力。资料来源：自己的阐述。

一些打印机还包括粗糙或有纹理的涂层，这是增加接触面从而增加附着力的另一种方式。

3。印基温度。

印基的温度对附着力有双重作用。一方面，如果它等于或略高于印刷材料的 Tg，它将防止因第一层冷却而收缩，减少倾向于提升或剥离部件的应力。另一方面，它有利于印刷材料与印刷表面涂层材料之间的化学结合。建议基材温度等于或略高于承印材料的Tg，但不宜设置太高的温度，因为它们会降低附着力并导致象脚等变形。

4。印刷基地情况

检查我们印刷基地的状况也很重要。尽管符合前三点，但仍可能因基层状况不佳或维护不善而出现附着力问题。应定期检查以下几点：

• 表面清洁： 基材上的灰尘或污垢会大大降低附着力。每次打印前都应清洁基材表面。
• 表面缺陷或点蚀： 劣化的表面也会导致粘附问题。保持平台处于良好状态并在检测到缺陷时进行更换非常重要。
• 磨损的涂层： 就胶膜而言，必须考虑到它们会随着使用而降低效率，因此一旦我们发现它们已磨损，就应立即更换新的。液体涂层可以重复用于多次打印，尽管在移除部件时可能会损失一些涂层。每次打印前，应检查涂层的状况，并在必要时进行新的应用。

图 4：状况良好和状况不佳的基地对比。来源：prusa3d.com

与附着力差相关的问题

印刷表面附着力差的主要后果是部件从底座上脱落。这总是会导致打印失败，但是，在某些情况下，它也可能是设备故障或损坏的原因。如果部件分离并离开其原始位置，打印机将继续打印而无需用于沉积新材料的基板。这将导致塑料粘在喷嘴上并堵塞，形成一团团块，并随着打印的进行而增长。如果不及时阻止，这团熔化的塑料会变得非常大，以至于导致热端无法使用。

为了理解和解决粘附问题，必须考虑到零件可以通过两种机制分离。

如果打印面与第一层之间没有良好的附着力，打印过程中由于喷嘴的摩擦和振动，该部分将完全剥离。一般故障会发生在打印过程的开始。在这种情况下，建议检查以下几点：

• 喷嘴与底座之间的距离
• 第一层高度
• 基材的状况
• 使用的粘合溶液

可能与底座的附着力非常好，但该部分在末端开始剥落。这是因为冷却过程中的收缩会产生从零件外部朝向中心的应力，从而导致零件变形。在这些情况下，零件和底座之间的粘附力不足以补偿收缩产生的应力。这种现象称为翘曲。在这种情况下，部件会逐渐剥落，打印随时可能失败，甚至在完成前几分钟也会失败。
在这种情况下，可以尝试提高附着力以补偿翘曲，但其他因素如必须考虑层压参数、材料类型或环境温度。

与过度粘附有关的问题

在某些情况下，过度粘附在底座上会使零件很难分离。在这些情况下，应检查以下内容：

• 喷嘴与底座之间的距离： 喷嘴和印刷基底之间有足够的间隙很重要。距离太小会损坏印刷表面，导致零件过度粘附或因不允许熔化的塑料流出而导致卡纸。
• 粘合解决方案： 某些材料（例如 PETG）或某些柔性材料可能对粘合剂或液体涂层有过度的粘附力。在这些情况下，建议不要在打印平台上使用涂层或在基板上打印。
• 过度挤压： 过度挤压，尤其是在第一层，也会增加附着力。

当出现过度粘附的问题时，有几种方法可以促使零件的移除：

• 冷却底座： 因为底座和零件的热膨胀系数不同，所以冷却底座可以帮助零件脱落。最好的方法是加热底座，然后将其放在冰袋等冷表面上，使其急剧收缩。
• 使用锋利的抹刀： 在某些情况下，过度粘附是由于吸力效应。在这些情况下，建议将锋利的抹刀放在工件下方并逐渐将其剥离。这种方法有损坏底座和工件的风险。
• 溶解液体涂料： 这只有在使用喷涂或粘涂时才有可能。由于这些产品很容易溶解，因此将底座放在水流下或浸入水中有助于去除部件。

使用玻璃底座时，必须特别小心，因为破损的风险很高。在移除粘得太紧的部件时，钢化玻璃底座表面的碎片被撕掉的情况并不少见。

柔性碱基的使用在很大程度上避免了这个问题，因此是一个强烈推荐的选择。

本指南以一般方式讨论概念，并不侧重于特定品牌或型号，尽管它们可能会在某些时候被提及。不同品牌和型号之间的校准或调整程序可能存在重要差异，因此建议在阅读本指南之前先查阅制造商手册。