消除 FDM 3D 打印中热蠕变的 10 种行之有效的技术

熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印中的热蠕变是指热量从挤出机的热端意外向上传递到挤出机组件的较冷区域。当这种情况发生时，长丝可能会在预期熔化区域上方过早软化或部分熔化。这种软化会导致细丝膨胀，导致挤出机内部分或完全堵塞。除了导致挤出机堵塞之外，热蠕变还会导致挤出不一致、打印质量下降和材料浪费。这是一个常见问题，尤其是在使用热敏丝打印或冷却不足时。

本文概述了防止热蠕变的 10 种有效方法，并详细解释了 FDM 3D 打印中热蠕变的原因、症状以及对零件质量的影响。

1。测试冷却风扇

确保挤出机的冷却风扇以其额定容量运行。如果风扇出现故障或性能不佳，多余的热量将无法有效地从散​​热器消散，从而导致热迁移到挤出机上。首先使用万用表验证提供给风扇的电压。它应与风扇的额定电压（通常为12V或24V）相匹配。电压不足会导致风扇转速降低，从而降低冷却效率并加速热蠕变。如果风扇旋转太慢或间歇性，请更换电源、接线或风扇本身或对其进行故障排除。

2。修改风扇速度

提高风扇速度可通过增加散热器和其他关键组件上的气流来改善对流热传递。较高的空气速度会增强湍流，从而提高散热率。风扇速度通常可以通过切片器软件设置或固件配置来控制。优化风扇速度是应对热蠕变的最简单方法之一，无需更改硬件。

3。采用更高质量的热端

并非所有热端都是一样的。较便宜的热端可能无法适当设计以防止热量爬上挤出机。他们可以通过散热器、改进的冷却设计以及低吸热材料来实现这一点，以在需要的地方容纳热量。更高质量的热端不仅减少热蠕变，而且打印更精确。这是避免热蠕变的最佳方法之一。

4。使用质量更好的灯丝

低质量的长丝可能表现出不一致的温度分布，因此一批的热性能可能与下一批不同。这意味着热蠕变可能在一批中不存在，然后在下一批中成为问题。劣质灯丝的直径也可能不一致。热蠕变很容易影响大直径细丝，因为塑料不需要膨胀太多来导致堵塞。

5。提高打印速度

打印速度必须足够快，以防止热量沿着挤出机传播并在塑料通过喷嘴之前熔化塑料。如果您阻止灯丝在到达加热的挤出机之前在高温下花费足够的时间来软化，它就不会膨胀并导致堵塞。

6。降低打印温度

可以降低打印温度，以防止挤出机内热量积聚过快。然而，大多数灯丝的工作温度范围很窄；它们必须熔化到足以正确挤出，但仍保持足够粘性以粘附到前一层。较低的温度和较低的粘度也会导致喷嘴堵塞。此外，如果在提高风扇和打印速度的同时降低温度，则灯丝可能无法充分加热。

7。提高收回速度

如果回缩太慢，挤出机内加热的塑料可能有时间膨胀，导致堵塞。一旦挤出机顶端加热到足以引起这种膨胀，这种情况很可能会在打印后几个小时内发生。

8。减少缩回距离

当没有发生挤压时，收缩可防止在热端运动期间在两个升高的特征之间形成塑料绳。灯丝缩回热端以防止任何塑料渗漏。然而，如果缩回得太远，软化的塑料可能会接触挤出机驱动器。网轮将无法接合软丝，因此它将停止挤出。此外，熔化的塑料可能会粘附到热端中不受低摩擦 PTFE 插入物保护的区域。

9。使用冷却导流罩

冷却导流罩可以帮助更有效地将周围空气从风扇引导到散热器。这将改善散热器的传热并防止热量爬上挤出机。

10。检查是否有木屐

随着时间的推移，塑料和碎片会积聚在挤出机的热熔断处。这将影响传热速率并导致热量爬上挤出机。因此，必须定期检查是否有任何堵塞或异物堆积。

为什么 3D 打印应避免热蠕变？

3D 打印过程中的热蠕变可能会导致打印质量差，甚至由于挤出机堵塞而导致塑料无法流动而导致完全失败。由热蠕变引起的堵塞比其他堵塞更难清除，因为受热部分膨胀超出了管子的设计尺寸。此外，清除热蠕变引起的堵塞更具挑战性，因为热端内的塑料已经膨胀。您可能需要完全拆卸挤出机才能清除堵塞物。

为什么灯丝质量对于防止热蠕变很重要？

劣质灯丝的熔化范围可能不一致，使您很难保持最佳设置以防止热蠕变。防止热蠕变的一种方法是尽可能降低温度，但如果熔点不一致，可能会导致堵塞。此外，低质量的细丝线轴可能直径不一致，这也可能导致堵塞。如果灯丝一开始尺寸过大，它在热蠕变条件下的膨胀就会较小，从而导致堵塞。 
有关更多信息，请参阅我们的 3D 打印耗材指南。

什么是 3D 打印中的热蠕变？

3D 打印中的热蠕变是指来自挤出机热端的热量向上爬升挤出机组件并可能加热和软化距离喷嘴太远的线材的过程。这种加热会导致塑料膨胀并可能导致挤出机堵塞。

 欲了解更多信息，请参阅我们的热蠕变。