由於其功能，3D列印多年來已成為高精度的先進製造方法。不幸的是，它有其缺點。一個典型的例子是聚乳酸 (PLA) 的角部提升，這是愛好者和專業人士始終必須面對的問題。邊角翹起影響列印3D模型的強度和整體外觀；因此，有必要知道它是如何發生以及如何控制它。本文詳細研究了 3D 列印 PLA 的角落翹起問題，並協助讀者解決問題以改善列印效果。鑑於本文中討論的不同方面，使用者採取措施使他們能夠獲得更好的 3D 列印體驗非常重要。
是什麼導致 3D 列印變形？
評估 3D 列印中的翹曲
3D列印中的翹曲主要是由線材材料以不同速率收縮和冷卻產生的熱應力引起的，從而導致完成的列印件中產生內應力。一旦熱塑性塑膠的 PLA 被擠出，它就會被冷卻，也會導致收縮。如果由於冷卻頭未移動而使某個區域比其他區域冷卻得更多，則這種不均勻的修復力可能會導致邊緣（向列印板施加力的地方）從列印板上抬起，這稱為翹曲。一些影響因素包括床黏附問題、列印床溫度不足以及列印環境溫度變化。了解這些參數對於減少翹曲並生產高品質的三維列印非常重要。
溫度對角部提升的影響
加熱透過擠壓材料的熱收縮原理影響3D列印零件的角落翹起現象。當 PLA 等材料冷卻時，它們會收縮；如果建築平台溫度低於預期或整個表面溫度不穩定，塑膠就會開始冷卻並在某些地方收縮，從而物理上抬起角落。確保列印平台板最佳且一致的加熱設定的應用可增加線材對床的黏附力並減少變形的可能性。此外，保持周圍環境的溫度可以避免溫度的極端和突然下降或變化，這有助於使過程更加穩定，並降低導致角升起的熱成分。
長絲材料在整經中的作用
因此，就我而言，長絲材料主要作用於 3D 列印中觀察到的翹曲現象。每種不同類型的燈絲都會發生翹曲，例如，雖然 ABS 的冷卻比 PLA 和 PETG 的冷卻效果更好，但熱學方面可以解釋翹曲傾向的行為。例如，與 PLA 相比，ABS 的翹曲程度最大，因為其顏色轉變溫度較高且冷卻收縮率較高。以下技術參數應被認為是最有效減輕翹曲的技術參數：
- 玻璃化轉變溫度（Tg）： 材料從玻璃狀剛性結構轉變為較軟且更具彈性的結構的溫度。 ABS 的 Tg 約為 105°C，而 PLA 的 Tg 約為 60°C，使得 ABS 比 PLA 更容易翹曲。
- 熱膨脹係數：指定燈絲依溫度的膨脹或收縮程度。由於塑膠材料的發展，特別是ABS等塑膠材料的係數顯著增加，導致更多的翹曲。
- 冷卻速率和列印速度： 甚至材料的冷卻速度也會導致翹曲。當一個非常冷的物體被賦予一層或兩層朝向更快速沉積的層時，清脆的涼爽往往會將各層收緊成固定的排列，從而施加應變，從而更容易發生翹曲。
了解這些參數可以正確選擇材料並執行必要的列印參數更改，以防止翹曲並提高列印品質。
關於增強附著力提示的建議
要上傳哪個建置板表面
建造板表面的選擇也很重要，因為它有助於提高列印附著力，並減少 3D 列印中零件翹曲的機會。選擇取決於所使用的燈絲材料。覆蓋一層薄薄的膠棒或油漆膠帶的玻璃板非常適合 PLA。另一方面，當在塗有 ABS 漿料或 Kapton 膠帶的表面上使用 ABS 時，邊角會翹起。裸露玻璃和 PEI 片材對 PETG 的黏性很強，很難將其剝離。每種表面材料都非常容易沾染污垢和灰塵，從而降低黏附程度，因此需要定期清潔。
具有邊緣或筏粘合特性，Wise
添加邊緣或筏板可以幫助模型黏附到列印平台上，最大限度地減少翹曲，並提高列印件的整體品質。邊緣是印在模型底座邊框上的額外線條，以增加與板接觸的面積。這條額外的線向圖形的邊緣傾斜，這樣就不會出現印刷剝離的危險。另一方面，筏是印在模型下方的普通層。如果燈絲對熱敏感或列印表面變形，則依靠筏是一個簡單的選擇。在每種情況下，都會使用其他列印耗材以及時間逆轉到其他列印技術，但所有這些都值得應用，因為您所建造的物件會獲得更大的黏性和更好的剛性。
第一層高度的意義
在 3D 列印領域，第一層高度是實現成功列印輸出（包括高品質表面）的方案。此特定層的調整非常重要，因為它決定了列印物件與列印平台板的黏合，從而大大提高了列印的品質和穩定性。外第一層的錯誤沉積可能會因翹曲、剝離或附著力不良等問題而導致列印失敗。在大多數情況下，印刷品的第一層的高度設置得低於其餘層，以增強印刷表面的接觸壓力。這種校正對於相當平坦的表面效果很好，並為其餘層提供了平坦的表面。不言而喻，如果不花相當多的時間來調整第一層的高度，那就是浪費時間。
如何消除 PLA 和 ABS 列印中的邊角翹起？
PLA 列印的最佳實踐
需要採取一些措施以避免 PLA 列印中出現角翹。首先是清除碎片，確保列印平台平整且清潔，這是獲得良好黏附力的非常必要的要求。人們還想使用膠棒或藍色油漆膠帶和特殊黏合劑，以提高印刷表面的附著力。另一個重要的考慮因素是溫度調節；如果保持200度至220度的標準熱端溫度和約60度的熱床，將會發生非常小的熱致變形。將列印速度變更為中速可以將 PLA 或任何熱塑性長絲很好地放置在列印平台上。採用先前討論過的邊緣或筏將在模型邊緣添加額外的表面，以更好地粘附到列印邊緣。透過採用這些措施，人們能夠獲得成功的 PLA 列印，並將角落提升的風險降至最低。
解決使用 ABS 材料列印時所面臨的挑戰
處理 ABS 列印件的角落翹起時，需要注意特定的環境和材料條件。由於ABS對環境溫度變化非常敏感，因此必須對印刷氣氛進行足夠的溫度控制。封閉印表機還有助於隔熱，防止塑膠承受過度壓力。 ABS的熱端通常在230°C至250°C之間。而加熱床在 90°C 至 110°C 之間工作以促進黏合。高大的 AFRL 3D 外科醫生展示了有關噴塗薄層 ABS 漿料或粘合劑的信息，可以安裝可拆卸的 ABS 蓋，也可以在模型上塗抹更多粘合劑。此外，在列印過程中增強的筏或外殼可以為大型模型提供穩定性。先前段落中的這些技術或類似技術可以大大減少 ABS 列印中角升起的發生。
調整擠出機溫度時的重要注意事項
擠出機溫度對於有效、高品質地生產 3D 列印件非常重要。對於 PLA 長絲，典型的擠出機溫度範圍為攝氏 200 度至攝氏 220 度。保持在這個限制內可以對長絲進行充分的加熱和熔化，從而確保在擠出材料時可以施加適量的壓力，並在不同層之間形成牢固的粘合，而不會燃燒材料。然而，對於 ABS 長絲，較長的擠出和約 230 至 250 攝氏度的較高溫度適合這種類型的材料，從而防止擠出不足或膨脹等挑戰。然而，了解燈絲製造方向也非常重要，以確保測試列印也有助於實現所需的溫度平衡，從而能夠一致且有效地實現 3D 列印。
設定您的 3D 列印機
修改 3D 列印機的加熱床
在溫度控制和流平方面，關注每個用戶的加熱床同樣重要，這會影響列印品質。對於 PLA 等材料的加熱床，50-70°C 的床溫通常會增強無 LSR 的黏合力。另一方面，ABS 需要 90-110C 範圍內的較高溫度以避免翹曲，但同時仍能提供良好的黏合力。調平床層同樣重要，因為它將使噴嘴與列印表面保持恆定距離以進行層沉積。對床進行不斷的重新校準，並使用也提供這些設定的儀表或紙張等輔助工具，從而提高了大多數列印的可靠性。
噴嘴和列印床的校準
在開始列印之前必須執行一些操作，調整噴嘴和列印床恰好就是其中一項操作。首先，確保目前使用的噴嘴已正確清潔，並且不包含任何可能損害列印品質的剩餘絲材。之後，您應該進行測試列印並檢查噴嘴距列印床的距離；這是必要的，尤其是在第一層上，因為間隙太寬會浪費墨水，而狹窄的間隙則不允許第一層粘附。可以使用塞尺，或一些薄紙就足夠了；噴嘴和紙張所在的床之間的區域是產生您感覺到的阻力的區域。使用印表機的手動調整旋鈕將噴嘴調至距離印表機床所需的距離。在這種情況下，請透過測量平面所有四個角落的高度來檢查列印輸出是否水平，並根據需要使用印表機的調平功能進行微調。不時進行校準還有助於獲得更好的列印質量，並透過減少磨損來延長機器的使用壽命。
軟體方向：關於 Cura 和其他切片軟體的一些額外注意事項
轉向實際的方面並嘗試充分利用給定的切片軟體（Cura 或其他），讓我們集中討論一些基本參數。首先是層高，它影響列印解析度、列印完成時間和光滑度；層厚越大，所需的精加工程度越低。下一步將填滿物件 - 應根據需要選擇填充密度 - 根據結構完整性所需填充；較高的填充量意味著列印需要更多的材料和時間。最值得關注的是噴嘴和床的溫度參數，因為這些參數要根據長絲類型進行設置，以確保令人滿意的黏合性，同時避免缺陷。接下來，應該研究列印頭速度的設置，因為必須以確保品質和生產能力的方式設置它們，因為知道快速可能會導致細節丟失。並非所有模型都需要對所有懸垂部分使用支撐結構；然而，如果零件難以從列印床上移除，則應使用嵌入錨或圓邊抹刀墊片來增強列印床黏附力。具體來說，在上次更新中，切片器應提前預測給定使用者的改進及其對程式的介紹。
防止印刷翹起方法的差異
外殼和冷卻風扇的使用
為了確保列印件不會翹起，一個簡單而有效的方法是使用印表機外殼。它有助於將溫度和濕度保持在規定的範圍內。這在列印 ABS 等容易變形的材料時尤其有用。外殼可減少外部氣流和溫度變化的發生，這些變化可能會影響列印品質。此外，正確使用冷卻風扇也非常重要。當使用正確的風扇速度時，列印層是穩定的。最有可能的是，前幾層在較低的風扇速度下效果更好，以使各層更好地粘附在床表面上。在較高層中，風扇速度增加以提高表面品質。透過仔細規劃如何應用這些方面，可以獲得印刷品與表面的牢固黏合，從而減少升起或翹曲。
物理調整列印溫度以獲得更好的列印輸出
微調列印溫度最重要的步驟是為您將使用的燈絲建立一個舒適的溫度範圍。按照一般規則，從製造商為噴嘴溫度或床溫度提供的最小和最大設定開始。此外，還可以進行小型測試列印，改變溫度（通常每次 5°C），並評估附著力、列印品質和拉絲。
注意溫度過高的跡象，例如滲漏或層清晰度降低，這意味著需要降低溫度。另一方面，如果層附著力差或印刷品從床上脫落，請考慮提高溫度。另外值得注意的是，溫度塔可以控制溫度，使每個垂直的柱子都會標記出不同的溫度。這將幫助我們了解如何最好地設定機器以提高印刷品質並降低缺陷程度。
使用膠棒獲得更好的黏合力——一個大膽的舉動
作為一個使用過膠棒的人，我開始欣賞使用這種技術在 3D 列印機床上的列印黏合力，尤其是對於容易翹曲的材料。當我使用膠棒時，我確保列印床乾淨且冷，並塗上一層薄而均勻的膠水以形成光滑的粘合。根據我對一些頂級網站（包括 MatterHackers、Simplify3D 和 PrusaPrinters）的研究，技術最好的部分是膠水的應用和去除，而且不會留下太多殘留物。
珠寶棒最適合用作水基膠，在大多數情況下有助於使用 ABS、PLA 和 PETG 等長絲進行列印。由於希望將其應用最小化到這樣的水平，因此過量的堆積將影響印刷品質。膠棒可以進行輕微粘合，而不是進行一些粘合，並且在冷卻循環期間，這對於防止翹曲非常重要。另一方面，好的做法強調每列印幾次就需要更換膠水，因為黏合強度會隨著加熱循環而減弱。這種簡單、簡單但非常有效的方法有助於實現出色的第一層列印，而不會惡化零件的表面。
參考資料
常見問題（FAQ）
Q：為什麼我的列印件的角落會翹起？
答：提升（有時稱為翹曲）是一個常見問題，即 3D 列印物件的底角從列印平台上抬起並彎曲。這通常是因為當塑膠冷卻時，它無法在所有區域以均勻的方式冷卻。床、環境和列印設定也可能導致此問題。大型設計以及具有尖角的設計在形狀保持方面較差。
Q：如何防止我的 PLA 列印件從床上升起？
答：要達到上述目的，必須採取以下步驟： 1. 確保列印床與列印件平整，且列印床的第一層密度良好。 2. 對於PLA，使用加熱床溫度，最佳溫度約為5060C。 3. 用膠棒、曬黑乳液或髮膠潤濕床。 4. 使用床邊或鼠耳結合印表機技術。 5. 更改切片機溫度和第一層厚度。 6. 在效能或關閉模式下使用列印冷卻風扇。 7. 保持印表機外殼敞開，環境溫度恆定。結束碼
Q：滑鼠耳朵如何幫助「抬起角落」？
答：滑鼠耳朵作為 3D 模型角落上的附加圓盤應用在切片機上。這些配件可確保印刷品的更多角落接觸床，從而提供更好的附著力並減少抬起的機會。滑鼠耳朵有助於確定列印件是否有尖角並且可能會變形。
Q：床溫是否可能影響 PLA 列印中的角翹起？
答：是的，床溫對角提升有明顯的影響，因此，它可能是影響角提升的主要參數之一。對於 PLA，一些作者建議床溫在 50-60°C 範圍內。然而，如果床太冷，則列印可能無法固定，因此會發生浮起。另一方面，如果天氣很熱，下層將保持柔軟；因此，當上部冷卻層對下部冷卻層產生拉力時，列印件開始變形。
Q：在筏上列印是否是避免列印浮起的好解決方案？
答：在筏上列印會考慮升力減少量，特別是在尺寸較厚或列印體與列印蓋接觸的面積較小的情況下。筏板為印刷品提供了更大的附著空間，使其不會與印刷品分開。增加列印量也意味著這種方法會浪費更多的材料，進而影響最後一層的精加工。大多數 PLA 列印件周圍都有大量凸起；因此，與完整的筏相比，帽簷或老鼠耳朵是更快且更少浪費的選擇。
Q：列印尺寸會影響翹角嗎？
答：列印件的尺寸會使其容易出現角翹起的情況，因為它考慮了作用於整個列印件的熱梯度。當頂部螺栓固定的塑膠沉降或凝固時，在大印刷品的情況下，應力水平會上升，並導致頁面的高邊從安裝它們的表面升起。這就是為什麼列印較小和不平坦的物體通常更容易，因為通常省略了某種額外的床粘合技術。
Q：切片機設定是否可用於最大限度地減少 PLA 列印過程中的角翹起？
答：是的，切片機設置，尤其是填充圖案和密度可以幫助固化角落提升。一些有用的改變包括： 1) 調整第一層厚度和寬度以提高黏附力。 2) 降低第一層列印速度以增強床層附著力。 3) 改變內部結構以減少物體壁上的應力。 4) 根據需要添加裙子或美觀的老鼠耳朵。 5) 在控制器上設定冷卻風扇，以避免短時間內上層過冷。
Q：PLA 列印件中的角落翹起或多或少與 ABS 翹曲相似嗎？
答：是的，PLA 和 ABS 列印都會出現角翹起的情況，但對於後一種類型來說更麻煩。這主要是由於ABS的收縮率高、冷卻快。一般來說，採用提升方式列印 PLA 更容易，但情況並非總是如此；在大的或尖角的角落列印中也可能發生提升。 PLA 和 ABS 中可以防止許多相同的問題，但對於 ABS，通常需要更激進的方法，例如印刷床或封閉的印刷室的更高溫度。
