Prevenir e Corrigir Heat Creep na Sua Impressora 3D

Alguns problemas de impressora 3D são fáceis de detectar, pois acontecem bem diante de nossos olhos, mas alguns problemas se acumulam sem serem detectados até causarem muitos danos.

Tais problemas podem causar danos significativos à sua impressora 3D antes que você perceba, como bloquear o bico.

Um bom exemplo é o heat creep (rastejamento de calor) na impressora 3D.

Na impressora 3D, há um cartucho de aquecimento fixado ao bloco de aquecimento. Quando o cartucho aquece, o bloco de aquecimento também aquece antes que o calor se disperse.

Ele passa pelo tubo de barreira térmica, derretendo o filamento no processo. O filamento se expande à medida que se move pelo tubo e derrete no bloco de aquecimento.

O filamento fundido é então ejetado da extremidade do bico. Ao resfriar o extrusor, o calor no tubo de barreira térmica sobe.

Quando o calor rasteja no tubo, o filamento dentro incha quase imediatamente. O Ácido Polilático (PLA) gruda nas paredes causando uma barreira térmica.

Ajuda ter algumas dicas para ajudar a prevenir tais problemas, e este artigo destaca algumas delas.

O Que é Heat Creep?

O que exatamente é heat creep? Soa como um conceito estrangeiro até você conhecer a composição do hot end da impressora 3D e como essas partes funcionam e coordenam entre si.

Para começar, o hot end é onde o filamento derrete antes de ser ejetado do bico. É encontrado próximo ao conjunto do extrusor.

O bloco de aquecimento é encontrado acima do bico e é a região que produz calor para derreter o filamento. Ao lado está o sensor de temperatura. Ele detecta a temperatura do filamento e determina a quantidade de energia direcionada ao bloco de aquecimento.

A próxima parte é o dissipador de calor (heat sink). Ele fica entre o bloco de aquecimento e o conjunto do extrusor, separando-os. Algumas de suas propriedades são condutividade elétrica e a integração de um ventilador de resfriamento.

Um heat creep ocorre quando o calor produzido no bloco de aquecimento viaja para cima, fazendo com que o filamento derreta em excesso fora dos limites pretendidos. Como resultado, o filamento incha rapidamente, o que pode resultar em problemas de extrusão.

O Que Causa Heat Creep na Impressão 3D?

Heat creeps em impressoras 3D podem acontecer a qualquer momento, sem seu conhecimento. Uma das coisas essenciais que você precisa saber se pudesse corrigir este problema é provavelmente o que causa o heat creep.

Esses problemas devem ser abordados com urgência porque podem levar a heat creep rapidamente, baixando a qualidade de suas impressões.

Aqui estão algumas das causas mais comuns:

• Temperatura Muito Alta

Temperaturas altas no bloco de calor causam o excesso de calor a escapar para partes indesejadas dentro da impressora 3D, causando heat creep.

• Design do Hot End

Diferentes hot ends têm diferentes capacidades de suportar calor. Um hot end feito de metal tende a permitir que o calor se mova rapidamente dentro do conjunto do hot end se outros fatores causarem muito acúmulo de calor.

• Filamento Permanecendo no Hot End por Período Prolongado

Quando o filamento é deixado no hot end por mais tempo, ele derrete antes de atingir a zona de fusão. Isso leva a um heat creep na impressora 3D.

• Ventilador de Resfriamento do Hot End com Mau Funcionamento

O ventilador do hot end deve resfriar e expelir o excesso de calor do hot end e dos conjuntos do dissipador de calor.

Um ventilador com mau funcionamento será insuficiente para expelir o excesso de calor gerado no bloco de calor. O calor assim moverá o hot end para cima, causando a fusão do filamento antes de atingir a zona de fusão.

Dicas para Ajudar a Resolver Problemas de Heat Creep na Sua Impressora 3D

Lidar com problemas de heat creep em uma impressora 3D não é apenas sobre corrigir os problemas em mãos; você também deve estar bem versado em truques para evitar ou prevenir esses problemas no futuro.

O primeiro passo é identificar o problema e a fonte do problema. Você vai querer confirmar se o problema é heat creep, se não qualquer outro.

Certifique-se de combinar o tubo PTFE com o bico. Se você suspeitar que o problema pode ser com o bico, substitua-o. Se o problema que você está tendo não desaparecer, então o problema é heat creep.

Aqui estão algumas dicas para ajudar você ao lidar com heat creep:

• Ajuste as configurações da impressora 3D uma por uma. Passar pelas configurações uma após a outra facilita identificar o problema exato e de onde ele vem. Evite configurar múltiplas configurações de hardware ou fatiador de uma só vez.
• Reduza suas configurações de retração. As configurações de retração determinam a quantidade de filamento ejetada do bico quando o cabeçote de impressão se move. Comprimento de retração alto causa o filamento quente a passar pela zona de fusão, fazendo o calor transmitir através do conjunto. Reduza as configurações de retração se esse for o problema.
• Corte a extremidade do tubo PTFE com mais frequência. Esta prática garante que a extremidade do tubo Teflon permaneça não queimada para assegurar um ajuste perfeito entre o bico e o tubo PTFE. Isso ajudará a prevenir a ocorrência de heat creep.
• Limpe o conjunto do hot end. Sempre garanta que o conjunto quente esteja livre de sujeira e poeira. Limpe o hot end a cada poucas impressões. Partículas no conjunto do hot end não apenas resultam em heat creep, mas também causam outros problemas. Ao limpar, use um pano úmido ou de álcool isopropílico para limpar tanto o interior quanto o exterior dos componentes do hot end enquanto estão em temperatura normal de impressão. No entanto, ao limpar o bico, use uma agulha de bico para remover partículas dele.
• Seu filamento deve ser de alta qualidade. Um filamento de alta qualidade com tolerância de pelo menos abaixo de +/- 0,05 mm tem diâmetro consistente e previne o entupimento do hot end.
• Use um tubo PTFE de boa qualidade. O tubo PTFE deve isolar o filamento dentro do tubo. Um tubo PTFE de alta qualidade protegerá adequadamente o filamento no lugar. O tubo PTFE também deve ter boa resistência à temperatura.
• Sempre desligue sua impressora 3D após a impressão. Desligar a impressora garante que o conjunto do hot end esfrie após terminar a impressão. Mas antes de desligar a Impressora, certifique-se de que o hot end pare de aquecer primeiro.
• Limpe o ventilador do hot end: Partículas de sujeira no ventilador podem reduzir sua velocidade, diminuindo sua eficiência de resfriamento. Limpe o ventilador regularmente com um pano de álcool isopropílico.
• Remova o filamento quando terminar a impressão. Não remover o filamento do hot end faz com que ele derreta acima da zona de fusão. Então, recomendamos que você os remova após terminar a impressão.

Como Corrigir Heat Creep na Sua Impressora 3D

Reduza a Temperatura de Impressão

Altas temperaturas de impressão provenientes de muito calor da mesa aquecida causam heat creep na impressora 3D. Para baixar a temperatura, altere as configurações do filamento ou do fatiador.

Mantenha a temperatura alta o suficiente apenas para derreter o filamento.

Aumente a Velocidade do Ventilador

Se você tem um ventilador de resfriamento no hot end, precisa aumentar sua velocidade, mas considere instalá-lo ao redor do dissipador de calor se não tiver um.

A velocidade do ventilador deve ser suficiente para resfriar o filamento e garantir que ele só derreta na zona de fusão. Mantenha o ventilador a 100% de velocidade para eliminar o heat creep, depois reduza a velocidade para um nível conveniente.

Alguns dos ventiladores que você deve considerar são Noctua e dispositivos CUI, mas Noctua é a melhor aposta se você quer um ventilador silencioso.

Substitua a Extremidade do Bloco de Calor

Hot ends totalmente metálicos incentivam o acúmulo de heat creep se houver produção excessiva de calor. O metal também pode conduzir calor através dele.

Um hot end revestido com PTFE tem um tubo PTFE removível que fornece melhor isolamento ao filamento. O tubo também mantém a temperatura na qual o filamento derrete até que o filamento atinja a zona de fusão.

Desde que suas configurações de impressão da impressora 3D estejam corretas, hot ends de alta qualidade não devem gerar problemas de heat creep.

Aumente a Velocidade de Impressão

O filamento no bico viaja em alta velocidade. No que diz respeito a isso, ter sua impressora 3D imprimindo em velocidade mais baixa pode ser inconsistente entre o filamento ejetado e o filamento dentro do sistema de extrusão. Esse desequilíbrio pode dar origem a heat creep.

Aumente a velocidade de impressão da impressora para ajudar a ter um fluxo de filamento consistente. Certifique-se de verificar se a velocidade de impressão está corretamente calibrada, pois velocidade de impressão incorreta pode resultar em problemas na impressora 3D.

Uma torre de velocidade é uma excelente solução para calibrar a velocidade de impressão. Ela permite calibrar diferentes velocidades de impressão em uma impressão semelhante para determinar o efeito da velocidade na qualidade da impressão.

Consideração Final

Um heat creep na sua impressora 3D é um dos problemas mais desafiadores que você provavelmente encontrará ao imprimir em 3D. O problema não é fácil de detectar até que crie problemas graves mais irreversíveis.

O problema de heat creep está principalmente associado a altas temperaturas de impressão. Certifique-se de seguir as dicas que destacamos neste artigo para ajudar a prevenir a ocorrência de heat creep.