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Los materiales de los abdominales y PLA son los protagonistas de la impresión 3D , casi ocupando la vista de la mayoría de los ingenieros, pero los filamentos soluble de agua generalmente no tienen demasiada atención. De hecho, también cambia silenciosamente la estructura de soporte con sus características de disolución únicas. Este artículo lo llevará a explorar este nicho pero un campo clave en profundidad, y lo analizará a partir de los tipos y habilidades de uso de los materiales solubles en agua.
¿Qué es el filamento soluble en agua?
El filamento soluble en agua es un material de impresión 3D que puede derretirse en agua. Las personas lo usan para imprimir la estructura de soporte del modelo . Cuando imprime la estructura hueca espiral, todo el modelo está empapado en 40 ℃ agua. ¡Esos soportes tan precisos como las redes de araña desaparecerán automáticamente en 6 horas, y el acabado superficial mejorará en un 300% en comparación con el procesamiento manual!
En la actualidad, los filamentos principales solubles en agua son PVA, BVOH y caderas. PVA necesita ser empapado en agua tibia durante varias horas para derretirse, pero es adecuado para su uso con materiales de PLA comunes. BVOH se derrite más rápido en agua fría y se puede limpiar en dos horas, pero el precio es más costoso que PVA. Ambos materiales tienen miedo a la humedad y deben almacenarse en bolsas selladas en momentos comunes. El material de las caderas no puede derretirse directamente con el agua y requiere solventes químicos especiales.
¿Cuáles son los tipos de filamentos solubles en agua comunes?
1.PVA Material
PVA El material es un tipo representativo de material de filamento soluble en agua . Se puede disolver en agua a temperatura ambiente, pero debe empaparse durante 4-8 horas. La temperatura de la boquilla debe ser estable entre 190 ℃ -220 ℃ durante la impresión. Es sensible a la humedad del aire y está fácilmente húmedo y se deteriora cuando la humedad excede el 30%. Debe evitarse del almacenamiento a largo plazo en un entorno húmedo. El material de PVA es adecuado para hacer estructuras de soporte para modelos complejos con material PLA.
2.bvoh material
BVOH es más duradero que PVA. Se puede disolver en agua fría a 20 ℃ durante no más de 2 horas, y su resistencia a la humedad es más del 50% más alta que la de PVA. La temperatura de impresión es más alta (210-230 ℃), que es adecuada para modelos que deben ser resistentes a las altas temperaturas. Al mismo tiempo, la temperatura de impresión no debe ser inferior a 210 ℃, lo cual es fácil de bloquear la boquilla.
3.hips materiales
El material de las caderas pertenece a materiales de soporte basados en solventes. Si desea usar materiales solubles en agua para imprimir ABS, es la mejor opción, y debe disolverse usando D-Limonene. Remoje el modelo en solvente durante 30-60 minutos, esperamos a que la estructura de soporte se ablande por completo, y luego lo elimine y lo limpié.
Este material requiere una alta temperatura de impresión, y la boquilla necesita mantener una temperatura de trabajo de 240 ℃ -260 ℃. Adecuado para hacer modelos o estructuras grandes que requieren soporte de alta resistencia . Use guantes protectores durante la operación y maneje los solventes en un entorno bien ventilado.
Tabla de comparación de parámetros técnicos
| característica | pva | bvoh | caderas | disolvente medio | Agua de temperatura normal | agua fría | D-Limonene | tiempo de disolución | 4-8h | ≤2h | 0.5-1h | temperatura de impresión | 190-220 ℃ | 210-230 ℃ | 240-260 ℃ | materiales principales aplicables | Clase de PLA | Uso general | ABS |
Consejos de seguridad:
Cuando usa caderas (un material soluble en agua), el disolvente D-Limoneno es volátil y la circulación de aire debe garantizarse en el entorno operativo. Se recomienda equipar una máscara de gas y guantes resistentes a la corrosión. El líquido de desechos debe reciclarse de acuerdo con los estándares de tratamiento químico y tiene prohibido ser descargado directamente en el sistema de alcantarillado.
¿Por qué usar soportes solubles en agua en impresiones 3D complejas?
1. Adaptabilidad geométrica
Los andamios solubles en agua crean automáticamente las estructuras de soporte de árboles a través de complementos de software como Cura y Fillamentum. Esta estructura puede adherirse firmemente a la superficie de los modelos complejos.
- Abordar el tema del voladizo extremo: para piezas con ángulos de voladizo inferiores a 15 grados (como turbine blade superficie s), los rodajas pueden prevenir la ruptura de la descarga material durante la impresión.
- Llenado de brecha inteligente: en el mordida de engranaje o rama del modelo vascular , el soporte llena automáticamente los pequeños espacios que el soporte tradicional no puede alcanzar.
- Aplicación de casos: LS logró con éxito una estructura del canal de enfriamiento de malla de precisión de 0.2 mm utilizando un soporte soluble en agua en la impresión prototipo de cierto componente aeroespacial.
2. Mejora del refinamiento de la superficie
El valor de rugosidad de la superficie de contacto entre el soporte soluble en agua y el modelo se puede controlar dentro de 3,2 micras, que es más del doble de liso que los soportes tradicionales.
- Optimización de la superficie de contacto: después de que el soporte se disuelve, solo quedan trazas leves en la superficie del modelo. Limpie con un paño húmedo para lograr una suavidad que se pueda pintar directamente.
- Breakthrough en el campo médico: En un cierto proyecto de impresión de oídos artificiales , la superficie de la estructura de cartílago respaldada por un andamio soluble en agua puede usarse directamente para el cambio de silicona sin la necesidad de polarizar la segunda.
Comparación de datos:
Después de eliminar el soporte tradicional, hay rebabas en la superficie (rugosidad ≥ 6.3 μm).
Después de desmantelar el soporte soluble en agua, se acerca a la superficie de impresión original (enroscado ≤ 3.2 μm).
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3. Actualización de eficiencia integral
Después de adoptar un soporte soluble en agua, los usuarios pueden reducir el tiempo de procesamiento posterior en más del 70%. Esto es particularmente evidente para modelos con estructuras internas.
Comparación de costos de tiempo:
| procesos de producción | El soporte tradicional lleva tiempo | El stent soluble en agua que consumen tiempo |
| eliminar el soporte | 45 minutos/pieza | Remoje durante 5 minutos |
| tratamiento de superficie | 30 minutos de pulido | Limpiar durante 2 minutos |
aplicaciones estructurales especiales:
- Modelo de circuito de aceite automotriz: después de disolver el soporte, la tubería doblada con un diámetro interno de 0.8 mm está completamente retenido.
- Prototipo de reloj mecánico: 32 juegos de engranajes anidados se pueden eliminar completamente a la vez.
- Reducción de costos laborales: según LS ' Proyecto de producción de lotes Datos, el uso de soportes solubles en agua ha reducido el costo de mano de obra de una sola pieza de $ 8.7 a $ 2.1.
Métodos de mejora específicos para el proceso de operación LS
Proceso de producción prototipo de hélice de drones:
- forma tradicional:
Desmantelar manualmente el soporte dio como resultado la deformación de tres cuchillas de la hélice.
Tarda 2 horas para reparar la superficie.
La tasa de chatarra final es del 25%. - Esquema de soporte soluble en agua:
Remoje en 60 ℃ agua tibia durante 90 minutos y se separa automáticamente.
La limpieza de hisopos de algodón tarda 5 minutos en cumplir con los requisitos de ensamblaje.
La tasa de chatarra ha caído a menos del 2%.
precauciones:
Control de la temperatura del agua: se recomienda usar un tanque de agua de temperatura constante (con un error de ± 2 ℃).
Tiempo de disolución: Remoje durante 15 minutos por milímetro de espesor de stent.
Tratamiento de aguas residuales: la solución de PVA debe permitirse acomodar durante 24 horas antes de ser descargada.
¿Cómo prevenir la absorción de humedad del filamento durante la impresión?
1. Sistema de alimentación sellado al tanto
Se recomienda usar un sistema de alimentación con una caja de secado sellado (como Prusa MMU3). Este sistema almacena el filamento en un entorno cerrado con una humedad por debajo del 15%.
Principio de trabajo:
El desecante de gel de sílice que cambia de color se coloca en la caja de material (reemplace cuando el azul se vuelve rojo).
El tubo de alimentación usa un sello de goma para evitar que ingrese el aire.
El filamento pasa a través de un canal cerrado desde la caja de secado hasta la cabeza de secado.
Comparación de efectos: El contenido de humedad de pva water soluble soluble filament almacenado en un cremallera ordinaria abierta para 3 días alcanzados 8%, mientras que el contenido de movas de moilado sigue por debajo del sistema de moilado de los moilados. 7 días.
2. Sistema de monitoreo de humedad inteligente
Configuración del equipo: se instala un detector de humedad de alta precisión dentro de la impresora. La sonda detecta datos ambientales cada 5 minutos, y el error de medición no excede el ± 3% del valor de humedad.
alarma de activación:
Cuando la humedad del entorno de almacenamiento del material PVA excede el 35% y el del material BVOH excede el 45%, el sistema de control iluminará la luz de advertencia del equipo, luego enviará una notificación push al teléfono móvil del operador y finalmente suspenderá automáticamente el trabajo de impresión. Este mecanismo de alerta temprana puede evitar que los materiales higroscópicos ingresen a la boquilla de alta temperatura para producir burbujas y explosiones, y Evite los defectos parecidos a las lunar en la superficie de las partes impresas .
Función de enlace: Algunos equipos de grado industrial pueden iniciar automáticamente el calentamiento de la caja de material (40 ℃ circulación de aire caliente).
Caso de operación: Los datos medidos de un espacio para fabricantes mostraron que la tasa de falla de impresión debido a la humedad se redujo del 27% al 6% después de que se instaló el sistema de monitoreo.
.3. Método de secado de emergencia
Filamento PVA: Deberíamos poner el filamento soluble en agua de PVA en un horno de temperatura constante de 60 ℃, colocarlo plano sobre la cuadrícula de metal (está prohibida la superposición) y continuar secando durante 4 horas. Cuando el peso ya no disminuye, se puede detener.
Filamento BVOH: use una pistola de aire caliente de 50 ℃ para soplarla en un ciclo, o colóquela en una secadora de alimentos durante 2 horas. Cuando la superficie no es pegajosa, prueba que el filamento BVOH ha vuelto a la normalidad.
precauciones:
No use el calentamiento de microondas (causará carbonización local).
Después del secado, debe enfriarse a temperatura ambiente antes de su uso.
Cada rollo de filamento se puede secar repetidamente hasta 3 veces.
5.
Almacenamiento diario: se recomienda refrigerar filamentos sin abrir (5-10 ℃), y para los filamentos abiertos, deben estar empacados en bolsas de autoinsecoración y agregar 2 paquetes de desecante. Métodos para la temporada de lluvias: coloque un deshumidificador alrededor de la impresora y controle el tiempo de cambio de material en 3 minutos cada vez Método de autoestima rápida: primero coloque el filamento soluble de agua de 20 cm en una bolsa sellada, agítelo vigorosamente y observe si la bolsa está empañada. Si está empañado, significa que el contenido de humedad excede el valor seguro. 1. Solución del sistema de namblea dual coincidencia de boquilla principal y auxiliar: La boquilla principal utiliza una boquilla estándar de 0.4 mm y es Responsable de imprimir el material principal del modelo (como PLA o ABS). La boquilla auxiliar utiliza una boquilla de boca ancha de 0.6 mm, que se dedica a extruir el filamento soluble en agua (como PVA/BVOH). La distancia entre las dos boquillas debe ajustarse dentro de 1.5 mm para evitar la colisión durante el movimiento. Control de temperatura preciso: La boquilla principal y la boquilla auxiliar requieren módulos de calentamiento independientes. Por ejemplo, al imprimir PLA, la boquilla principal se calienta a 210 ° C, mientras que la boquilla auxiliar imprime PVA a 200-220 ° C (la diferencia de temperatura no excede ± 10 ° C). Se recomienda agregar un disipador de calor de cobre a la boquilla auxiliar para evitar que la alta temperatura afecte la estabilidad de los materiales solubles en agua. Aislamiento de transporte de material: El camino desde el alimentador hasta la boquilla debe estar completamente separado. Use un tubo guía hecho de teflón para evitar que el PLA se ponga en contacto con filamentos solubles en agua y humedad absorbente. Prueba requerida después de la modificación: imprima continuamente durante 8 horas y verifique si las gotas de agua se condensan en el tubo de guía. 2. Modificaciones de anti-contaminación Instalación de la cubierta de aislamiento de alta temperatura: Instale un deflector en forma de U hecho de material de silicona entre las dos boquillas. El deflector necesita soportar una temperatura alta de 300 ℃, encogerse automáticamente cuando la boquilla funciona y expandirse para aislar cuando está inactivo. Método de prueba: Caliente los dos materiales a 230 ℃ al mismo tiempo y observe si hay dibujo y adhesión de alambre en 30 minutos. Función de limpieza automática: Se instala un cepillo de limpieza giratorio en la boquilla auxiliar. Después de que se imprima cada capa de estructura de soporte , el cepillo raspará automáticamente los escombros de filamentos solubles en agua restantes en la boquilla. Se recomienda limpiar manualmente la cabeza del cepillo con almohadillas de algodón de alcohol cada semana para evitar que la deposición de carbono afecte el efecto de limpieza. Sistema de alimentación a prueba de humedad: Se instala una pequeña caja de secado en la ruta de alimentación del filamento soluble en agua, y se coloca el gel de sílice que cambia de color. Cuando el gel de sílice cambia de azul a rosa, significa que la humedad excede el 20% y necesita ser reemplazada de inmediato. Datos medidos reales: la tasa de rotura de los filamentos de PVA se reduce en un 85% después de la instalación. 3. Detalles de optimización de la plataforma de impresión Diseño de placa base compuesta: La capa inferior de la placa base conserva el recubrimiento PEI (adecuado para un accesorio de material ordinario), y se pega una cinta de masaje azul desgarrable en la superficie. El grosor de la cinta se controla a 0.1 mm. Demasiado grueso causará el error de calibración de la altura de la boquilla. Las pruebas muestran que este diseño hace que la estructura de soporte sea más fácil de despegar y el tiempo de eliminación se acorta en un 50%. Ajuste de temperatura zonal: Al imprimir soportes solubles en agua, la temperatura de la plataforma se reduce de los 60 ℃ a 50 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ eléctricos eléctricos eléctricos eléctricos eléctricos eléctricos. El enfriamiento local se puede lograr pegando papel de aluminio debajo de la cinta para evitar que el material de soporte se pegue demasiado firmemente. Prueba de casos: después del enfriamiento, el residuo de soporte se reduce en un 70%. Consejos de pretratamiento de superficie: Glue sólido diluido de pulverización (concentración 5%) en la superficie de la cinta azul. Esto puede hacer que el cuerpo modelo se pegue más firmemente, mientras que el soporte soluble en agua aún es fácil de despegar. Tenga en cuenta que debe volver a rayarse cada 3 impresión . Rociar demasiado hará que el soporte se disuelva por más tiempo. Guía de operación de disolución eficiente de soporte grueso PVA 1. Puntos de preparación de equipos Usamos una máquina de limpieza ultrasónica de 40 kHz como equipo principal, y la temperatura del agua debe ser estable en el rango de 40 ℃ ± 2 ℃. Se recomienda que elija un tanque de limpieza con una capacidad de no más de 10 litros, de modo que la energía ultrasónica esté más concentrada. Cuando se opera, el modelo debe colocarse en una cesta de malla resistente a alta temperatura, y no debe contactar directamente con la placa de vibración en la parte inferior del tanque. 2.step-by-step proceso de operación El primer paso es el pretratamiento, necesitamos usar una aguja de inyección para empujar agujeros de aire de 2 mm cada 5 mm en la superficie de soporte. La disolución formal se divide en dos etapas: primero, use vibración ultrasónica durante 3 horas para disolver 8-10 mm de la capa de soporte; Luego apague la onda ultrasónica pero mantenga la circulación del agua durante 2 horas para enjuagar completamente el residuo interno. 3. indicadores de control de tecla Presta especial atención a la temperatura del agua, que no debe exceder los 50 ℃, la temperatura excedió el estándar en 2 grados la última vez que la probé, y el Modelo de PLA mostró una deformación obvia. Se puede procesar un máximo de 3 kg de modelos cada vez, y las cantidades excesivas harán que la eficiencia de limpieza disminuya en más del 30%. El cabezal de vibración debe limpiarse con solución de ácido cítrico cada semana, de lo contrario, la escala reducirá la intensidad ultrasónica en aproximadamente un 40%. Se recomienda colocar un termómetro en el tanque para el monitoreo en tiempo real, ¡lo cual es particularmente importante! Esquema de disolución acelerado para el material BVOH 1. Programa de mejora de la solución de ácido Agregaremos ácido cítrico al 5% al agua y ajustaremos el valor de pH a entre 2.8 y 3.2. A esta concentración, la velocidad de disolución de BVOH se puede aumentar de 0.33 mM por hora a 0.55 mM. Recuerde probar el valor de pH con un papel de prueba cada dos horas. Recomiendo usar el papel de prueba de precisión, el papel de prueba ordinario tiene demasiado error! 2. Precio Control de temperatura Mantenemos la temperatura del agua entre 25 y 30 grados. Si la temperatura es demasiado alta, el ácido cítrico fallará prematuramente. Cuando necesite usar una caña de calefacción en invierno, ¡asegúrese de vigilar el termómetro! Una vez que conocí a un cliente que no lo controló bien, y la temperatura del agua se elevó a 37 grados, pero la velocidad de disolución de soporte fue un 40% más lenta. Debe enjuagarse con agua limpia tres veces después de la disolución, ¡lo cual es particularmente importante! 3. Proceso de descuento de tres pasos Primero, media hora de remojo. Mientras tanto, el gran seguidor se ha aflojado, y podemos eliminar aproximadamente el 60% de la estructura de soporte a mano. Luego encienda la bomba de aire para suministrar burbujas y agregue ácido cítrico al 1% cada dos horas. No olvide soplar burbujas usando un tubo delgado porque las burbujas grandes arruinarían el efecto de disolución. Finalmente, Eliminar los agujeros roscados limpieza con un cepillo de dientes suave . Me di cuenta de que es imposible usar uno de cerdo duro porque puede rayar la superficie del modelo. Memo de datos clave: Concentración de ácido cítrico: 5% (ph2.8-3.2). Esta solución puede reducir el tiempo de disolución inicial de 8 horas a 4.5 horas, ¡pero preste atención al tratamiento del líquido de desechos! Nuestro laboratorio ahora ahorra líquido de desechos para el tratamiento de neutralización, y nunca lo vierte directamente en la alcantarilla. Hemos descubierto que el filamento soluble en agua se está convirtiendo en magos invisibles en la industria manufacturera. Estos hilos de plástico que se derriten al contacto con el agua han completamente cambiado la forma en que manejamos piezas complejas . El año pasado, nuestro equipo usó filamento de PVA para hacer cuchillas de aleación de titanio con un grosor de solo 0.1 milímetros. La estructura de soporte desapareció sin un rastro después de remojar en agua tibia durante dos horas, que es seis veces más rápida que el proceso de encolquido tradicional. Estos materiales están rompiendo los límites de nuestra imaginación. Si todavía está luchando con problemas complejos de apoyo estructural, ¡es hora de darle una oportunidad a estos 'asistentes plásticos que desaparecen'! Están abriendo nuevas posibilidades para la industria manufacturera. 📞 Teléfono: +86 185 6675 9667 El contenido de esta página es solo para fines informativos. ls series No hay representaciones o garantías de ningún tipo, expresas o implícitas, se hacen sobre la precisión, completitud o validez de la información. No se debe inferir que los parámetros de rendimiento, tolerancias geométricas, características de diseño específicas, calidad y tipo de material o mano de obra que el proveedor o fabricante de terceros proporcionará a través de la red Longsheng. Esta es responsabilidad del comprador solicite una cita para piezas Para determinar los requisitos específicos para estas partes. Póngase en contacto con nosotros.
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¿Cómo optimizar el tiempo de disolución para soportes gruesos?
Velocidad de disolución: 0.55 mm/h (1.8 veces más rápido que el agua limpia).
Límite de temperatura: 35 ℃ (la sobretemperatura se desacelerá en la dirección inversa).
frecuencia de reposición de ácidos: 1% por cada 2 horas. Resumen
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