FDM3D打印如何防止金屬熱端堵塞？

魔猴君  知識堂   165天前

金屬熱端在FDM 3D打印機中非常受歡迎。通過消除組件加熱區域中的PTFE（特氟龍），它們能夠達到更高的溫度，并且與標準PTFE熱端相比具有更高的多功能性。3D打印中常見的某些高溫材料只能用全金屬熱端打印。因此，它們通常作為庫存打印機零件出售，也可以作為獨立升級出售。

然而，隨著溫度范圍的擴大，也容易出現堵塞。比如打印低溫材料（如PLA）時尤其如此，而PLA恰好是3D打印中最常用的材料之一。

本文魔猴網將和大家一起學習了解，涵蓋了一些最流行的修復一般燈絲堵塞的方法。

1：正確冷卻散熱器

將熱量控制在應有的位置（來源：Slice Engineering）

熱端組件中的散熱器在擠出過程中保持冷端和熱端之間的邊界。擠出機（冷端）引導細絲通過散熱器和熱斷口進入加熱器塊，細絲在此熔化并最終通過噴嘴擠出。在某些設計中，細絲最初通過擠出機的PTFE管穿過散熱器，最終到達熱斷口。然后，細絲進入全金屬熱斷口并繼續到達加熱器塊和噴嘴。

作為工藝中冷端和熱端之間的邊界，散熱器用于傳輸和散發熱量，而打印機的熱端風扇則起到了這一作用。當散熱器冷卻不當時，受熱區域的熱量會向上擴散，這種現象稱為“熱蠕變”。這會導致熱斷口中的細絲變軟并變粘。然后細絲會貼合并粘附在熱斷口壁上以及PTFE管（如果有）和熱斷口之間的過渡點上，從而造成堵塞。

測試這個問題非常簡單：觸摸散熱器，檢查它是否明顯變熱。如果是，請繼續閱讀以了解一些冷卻散熱器和散熱片的最佳解決方案。

風扇和風管

如果打印過程中出現耗材堵塞，則問題可能與散熱器冷卻系統不良有關。幾乎所有3D打印機的打印頭上都有兩個風扇。一個用于在打印過程中冷卻部件，另一個用于有效地散發散熱器的熱量，從而保持部件涼爽。

如果您沒有熱端風扇，那么您就需要一個！如果您已經有一個但冷卻效果不夠，請換一個新的或升級為更好的風扇。在此過程中，請確保散熱器獲得足夠冷的氣流。一些制造商不得不設計定制管道來改善打印機熱端的氣流。

導熱膏

確保將導熱膏涂抹到插入散熱器的一側（來源：Prusa Research）

防止熱端燈絲過早熔化的另一種方法是將導熱膏涂抹在擰入散熱器的斷熱螺紋上。導熱膏有助于改善熱傳遞和散熱，許多制造商都對此深信不疑。雖然普通導熱膏有效，但通常建議使用Slice Engineering的氮化硼導熱膏。

冷靜期

如果您的熱端通常在打印前而不是打印中途卡住，則可能是您關閉打印機太早了。在加熱器塊仍然很熱時讓風扇繼續冷卻散熱器對于防止打印后發生熱蠕變至關重要。解決方案很簡單：打印后，等到熱端溫度降至50°C以下再關閉打印機。

2：減少回縮距離

回縮通常用于減少拉絲（來源：UltiMaker）

打印過程中通常使用回縮來減少拉絲和滲出。該過程涉及擠出機將細絲拉回（回縮）到熱端，這可以大大提高打印質量（具體取決于所用細絲的類型）。回縮是在切片機設置中完成的，可以設置速度和長度。

但是，如果縮回得太遠，燈絲的軟化部分可能會被完全拉出加熱區域。這會導致與散熱器冷卻不當類似的問題，燈絲會粘附在散熱器壁上。

要解決這個問題，只需減少回縮距離即可。E3D建議其產品的回縮距離為0.5至2.0毫米，這應該是一個很好的起點。帶有Bowden擠出機的打印機可能需要更長的回縮距離來減少拉絲。

3：檢查錯位

彎曲的熱斷裂導致燈絲路徑錯位（來源：willhollis1987通過Reddit）

在非全金屬熱端中，PTFE襯里通常起到將細絲順利地引導通過熱端組件到達噴嘴的作用。如前所述，全金屬熱端在加熱區域（即熱斷口和加熱器塊）沒有襯有PTFE，因此與非全金屬熱端相比，更容易形成中斷的細絲路徑。

導致燈絲路徑中斷的原因之一可能是熱端的組件未對準。燈絲的順利通過取決于直且正確連接的部件。連接加熱器塊和散熱器的薄而脆弱的部件（稱為熱斷路）尤其如此。如果有任何部件彎曲或移位，燈絲可能會卡住并難以通過。

對于全金屬熱端設計，如果熱端有PTFE管，則需要注意的另一個錯位問題是PTFE管和熱斷流器之間的密封。如果PTFE管未正確安裝在熱端，軟絲可能會泄漏并粘在散熱器上，從而造成堵塞。通過剪掉一點PTFE以形成齊平密封或完全更換管子來解決此問題。

4：檢查制造瑕疵

升級到優質部件應該可以解決問題（來源：Teaching Tech via YouTube）

制造瑕疵可能是一個嚴重的問題，尤其是當您的燈絲在全金屬設計中直接穿過金屬部件時。如果熱端內部不是完全光滑的，則會使材料通過變得困難。

YouTube頻道Teaching Tech提供了一個很好的例子，展示了加工良好、光滑的部件與加工不良的部件之間的對比，如上圖所示。您會發現加工不良的熱端內壁不規則。熱斷路器和散熱器中可能存在相同的加工問題，從而增加了部分堵塞的幾率。

值得慶幸的是，要檢查加工質量是否良好，您不必切開熱端。只需嘗試用手將燈絲滑過即可。如果它在某些點卡住（盡管熱端組裝良好），則可能是制造商的錯。考慮投資一些質量更高、質量控制更嚴格的組件。

噴嘴是另一個可能存在問題的部件。質量低劣的噴嘴很容易磨損，有些噴嘴可能存在制造缺陷，導致異物進入熔化的長絲并造成堵塞問題。解決此問題的最佳方法是更換整個噴嘴。

5：使用優質燈絲

使用千分尺測量細絲直徑（來源：pekcitron via Thingiverse）

這個問題和上一個問題一樣，都是由于制造缺陷造成的。在這種情況下，我們談論的是燈絲。如果你的燈絲直徑不一致，它可能很難穿過熱端。即使是PTFE襯里的熱端也是如此，但金屬熱端會產生更多摩擦，對過大的燈絲更不寬容。

要檢查細絲的均勻性，只需在合理長度的材料上隨機測量其直徑即可。這可以用卡尺或千分尺來完成。如果其直徑似乎相差超過50微米，請考慮更換線軸或品牌。

編譯整理：ALL3DP