I Heatbeds hanno due scopi:
- Aumenta l'energia superficiale del piano di stampa per migliorare la forza di adesione del primo strato (particolarmente importante quando si utilizzano superfici come PEI o Kapton)
- Mantenere la parte inferiore di alcuni millimetri della stampa abbastanza calda da fornire una base priva di deformazioni per il resto della stampa.
La parte relativa all'energia di superficie è semplice. La maggior parte dei materiali sono più appiccicosi se caldi che freddi. In confronto, le superfici pure del letto a legame meccanico come il nastro fibroso del pittore e la tavola di perforazione non beneficiano particolarmente del calore del letto.
La deformazione è un po 'più complicata. La causa principale della deformazione è quando lo strato precedente viene lasciato raffreddare e contrarsi termicamente prima che lo strato successivo venga depositato. Quando si attacca materiale caldo ed espanso sopra materiale freddo e contratto, si generano grandi sollecitazioni di taglio quando il materiale fresco si raffredda e si contrae. Quelle sollecitazioni di taglio tra gli strati si accumulano poi su molti strati in sollecitazioni di flessione su larga scala che provano a sollevare i bordi della stampa dal letto.
Quindi, per evitare deformazioni, dovremmo ridurre al minimo la quantità di raffreddamento del layer precedente prima che il layer successivo si riduca. Ma ne abbiamo bisogno per raffreddare il solido in modo che la stampa non si pieghi in un pasticcio molliccio. Questo è un atto di bilanciamento: raffreddare il solido di plastica senza raffreddarlo eccessivamente. La temperatura ottimale per la stampa è proprio attorno al punto di vetro della plastica: questa è la temperatura alla quale la plastica diventa completamente solida e le sollecitazioni di contrazione termica iniziano ad accumularsi.
L'estrusore pompa più calore nella stampa mentre deposita plastica fusa e irradia un po 'di calore. Quindi vogliamo impostare la temperatura del piano di riscaldamento un po 'al di sotto della punta del vetro per garantire che la stampa sia in grado di raffreddare il solido. Ora, questo diventa un po 'difficile, perché il sensore di temperatura del piano di stampa di tutti è diverso. Ciò che conta è la temperatura della superficie del letto. Molte persone devono impostare la temperatura del letto un po 'più in alto rispetto alla temperatura superficiale effettiva. È solo qualcosa che devi calibrare tramite i risultati di stampa. Il punto esatto del vetro del filamento (Tg) dipende anche dalla miscela.
- ABS: Tg è di circa 105 ° C, temperatura ottimale del letto di 95 ° C in un ambiente caldo a basso flusso d'aria
- PLA: Tg è di circa 55 ° C, la temperatura ottimale del letto è di 55 ° C in un ambiente fresco e ad alto flusso d'aria perché il PLA trattiene il calore ed è lento a raffreddarsi rispetto ad altri filamenti
- PETG: Tg è di circa 70 ° C, la temperatura ottimale del letto è di 60-70 ° C con flusso d'aria lieve
- Il nylon non funziona davvero con queste regole perché è semi-cristallino, nel senso che "congela" molto al di sopra della sua Tg e quindi inizia ad accumulare stress di deformazione a temperature abbastanza elevate ... i consigli variano selvaggiamente, dalla stampa a freddo a 120C letto
- PC: Tg è di circa 150 ° C, la temperatura ottimale del letto è di 130 ° C
Esistono altre scuole di pensiero, ad esempio la stampa del primo strato su una superficie molto più calda di Tg per una buona adesione, e quindi la caduta della temperatura del letto a un valore leggermente inferiore a Tg per consentire alla stampa di solidificarsi. Funziona anche bene.
Ma, detto tutto ciò, è importante capire che il piano di calore mantiene caldo solo il fondo della stampa. A un centimetro dalla piastra di costruzione, la stampa è in genere molto più vicina alla temperatura ambiente che alla temperatura del letto. Le camere di costruzione riscaldate sono quindi molto più efficaci per stampe di grandi dimensioni. Ma i heatbeds sono ancora abbastanza efficaci, perché consentono di costruire una base solida e priva di deformazioni che resiste alle sollecitazioni di deformazione indotte dalle zone più fredde più in alto nella stampa.