FDM 打印小貼士：如何避免打印過程中的過度擠出問題？

導讀：增材制造能夠創(chuàng)建復雜而精密的結構，為用戶提供無與倫比的設計自由度。根據(jù)最新的2023 年 Hubs 報告，F(xiàn)DM 打印技術（也稱為熔融沉積建模）因其易用性和用戶友好性而成為最受歡迎的 3D 打印工藝。

△Hubs 報告中71% 的參與者表示，他們在 2022 年 3D 打印的零件比上一年更多

然而，與任何打印方法一樣，在熔合分層過程中都可能會出現(xiàn)錯誤，導致打印件不美觀或無法使用，例如出現(xiàn)起瘤、拉絲、翹曲等問題。本期文章主要聚焦于如何解決 FDM 打印過程中可能出現(xiàn)的另一個常見問題：過度擠出。

當 3D 打印機的擠出機沉積過多的材料時，就會發(fā)生過度擠出，通常會導致打印部件邊緣凸出和膨脹。此外，各個層的厚度可能不一致，導致表面不平整且不美觀。隨著時間的推移，過多的材料流量甚至會導致噴嘴堵塞。在以下內容中，我們將一一列舉過度擠出的可能原因，并提供對應的潛在解決方案，以避免在將來的打印中出現(xiàn)此錯誤。

△過度擠壓表現(xiàn)為部件邊緣過度膨脹以及缺乏精度和細節(jié)（照片來源：Creality）

在大多數(shù)情況下，過度擠出可歸因于打印溫度過高。當3D打印機上的溫度設置太高時，細絲熔化太快，擠出機失去對流速的控制。因此，較高的溫度設置會產生更具流動性的擠出材料。在這種情況下，冷卻風扇無法快速冷卻燈絲，導致材料流過噴嘴不受控制且過多。過度擠出的另一個影響因素是所用細絲的直徑。如果細絲的直徑小于噴嘴，它可能會過快地通過，導致過度擠出。同樣，切片機軟件中不正確的細絲直徑設置也會導致不正確的流速和過度擠出。

流量代表每秒擠出的耗材量，根據(jù)打印速度、噴嘴尺寸和層高等因素確定。當流量設置得太高時，過多的細絲被推過噴嘴，導致過度擠出�，F(xiàn)在您已經了解了此類 3D 打印錯誤的可能原因，接下來讓我們探討一下修復該錯誤并防止其再次發(fā)生的可用選項。

降低打印溫度以防止過度擠出

為了解決過度擠出的問題，建議首先檢查打印溫度，并在必要時降低溫度。需要注意的是，最佳打印溫度可能因使用的絲材類型而異。例如，當使用PLA打印時，溫度范圍通常應在190°C至220°C之間，而ABS可在230°C至260°C范圍內打印，PETG通常需要210°C至250°C的溫度。建議逐漸以每次5°C的增量降低打印溫度，確保不要過度降低溫度，因為這可能導致欠擠出，導致材料流量不足。

校準細絲直徑

另一種方法是根據(jù)絲材的精確直徑校準流量。市場上大多數(shù)絲材都有標準尺寸，如1.75毫米、2.85毫米或3毫米。確保在打印設置中準確設置了絲材尺寸非常重要。雖然通常指定制造商的規(guī)格就足夠了，但如果問題仍然存在，手動驗證絲材直徑可能會有所幫助，因為規(guī)格可能存在微小偏差。使用數(shù)字卡尺，您可以在五個不同的點上測量直徑并計算平均值。然后，應將此測量值輸入到切片軟件中的絲材設置（或機器參數(shù)）中。您測量的直徑可能與制造商規(guī)格略有不同。例如，標記為2.85毫米的絲材可能具有2.84毫米的直徑，這可能會影響流量。

△過度擠壓示例。照片來源：Ultimaker 社區(qū)

擠出倍數(shù)（流量）的調整

擠出倍數(shù)設置控制打印過程中線材的流速。通常，擠出倍數(shù)的默認值設置為 100%。但是，為了解決過度擠出的問題，可以以 2.5% 到 5% 的增量逐漸減小該值。通過測試打印來測試和評估每次調整的影響非常重要。

或者，有一種更精確的方法來確定適當?shù)臄D出倍數(shù)調整量。首先沿著絲材距離擠出機頂部120mm 進行測量和標記。然后，指示3D 打印機擠出 100毫米的細絲。擠出后，測量從擠出機頂部到標記線的剩余長絲。例如，如果發(fā)現(xiàn)擠出了 104 毫米的細絲，則可以將流量降低 4%。

值得注意的是，對于不同的材料，推薦的擠出倍數(shù)可能會有所不同。例如，主流切片機軟件Simplify3D 建議對 PLA 使用 0.9 (90%)的擠出倍數(shù)，而對于 ABS，建議保持接近 1.0 (100%)的值。

噴嘴護理

始終保持噴嘴清潔且完好無損至關重要。定期檢查噴嘴是否有磨損跡象，特別是在使用磨料（例如含有木材、金屬或碳纖維顆粒的細絲）時。隨著時間的推移，噴嘴可能會磨損，導致其直徑增大。如果發(fā)現(xiàn)這種磨損，請務必更換噴嘴以確保最佳的打印效果。

△磨損噴嘴（右）和新噴嘴（左）的噴嘴直徑比較。（照片來源：Stack Exchange）

通過實施一些關鍵策略，我們可以有效地抵消打印過程中可能遇到的過度擠出問題。這些策略包括降低打印溫度、準確校準細絲直徑、調整擠出倍數(shù)以及正確維護模具。以上這些措施可以確保更好的打印效果并最大限度地減少過度擠出的發(fā)生。