由于其功能性，3D 打印多年来已成为一种先进且精度高的制造方法。不幸的是，它也有缺点。一个典型的例子是聚乳酸 (PLA) 的角部起翘，爱好者和专业人士总是要应对这个问题。角部起翘会影响打印的 3D 模型的强度和整体外观；因此，有必要了解它是如何发生的以及如何控制它。本文详细研究了 3D 打印 PLA 的角部起翘，并帮助读者解决问题以改进打印件。由于本文讨论的不同方面，用户采取措施使他们能够获得更好的 3D 打印体验非常重要。
什么原因导致3D打印变形？
评估 3D 打印中的翘曲
3D 打印中的翘曲主要是由长丝材料以不同的速率收缩和冷却产生的热应力引起的，从而导致完成的打印件产生内应力。热塑性塑料的 PLA 挤出后会冷却，也会导致收缩。如果由于冷却头未移动而导致一个区域比其他区域冷却得更多，这种不均匀的修复力可能会导致边缘（向构建板施加力的地方）从构建板上抬起，这称为翘曲。一些促成因素包括床粘附问题、打印床温度不足和打印环境温度变化。了解这些参数对于减少翘曲和生产高质量的三维打印非常重要。
温度对角部提升的影响
加热通过挤出材料的热收缩原理影响 3D 打印部件的角部翘起现象。当 PLA 等材料冷却时，它们会收缩；如果构建平台温度低于预期或整个表面温度不恒定，塑料就会开始在某些地方冷却和收缩，从而物理上翘起角部。确保构建板的最佳和一致加热设置的应用可增加线材与床的粘附性并降低变形的可能性。此外，保持周围环境的温度可避免极端和突然的温度下降或变化，这有助于使过程更加稳定并降低导致角部翘起的热组件。
长丝材料在整经中的作用
因此，就我而言，长丝材料主要作用于 3D 打印中观察到的翘曲现象。每种不同类型的长丝都可能发生翘曲，例如，虽然 ABS 冷却比 PLA 和 PETG 更严重，但热方面可以解释翘曲趋势的行为。例如，与 PLA 相比，ABS 翘曲最多，因为它的颜色转变温度更高，冷却收缩率更高。以下技术参数应被视为缓解翘曲的最有效方法：
- 玻璃化转变温度（Tg）： 材料从玻璃状刚性结构转变为更柔软、更像橡胶的结构时的温度。ABS 的 Tg 约为 105°C，而 PLA 的 Tg 约为 60°C，因此 ABS 比 PLA 更容易翘曲。
- 热膨胀系数：这指定了基于温度的灯丝膨胀或收缩程度。由于塑料材料的发展，系数显著增加，特别是对于 ABS 等塑料材料，因此翘曲更多。
- 冷却速度和打印速度： 甚至材料的冷却速度也会导致弯曲。当一个非常冷的物体被放在沉积速度更快的层上时，这种凉爽的感觉往往会使各层收紧成固定的排列，从而产生应变，使弯曲更容易发生。
理解这些参数可以正确选择材料并执行必要的打印参数更改，以防止翘曲并提高打印质量。
增强粘合力的建议
要上传哪个构建板表面
构建板表面的选择也很重要，因为它有助于提高打印附着力，并降低 3D 打印中部件翘曲的可能性。选择取决于所使用的细丝材料。覆盖一层薄薄的胶棒或画家胶带的玻璃板非常适合 PLA。另一方面，当在涂有 ABS 浆料或 Kapton 胶带的表面上使用 ABS 时，角落会被抬起。裸露的玻璃和 PEI 板对 PETG 具有很强的粘性，很难将它们剥离。每种表面材料都很容易沾染污垢和灰尘，这会降低粘附度，因此需要定期清洁。
具有边缘或筏粘合特性，明智
添加边缘或基座有助于将模型粘附到构建板上，最大限度地减少翘曲，并提高打印的整体质量。边缘是打印在模型底座边缘的额外线条，用于增加与板接触的面积。这条额外的线向图形边缘倾斜，这样打印件就不会翘起。另一方面，基座是打印在模型下方的平面层。如果灯丝对热敏感或打印表面翘曲，则依赖基座是一种简单的选择。在每种情况下，都会使用其他打印耗材以及时间逆转到其他打印技术，但所有这些都值得应用，因为您可以获得更高的粘性和更好的构建物体的刚性。
首层高度的意义
在 3D 打印领域，首层高度是成功打印的方案，包括高质量表面。调整这一层非常重要，因为它决定了打印对象与构建板的粘合，从而大大提高了打印的质量和稳定性。外部首层的错误沉积会导致打印失败，原因包括翘曲、剥离或粘合不良等问题。在大多数情况下，打印件的第一层高度设置得低于其余层，以增强与打印表面的接触压力。这种校正适用于相当平坦的表面，并为其余层提供平坦的表面。不言而喻，如果不花大量时间调整首层高度，那就浪费时间了。
如何才能消除 PLA 和 ABS 打印中的角部翘起现象？
PLA 打印最佳实践
为了避免 PLA 打印件出现边角翘起，需要采取一些措施。首先是清除碎屑，确保打印板平整且清洁，这是获得良好粘合效果的必要条件。人们还想使用胶棒或蓝色胶带和特殊粘合剂，以使打印表面具有更好的粘合效果。另一个重要的考虑因素是温度调节；如果保持 200 度至 220 度的标准热端温度和约 60 度的加热床，则将发生非常小的热致变形。将打印速度更改为中等速度可使 PLA 或任何热塑性长丝很好地放置在打印板上。采用之前讨论过的边缘或筏板将增加一个附着在模型边缘的额外表面，以便更好地粘附在打印边缘。通过采用这些措施，人们能够成功获得 PLA 打印件，并将边角翘起的风险降至最低。
解决使用 ABS 材料打印时面临的挑战
处理 ABS 打印件中的边角翘起时，必须注意特定的环境和材料条件。由于 ABS 对环境温度变化非常敏感，因此必须对打印环境进行足够的温度控制。封闭打印机也有助于隔热，防止塑料受到过度压力。ABS 的热端通常在 230°C 至 250°C 之间。而加热床的工作温度在 90°C 至 110°C 之间以促进粘合。高大的 AFRL 3D 外科医生展示有关喷涂薄层 ABS 浆料或粘合剂，可以安装可拆卸的 ABS 盖，也可以在模型上涂抹更多粘合剂。此外，在打印过程中增强的筏或外壳可以为大型模型提供稳定性。前面段落中的这些技术或类似技术可以大大减少 ABS 打印件中边角翘起的发生。
调节挤出机温度时的重要注意事项
挤出机温度对于高效、高质量的 3D 打印生产至关重要。对于 PLA 长丝，挤出机的典型温度范围为 200 摄氏度至 220 摄氏度。保持在此限制范围内可为长丝提供足够的加热和熔化，从而确保在挤出材料时可以施加适当的压力，并在不烧焦材料的情况下使不同层之间形成牢固的粘合。但是，对于 ABS 长丝，较长时间的挤出和约 230 至 250 摄氏度的较高温度适合这种类型的材料，从而防止挤出不足或膨胀等问题。但是，了解长丝制造说明也非常重要，以确保测试打印也有助于实现所需的温度平衡，从而可以持续有效地实现 3D 打印。
配置你的3D打印机
修改 3D 打印机的加热床
对于每个用户来说，关注加热床在温度控制和调平方面同样重要，因为这会影响打印质量。对于 PLA 等材料的加热床，50-70°C 的床温通常会增强无 LSR 的粘合力。另一方面，ABS 需要 90-110C 范围内的更高区域以避免翘曲，同时仍能提供良好的粘合力。调平床同样重要，因为它将使喷嘴与打印表面保持恒定的距离以进行层沉积。床会不断重新校准，并使用仪表或纸张等辅助工具（它们也可以提供这些设置），从而提高大多数打印的可靠性。
喷嘴和打印床的校准
在开始打印之前，必须执行一些操作，调整喷嘴和打印床就是其中之一。首先，确保当前使用的喷嘴已正确清洁，并且不含任何可能损害打印质量的残留细丝。之后，您应该进行测试打印并检查喷嘴与打印床的距离；这很重要，尤其是在第一层，因为间隙太宽会浪费墨水，而间隙太窄则无法让第一层粘附。可以使用塞尺或一些薄纸来完成此操作；喷嘴和打印床之间纸张所在的区域是产生您感觉到的阻力的区域。使用打印机的手动调节旋钮将喷嘴调整到与打印机床所需的距离。在这种情况下，通过测量平坦表面所有四个角的高度并在必要时使用打印机的调平功能进行微调来检查打印输出是否水平。定期校准也有助于获得更高质量的打印件，并通过减少磨损来延长机器的使用寿命。
软件定位：关于 Cura 和其他切片软件的一些其他考虑因素
转向实际方面，并尝试充分利用给定的切片软件（Cura 或其他软件），让我们集中讨论一些基本参数。其中第一个是层高，它会影响打印分辨率、打印完成时间和光滑度；层厚度越高，所需的精加工程度越低。下一步是填充物体——应根据需要选择填充密度——根据需要填充以保证结构完整性；填充越高意味着打印需要更多的材料和时间。最值得关注的是喷嘴和床的温度参数，因为这些参数是根据灯丝类型设置的，以确保令人满意的附着力，同时避免缺陷。接下来，应研究打印头速度的设置，因为必须以确保质量和生产能力的方式设置它们，要知道快速的速度可能会导致细节丢失。并非所有型号都需要为所有悬垂部分使用支撑结构；然而，如果部件难以从打印床上取下，则应使用嵌入式锚或圆边刮刀垫片来增强打印床的附着力。具体来说，在最后一次更新中，切片机应提前预测给定用户的改进及其对程序的介绍。
防止印刷翘起的方法不同
外壳和冷却风扇的使用
为了确保打印件不会翘起，一种简单而有效的方法是使用打印机外壳。它有助于将温度和湿度保持在规定的范围内。这在打印 ABS 等容易翘曲的材料时尤其有用。外壳可减少外部气流和温度变化的影响，这些气流和温度变化可能会影响打印质量。此外，正确使用冷却风扇非常重要。当使用正确的风扇速度时，打印层是稳定的。最有可能的是，前几层最好在较低的风扇速度下进行，以便更好地将各层粘附到床面上。在较高的层中，风扇速度会增加以提高表面质量。通过仔细规划如何应用这些方面，可以将打印件牢固地粘合到表面上，从而减少翘起或翘曲。
物理调整打印温度以获得更好的打印效果
微调打印温度最重要的步骤是为要使用的灯丝建立一个舒适的温度范围。一般来说，从制造商提供的喷嘴温度或床温度的最小和最大设置开始。此外，可以进行小规模的测试打印，改变温度，通常每次 5 °C，并评估附着力、打印质量和拉丝。
注意过热迹象，例如渗出或层清晰度降低，这意味着需要降低温度。另一方面，如果层粘合性差或打印件从床上脱落，则考虑提高温度。还值得注意的是，温度塔可以控制温度，以便每个垂直柱都会标出不同的温度。这将帮助我们了解如何最好地设置机器以提高打印质量并降低缺陷程度。
使用胶棒提高粘合效果——大胆之举
作为一个使用过胶棒的人，我开始欣赏这种技术在 3D 打印机床上的打印粘合效果，尤其是对于容易翘曲的材料。当我使用胶棒时，我会确保打印床干净且冷，并涂上一层薄而均匀的胶水以形成光滑的粘合。根据我对包括 MatterHackers、Simplify3D 和 PrusaPrinters 在内的几个顶级网站的说法的研究，这种技术最好的部分是胶水的涂抹和去除，而且不会留下太多残留物。
珠宝棒可以最好地用作水基胶水，在大多数情况下，它有助于打印 ABS、PLA 和 PETG 等细丝。由于希望将其应用最小化到这样的水平，过多的累积会影响打印质量。与一些粘合相比，胶棒允许轻微粘合，并且在冷却循环期间，这对于防止翘曲非常重要。另一方面，良好的做法强调需要每隔几次打印更换胶水，因为粘合强度会随着加热循环而减弱。这种简单而又非常有效的方法有助于实现出色的第一层打印，而不会使部件表面变差。
参考资料
常见问题解答 (FAQs)
问：为什么我的打印件角落处会翘起？
答：翘起（有时也称为扭曲）是一种常见问题，即 3D 打印物体的底角从打印板上翘起并弯曲。这通常是因为塑料在冷却时无法在所有区域均匀冷却。床、环境和打印设置也可能导致此问题。大型设计以及具有尖角的设计在形状保持方面更差。
问：如何防止我的 PLA 打印件从床上掉下来？
答：为了实现上述目标，必须采取以下步骤：1. 确保床面与打印面平齐，床面的第一层密度良好。2. 对于 PLA，使用加热床温，最佳温度约为 5060C。3. 用胶棒、美黑乳液或发胶润湿床面。4. 使用床边或鼠耳结合打印机技术。5. 更改切片机温度和第一层厚度。6. 在性能或关闭模式下使用打印冷却风扇。7. 保持打印机外壳打开，环境温度恒定。END CODE
问：老鼠耳朵如何帮助“抬起角落”？
答：鼠耳是切片机上 3D 模型角落处的附加圆盘。这些附加物可确保打印件的更多角落部分接触床，从而提供更好的粘合性并减少翘起的可能性。鼠耳有助于确定打印件何时有尖角且可能翘曲。
问：床温是否会影响 PLA 打印中的角落提升？
答：是的，床温对角部翘起有明显的影响，因此，它可能是影响角部翘起的主要参数之一。对于 PLA，一些作者建议床温在 50-60ºC 范围内。但是，如果床温太低，打印件可能无法保持，因此会发生翘起。另一方面，如果温度非常高，下层将保持柔软；因此，当上层冷却层拉动下层冷却层时，打印件开始变形。
问：在木筏上打印是避免打印件被抬起的好方法吗？
答：在底板上打印需要考虑一定的升力减少，尤其是在打印件较厚或与打印盖接触的主体面积较小的情况下。底板为打印件提供了更大的附着空间，因此不会脱离打印件。增加打印量也意味着这种方法会浪费更多材料，进而影响最后面一层的完成。大多数 PLA 打印件周围都会形成大量凸起；因此，与全底板相比，帽檐或鼠耳是一种更快捷、更省力的选择。
问：打印尺寸会影响角落提升吗？
答：由于打印件的尺寸，它容易受到角部翘起的影响，因为它考虑了作用于整个打印件的热梯度。当顶部螺栓固定的塑料沉淀或凝结时，大尺寸打印件的应力水平会上升，导致页面的高边从安装的表面翘起。这就是为什么打印较小且不平坦的物体通常更容易，因为通常会省去某种额外的床粘合技术。
问：切片机设置是否有助于最大限度地减少 PLA 打印过程中的角落提升？
答：是的，切片机设置，尤其是填充图案和密度，有助于解决角落翘起问题。一些有用的更改包括：1) 调整第一层厚度和宽度以提高粘合性。2) 降低打印第一层的速度以增强床粘合性。3) 改变内部结构以减少物体壁上的压力。4) 根据需要添加裙边或美观的鼠标耳朵。5) 在控件上设置冷却风扇，以避免在短时间内过度冷却上层。
问：PLA 打印件的角落翘起与 ABS 翘曲是否差不多？
答：是的，PLA 和 ABS 打印件都会出现边角翘起，但后者更麻烦。这主要是由于 ABS 的收缩率高且冷却速度快。一般来说，打印 PLA 打印件时边角翘起更容易，但情况并非总是如此；边角较大或锐角较大的打印件也会出现翘起。PLA 和 ABS 打印件都可以避免许多相同的问题，但对于 ABS，通常需要采用更彻底的方法，例如提高打印床的温度或使用封闭的打印室。
