Hiện tượng cong vênh (warping) là một trong những vấn đề gây khó chịu và phổ biến nhất trong in 3D. Lỗi này khiến bản in bị bong tróc khỏi bàn in hoặc biến dạng khi các lớp vật liệu nguội đi. Dù thường gặp với các vật liệu như ABS, tình trạng cong vênh vẫn có thể xảy ra với hầu hết các loại sợi in (filament) dưới điều kiện không phù hợp. Hiểu rõ nguyên nhân gây cong vênh và cách phòng tránh sẽ giúp bạn tạo ra những bản in 3D sạch, chính xác và chất lượng cao.
1. Bản in kém bám dính vào bàn in
Khi bản in không bám chắc vào bề mặt bàn in, hiện tượng cong vênh sẽ xảy ra do lớp đáy bị nhấc lên, kéo theo các lớp còn lại. Điều này có thể dẫn đến các cạnh bị cong hoặc toàn bộ bản in bị bong ra hoàn toàn. Các vấn đề về độ bám dính có thể do chiều cao lớp đầu tiên không phù hợp, bề mặt bàn in bẩn hoặc không bằng phẳng, hoặc vật liệu in không tương thích với bề mặt. Giải quyết những yếu tố này là vô cùng quan trọng để có được bản in thành công.
Để khắc phục các vấn đề về độ bám dính, trước tiên hãy cân chỉnh bàn in. Bàn in không bằng phẳng có thể gây ra độ bám dính vật liệu không nhất quán, dẫn đến cong vênh. Bạn cần đảm bảo vòi phun được định vị đúng cách. Nếu vòi quá cao, vật liệu sẽ không bám dính tốt. Nếu quá thấp, nó có thể bị ép dẹt không đều, ảnh hưởng đến chất lượng bản in. Việc điều chỉnh chiều cao vòi phun là yếu tố then chốt để có độ bám dính tốt.
Vệ sinh bề mặt bàn in bằng cồn isopropyl để loại bỏ dầu mỡ hoặc bụi bẩn có thể cản trở độ bám dính của vật liệu. Sử dụng các chất hỗ trợ bám dính phù hợp như tấm PEI, keo dán (glue stick) hoặc băng keo xanh (blue painter’s tape) để tạo bề mặt tốt hơn cho vật liệu bám dính. Áp dụng những chiến lược này sẽ giảm thiểu hiện tượng cong vênh và đảm bảo bản in có độ bám dính vững chắc.
2. Nhiệt độ in không chính xác
Nhiệt độ đóng vai trò then chốt trong việc ngăn ngừa cong vênh. Nếu bản in nguội quá nhanh hoặc không đều, vật liệu sẽ co lại và kéo bản in khỏi bàn. Vật liệu ABS đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi hiện tượng này do độ co rút nhiệt cao, nhưng ngay cả PLA cũng có thể bị cong vênh nếu môi trường quá lạnh.
Sử dụng bàn nhiệt được cài đặt đúng nhiệt độ cho loại vật liệu của bạn có thể giúp duy trì tốc độ làm mát đều. Buồng in kín (enclosures) cũng rất hiệu quả cho các vật liệu như ABS, vì chúng giữ nhiệt và ngăn ngừa quá trình làm mát nhanh. Nếu máy in của bạn đặt trong phòng có gió lùa, hãy cân nhắc chặn luồng khí từ quạt, cửa sổ hoặc lỗ thông hơi điều hòa không khí có thể gây làm mát không đều.
3. Tốc độ in và chiều cao lớp không phù hợp
In quá nhanh có thể tác động tiêu cực đến chất lượng in 3D. Sự đùn vật liệu không đều, nơi vật liệu được lắng đọng không nhất quán, dẫn đến các khoảng trống hoặc tràn vật liệu, ảnh hưởng đến độ bền cấu trúc của vật thể. Độ bám dính kém của lớp đầu tiên là một vấn đề phổ biến khác, đặc biệt khi in ở tốc độ cao. Lớp đầu tiên tạo thành nền tảng, và nếu nó không bám dính đúng cách, các lớp tiếp theo sẽ không có nền tảng ổn định, làm tăng nguy cơ cong vênh. Cong vênh xảy ra khi các lớp không liên kết tốt và bị kéo ra khi chúng nguội, làm biến dạng bản in.
Để giảm thiểu những vấn đề này, hãy giảm tốc độ in, đặc biệt là đối với vài lớp đầu tiên. Việc làm chậm lớp đầu tiên cho phép nó liên kết chắc chắn với bàn in, cung cấp một nền tảng vững chắc cho các lớp tiếp theo. Việc giảm tốc độ ban đầu này cải thiện đáng kể chất lượng in. Dành đủ thời gian để lớp đầu tiên bám dính đúng cách sẽ giảm cong vênh và đảm bảo sự ổn định trong suốt quá trình in. Cách tiếp cận này rất cần thiết cho các vật liệu dễ cong vênh như ABS hoặc PLA, vốn đòi hỏi sự chú ý trong các giai đoạn đầu.
Ngoài việc điều chỉnh tốc độ in, hãy sử dụng nhiệt độ lớp đầu tiên cao hơn một chút và đặt chiều cao lớp phù hợp. Nhiệt độ cao hơn giúp vật liệu nóng chảy kỹ hơn, cải thiện độ bám dính. Điều chỉnh chiều cao lớp đến một cài đặt hợp lý, thường là từ 0.2mm đến 0.3mm cho hầu hết các vật liệu. Phạm vi này cân bằng giữa độ chi tiết và độ bền cấu trúc. Việc tối ưu hóa cẩn thận các cài đặt này sẽ cải thiện độ bám dính và giảm cong vênh, mang lại bản in 3D thành công và thẩm mỹ hơn.
4. Sử dụng vật liệu in (filament) không phù hợp với môi trường
Các loại vật liệu khác nhau có xu hướng cong vênh khác nhau. Do tỷ lệ co rút cao, ABS, Nylon và Polycarbonate rất dễ bị cong vênh, trong khi PLA dễ chịu hơn nhiều. Chuyển sang một loại vật liệu có độ co rút thấp hơn có thể là giải pháp dễ dàng nhất nếu bạn đang in trong môi trường mở hoặc không có bàn nhiệt.
PLA là lựa chọn tốt nhất cho các máy in khung mở vì nó không yêu cầu bàn nhiệt và nguội đi mà không co rút đáng kể. Nếu bạn cần độ bền của ABS hoặc Nylon nhưng gặp khó khăn với cong vênh, hãy cân nhắc PETG. Nó chịu nhiệt tốt hơn PLA nhưng ít cong vênh hơn ABS. Buồng in kín và chuẩn bị bàn in đúng cách là điều cần thiết nếu bạn buộc phải sử dụng vật liệu dễ cong vênh.
5. Các yếu tố môi trường
Môi trường in của bạn tác động đáng kể đến chất lượng bản in và khả năng ngăn ngừa cong vênh. Những thay đổi nhiệt độ đột ngột, gió lùa và độ ẩm ảnh hưởng đến độ bám dính của bản in và quá trình làm mát. Đặt máy in gần cửa sổ, cửa ra vào hoặc lỗ thông hơi có thể gây ra quá trình làm mát không nhất quán, dẫn đến vật liệu nguội không đều và gây cong vênh.
Bản in 3D bị cong vênh do ảnh hưởng của môi trường in không lý tưởng
Sử dụng buồng in kín để duy trì nhiệt độ ổn định, đặc biệt đối với các vật liệu dễ cong vênh như ABS. Buồng in kín giữ nhiệt, đảm bảo quá trình làm mát đồng nhất và giảm nguy cơ cong vênh. Nếu không thể sử dụng buồng in kín, hãy chặn gió lùa hoặc di chuyển máy in đến một môi trường ổn định.
Bảo quản vật liệu in đúng cách cũng rất quan trọng. Vật liệu khô sẽ giảm sự hấp thụ độ ẩm, ngăn ngừa các vấn đề đùn vật liệu và sự giãn nở không đều, những yếu tố khuyến khích cong vênh. Hãy bảo quản vật liệu ở nơi khô ráo, thoáng mát để duy trì điều kiện tối ưu cho việc in. Bước đơn giản này cải thiện chất lượng bản in và giảm cong vênh, nâng cao trải nghiệm in 3D tổng thể của bạn.
Cong vênh có thể gây khó chịu, nhưng với những điều chỉnh phù hợp, nó hoàn toàn có thể phòng tránh được. Đảm bảo độ bám dính tốt của bàn in, sử dụng cài đặt nhiệt độ chính xác và kiểm soát môi trường in sẽ góp phần tạo nên bản in ổn định hơn. Chuyển sang loại vật liệu ít co rút hơn hoặc sử dụng buồng in kín có thể là giải pháp lâu dài tốt nhất nếu bạn thường xuyên đối mặt với hiện tượng cong vênh.
Bằng cách tinh chỉnh thiết lập của mình, bạn sẽ có được những bản in sạch hơn với ít lỗi hơn. Mỗi sự kết hợp giữa máy in và vật liệu in đều khác nhau, vì vậy hãy thử nghiệm các giải pháp này để tìm ra điều phù hợp nhất với bạn. Với phương pháp tiếp cận đúng đắn, cong vênh sẽ không còn là trở ngại cho các dự án in 3D của bạn.
Bạn đã thử cách nào để khắc phục lỗi cong vênh trên máy in 3D của mình chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm của bạn trong phần bình luận dưới đây để cộng đồng 123thuthuat.com cùng học hỏi!
