Почему PETG требует более медленной скорости?

Question

Почему PETG требует более медленной скорости?

PLA имеет тепловую мощность 1,8-2,1 Дж/г-К, в то время как PETG 1,1-1,3 Дж/г-К. Это означает, что каждый грамм ПЛА требует больше энергии для нагревания. Я предполагаю, что нет "плавления скрытой энергии", так как мы говорим о пластике.

Плотность примерно такая же.

Тем не менее, скорость печати для PETG, как говорят, держится на максимуме в 60 мм/с, в то время как PLA может легко подняться до 100 мм/с.

Почему предполагается, что PETG печатается медленнее, чем PLA?

Edit: ссылка на более поздний вопрос может представлять интерес: Энергопотребление экструзии нитей

@FarO, 👍6

Обсуждение

Вы изучали вязкость?, @0scar

@0scar Единственная ссылка, которую я смог найти: https://www.researchgate.net/publication/334170527_Effect_of_printing_speed_on_thermal_and_mechanical_properties_of_rapid_prototyped_samples_for_shipping_packaging/figures?lo=1, @FarO

@0scar но действительно PLA при 230°C кажется менее вязким, чем PETG при 255°C, судя по сочащейся жидкости, пока я прогреваю сопло., @FarO

Разве ПЭТГ не значительно плотнее?, @R.. GitHub STOP HELPING ICE

@R..GitHubSTOPHELPINGICE на самом деле нет https://real-filament.com/datasheets/MSDS/EN/Real%20filament%20PLA.pdf https://real-filament.com/datasheets/MSDS/EN/Real%20filament%20PET-G.pdf, @FarO

И просто для удовольствия попробуйте сделать тестовую печать или две, чтобы увидеть, приводят ли более высокие скорости w/ PETG к нанизыванию, разрывам и т. Д., @Carl Witthoft

@R..Плотность GitHubSTOPHELPINGICE не имеет значения. Жидкая Hg намного плотнее, чем эти пластмассы, но имеет очень низкую вязкость и будет течь как сумасшедшая., @Carl Witthoft

@CarlWitthoft: Вы должны масштабировать J/g/K на g/mm3, чтобы получить J/mm3/K, необходимую скорость расплава относительно объема экструдированного. Я думаю, что после этого масштабирования PLA и PETG очень близки, и разница заключается в совершенно других вещах, таких как вязкость и проблемы связывания слоев., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

2 ответа

Лучший ответ:

▲ 3

Плотность PLA составляет около 1,25 г/см3, а плотность PETG-около 1,38 г/см3. Когда вы говорите о количестве энергии, необходимой для расплава определенного объема (который является то, что ваш экструзия блоков), а не массы, вы должны масштабировать теплоемкостей (в единицах $\frac{\mathrm J}{\mathrm g\cdot \mathrm K}$) плотности, чтобы получить $\frac{\mathrm J}{\mathrm{cm}^3\cdot \mathrm K}$. Это несколько сближает их объемные теплоемкости: 2,25-2,63 против 1,52-1,79 (примерно на 47% выше для ПЛА, чем ваша цифра около 62%), но с ПЛА еще выше.

Вы также должны учитывать потери тепла в окружающую среду. PLA обычно печатается при температуре около 200°C или самое большее 210°C; PETG, по моему опыту, требует 250°C, чтобы достичь достаточно низкой вязкости для печати на любой скорости. Предполагая, что температура окружающей среды составляет 20°C, скорость теплопотерь должна быть примерно на 25% выше для ПЭТГ. Таким образом, хотенд обладает таким количеством дополнительной энергии, необходимой для начала.

Кроме того, PLA печатается при температурах, при которых он все еще экструдируется и способен склеиваться, даже если температура падает значительно ниже номинальной температуры сопла (до 180°C, может быть, даже немного ниже), в то время как PETG сразу же испытывает проблемы с повышенной вязкостью и плохим склеиванием при падении температуры.

Если говорить еще шире, то ПЭТГ, по-видимому, должен дольше сохранять свое тепло после экструдирования, чтобы слои хорошо склеивались. (О чем свидетельствует необходимость опустить вентилятор или выключить его полностью.) Медленно движущееся сопло одновременно обеспечивает тепло (от близости самого сопла), чтобы замедлить охлаждение, и уменьшает поток воздуха через деталь (не вызывая столько же самого потока воздуха просто двигаясь).

15 апр 20, @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Учитывая рассчитанные вами значения и предполагая, что 25->250°C для PETG, 25->>225°C для PLA, вы также можете рассчитать максимальный расход: 0,02 мм^3/с на каждые 10 Вт нагревательного картриджа для PLA и 0,031 мм^3/с на 10 Вт нагревательного картриджа для PETG. Горячие точки обычно имеют мощность около 30 Вт, что приводит к PLA 0,06 мм^3/с и 0,94 мм^3/с для PETG. Это при условии, что, разумно, почти вся мощность идет на филамент. Почему-то это не соответствует опыту, так как я успешно печатаю PLA со скоростью более 5 мм^3/с (60 мм/с * 0,6 мм * 0,2 мм)., @FarO

Я могу опубликовать это как новый вопрос, если вы считаете, что это того стоит, @FarO

@FarO: "и 0,94 мм^3/с для PETG" отклонено в 10 раз, но в остальном ваши расчеты выглядят правильно, и я не уверен, в чем ошибка. Я думаю, что был бы интересен вопрос о вычислении пределов объемной скорости экструзии по мощности hotend., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Ладно, я тупой. Плотность равна г/см3, а не г/мм3., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Ну, я тоже этого не заметил. Таким образом, это 31 мм^3/с PLA на 10 Вт горячей линии и 94 мм^3/с PETG на 10 Вт горячей линии, минус потери. Казалось бы, вязкость в целом является основным ограничивающим фактором, наряду с коротким сроком службы нагревателя., @FarO

Где вы взяли 31 и 94? Выглядит как 20 и 31. Я думаю, что вы также недооцениваете вклад теплопотерь в окружающую среду. Вы можете получить представление о величине этого числа, измерив среднюю мощность, используемую принтером для поддержания температуры hotend без выдавливания чего-либо., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Извините, я уже умножил на 3, для 30 Вт, плюс опечатка для PLA. Хорошее предложение по измерению мощности без экструзии. Однако из-за ШИМ это не так просто, измерители мощности колеблются между минимальной и полной мощностью., @FarO

@ФарО: Верно, 20 против 31 (за 10 Вт) или 60 против 93 (за 30 Вт). Не 31 против 94. Re: PWM, вам нужно либо измерить рабочий цикл, либо использовать соответствующий счетчик ватт-часов, а не просто мгновенное считывание., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

@*R.. GitHub STOP HELPING ICE* · Accepted Answer · 2021-04-23 00:19-00:00

Я добавляю этот ответ, чтобы несколько оспорить выводы моего первоначального ответа и предпосылку вопроса: PETG не нуждается в более низких скоростях печати и даже может быть напечатан на более высоких скоростях, чем PLA, при некоторых условиях из-за снижения потребности в охлаждении. Вы можете увидеть это из некоторых записей "#speedboatrace", напечатанных с помощью PETG. Так что же на самом деле происходило с первоначальным иском и моим согласием с ним?

Я думаю, что мой оригинальный ответ все еще в какой-то степени верен: вероятно, требуется больше мощности hotend, чтобы расплавить PETG со скоростью, которая может быть успешно экструдирована и склеена, чем сделать то же самое для PLA. Но есть и другие факторы, играющие в восприятии того, что "PETG должен быть напечатан медленно".

Фару не стал уточнять детали принтера (- ов), но я нашел большим сдерживающим фактором для Мой Эндер 3 печати ПЭТГ был в наличии экструдер, который предположительно был пропуск плохо для начала, а еще хуже с линейным вперед, пытаясь удержать нить под высоким давлением, чтобы компенсировать его сжимаемость. С момента замены экструдера на прямой привод у меня не было проблем с печатью PETG с той же скоростью, что и PLA, и оба могут печатать намного быстрее, чем я когда-либо мог с помощью экструдера bowden.