Филамент ломается на катушке чаще, чем хотелось бы: нить трескается при размотке, рвётся в подающем канале или обламывается у экструдера посреди многочасовой печати. Итог один — принтер продолжает двигаться без пластика, а модель остаётся недопечатанной. Хорошая новость в том, что у этой проблемы немного причин, и почти все из них можно устранить без замены принтера.
Ниже разберём, почему пластиковая нить становится хрупкой, как по характеру излома понять причину и что делать, чтобы филамент перестал ломаться. Начнём с важного уточнения: ломкость сильно зависит от материала.
Какие пластики ломаются чаще
Больше всего жалоб на хрупкую нить приходится на PLA. Этот материал жёсткий сам по себе, а со временем, особенно во влажном воздухе, становится ещё более ломким. Катушка PLA, которая полгода пролежала открытой, может крошиться на куски при попытке её размотать.
PETG ведёт себя иначе. Он гибче и вязче, поэтому при изгибе чаще гнётся, чем ломается. Влага у PETG проявляется в первую очередь в печати — треском, пузырями, нитями, — а не хрупкостью прутка. Если ломается именно PETG, стоит в первую очередь искать механическую причину: слишком резкий изгиб, узел на катушке, пережатие в экструдере.
ABS и гибкие материалы на катушке ломаются редко, у них другие типичные проблемы.
Причина 1. Влага и старение пластика
У PLA влага запускает медленное разрушение полимерных цепочек, и материал теряет пластичность. К этому добавляется «память» формы: нить, долго намотанная на катушку, находится в изогнутом состоянии, и внутренние напряжения со временем делают её менее гибкой. Особенно это заметно на внутренних витках у центра катушки, где радиус изгиба меньше всего.
Признаки такой хрупкости:
- нить ломается сама, лёжа на катушке, без всякой нагрузки;
- обломки короткие, с ровным «стеклянным» изломом;
- при сгибании кончика он щёлкает, а не гнётся;
- проблема усиливается ближе к центру катушки.
Что делать. Сушка возвращает часть свойств: после неё пластик печатает чище и иногда становится гибче. Но если PLA уже сильно деградировал, полностью восстановить его нельзя — такую нить проще использовать для небольших моделей, где подача идёт короткими отрезками и не требует перегибов. Чтобы не доводить до этого, храните открытые катушки герметично, с осушителем. Как организовать это дома, подробно описано в статье про хранение филамента.
Причина 2. Резкие изгибы на пути нити
Даже свежий филамент ломается, если его заставляют резко гнуться. Опасные места на пути от катушки до сопла:
- вход в подающую систему. Если катушка стоит сбоку или сзади принтера, нить заходит в экструдер под острым углом и перегибается на кромке;
- держатель катушки. Когда катушка вращается туго, нить при каждом рывке экструдера изгибается и натягивается;
- подающий канал в боуден-системе. Слишком изогнутый маршрут или крутой изгиб у фитинга увеличивает трение и нагрузку на пруток;
- датчик окончания нити. Некоторые датчики стоят так, что нить проходит через них под углом.
Что делать. Расположите катушку так, чтобы нить подходила к экструдеру по плавной линии. Проверьте, что катушка свободно вращается на держателе: если её приходится проворачивать с усилием, поставьте держатель с подшипниками. Для боудена сделайте маршрут подающего канала плавным, без резких петель.
Причина 3. Узлы и перехлёсты на катушке
Если витки на катушке перехлестнулись, при размотке нить в какой-то момент затягивается. Экструдер продолжает тянуть, натяжение растёт, и пруток рвётся у самого экструдера или в подающем канале. Иногда нить не рвётся, а просто перестаёт подаваться — это тоже следствие узла.
Как узнать узел: на катушке есть петля, уходящая под соседние витки, катушка при остановке развернулась в сторону принтера, на самой нити видны следы растяжения — утончение и побелевший участок перед обрывом.
Что делать. Узлы чаще всего появляются по вине владельца: катушку сняли с принтера и отпустили конец, витки ослабли и перемешались. Всегда закрепляйте кончик в отверстии щёчки. Если перехлёст уже есть, аккуратно отмотайте нить до этого места и распутайте его до запуска долгой печати. Иногда причина в заводской намотке — тогда проблема видна сразу, на новой катушке.
Причина 4. Слишком сильный прижим подающей шестерни
Прижимной ролик экструдера должен держать нить без проскальзывания, но не пережимать её. Если прижим слишком сильный, зубья шестерни глубоко врезаются в пруток и ослабляют его, а при ретрактах одно и то же место многократно проходит через шестерню. Хрупкий пластик в таком месте ломается прямо в экструдере.
Что делать. Осмотрите обломок: глубокие насечки и расплющенная нить — признак пережатия. Ослабьте прижимной винт до положения, при котором нить уверенно подаётся, но следы зубьев на ней неглубокие. Заодно проверьте, нет ли в экструдере стружки пластика, она ухудшает сцепление.
Причина 5. Холод и перепады температуры
Холодный пластик менее пластичен. Катушка, которую зимой принесли из машины или неотапливаемого гаража и сразу поставили на печать, ломается заметно легче. Кроме того, на холодной нити в тёплой комнате оседает конденсат.
Что делать. Дайте катушке несколько часов прогреться до комнатной температуры в закрытом пакете и только потом распаковывайте и заправляйте её.
Причина 6. Дефекты самой нити
Реже причина лежит в производстве. Воздушные пузыри внутри прутка создают тонкие места, где нить рвётся. Участки с заметным утончением диаметра тоже слабее остальной нити. Такие дефекты обычно видны при внимательном осмотре: сквозь светлый пластик просвечивают пустоты, а штангенциркуль показывает резкие скачки диаметра.
Если нить ломается в одинаковых местах независимо от условий хранения и настройки подачи, стоит проверить её диаметр в нескольких точках и осмотреть пруток на свет.
Как определить причину по характеру излома
| Где ломается | Вероятная причина | Что проверить |
|---|---|---|
| Прямо на катушке, без нагрузки | старение, влага | условия хранения, тип пластика |
| На входе в экструдер или датчик | резкий изгиб | положение катушки, угол подачи |
| В экструдере, с насечками на обломке | пережатие шестернёй | прижимной винт |
| С утончением и побелением перед обрывом | натяжение, узел | намотка, вращение катушки |
| В случайных местах, с пустотами на изломе | дефект прутка | диаметр, пузыри внутри |
Что делать, если нить сломалась во время печати
- Поставьте печать на паузу, а не отменяйте её. Многие принтеры позволяют сменить нить в режиме паузы, особенно если стоит датчик окончания филамента.
- Извлеките обломок. Если кусок остался в подающем канале боудена, отсоедините канал от фитинга и вытолкните его. Если в экструдере — нагрейте сопло и вытяните остаток вверх, ослабив прижим.
- Обрежьте кончик под углом и заправьте нить заново, пока из сопла не пойдёт ровный пластик.
- Продолжите печать. На месте обрыва может остаться слабый слой, поэтому для ответственных деталей надёжнее начать заново.
- Устраните причину до следующего запуска, иначе обрыв повторится.
Профилактика: короткий чек-лист
- открытые катушки — только в герметичной ёмкости с осушителем;
- кончик нити всегда закреплён на щёчке;
- катушка вращается свободно, нить идёт к экструдеру по плавной линии;
- прижим экструдера — без глубоких насечек на прутке;
- катушка с холода прогревается в пакете, прежде чем её вскрыть;
- для деталей, которые должны гнуться, а не трескаться, выбирайте более вязкий материал, например PETG.
Нить, которая гнётся, а не ломается
Частично проблему решает выбор материала. В каталоге Arctic3D — PETG-пластик для 3D-принтера собственного производства в Тольятти: он гибче PLA и при правильной подаче редко ломается на катушке. Каждая партия PETG ARCTIC проходит сушку, контроль диаметра, проверку геометрии прутка, намотки и отсутствия пузырей, а готовые катушки упаковываются в вакуум с силикагелем. Подробнее о том, как это устроено, — на странице о производстве филамента, цвета и варианты с катушкой или без неё — в каталоге. Если сомневаетесь, какой материал выбрать под задачу, прочитайте сравнение PETG и PLA.
Вывод
Когда филамент ломается на катушке сам по себе, виноваты чаще всего влага и старение — это типичная история PLA, и лечится она правильным хранением. Когда нить рвётся в процессе печати, ищите механическую причину: острый угол подачи, тугую катушку, узел или пережатую шестерню. Осмотрите место излома — оно почти всегда подсказывает, в какую сторону копать.