Нужно ли чистить горячий узел 3D-принтера
Горячий узел (англ. hotend - часть принтера, где плавится пластик) не требует разборки раз в неделю или после каждой катушки. Лишнее вмешательство повышает риск повредить провод, резьбу, нагреватель или датчик температуры. Правильная профилактика работает не по календарю, а по сигналам: принтер сам подсказывает, когда канал начал собирать грязь, и задача мастера - вовремя эти подсказки прочитать.
Почему горячий узел загрязняется
Внутри узла пластик плавится и проходит через узкий канал к соплу. На стенках канала постепенно оседает тонкий нагар - подгоревшие остатки предыдущего пластика, затянутая вместе с прутком пыль и микрочастицы наполнителя, если Вы печатали композитами. Сам по себе тонкий слой не страшен. Проблема в том, что он накапливается и в какой-то момент начинает сужать проход.
Особенно быстро это происходит при смене типа пластика, потому что разные материалы плавятся при разной температуре. У PLA рабочая температура примерно 190-220 °C, у PETG - 230-250 °C, у ABS - 240-260 °C (точные цифры всегда берите с этикетки катушки). Когда после PLA Вы сразу заправляете ABS, остатки PLA в канале догорают при более высокой температуре и превращаются в твёрдую корку. Обратная ситуация не лучше: после высокотемпературного ABS остаются частицы, которые PLA уже не в силах размягчить и протолкнуть. Именно поэтому смена материала - главный повод для профилактики, а не просто прошедшее время.
Отдельная история - абразивные пластики. Композиты с углеволокном или стекловолокном (маркировка вроде PA-CF, PETG-CF) и светящиеся в темноте филаменты (филамент - пластиковая нить для печати) точат канал и сопло изнутри. После них в узле остаётся характерный мелкий осадок, который обычная печать дальше не вымывает.
Когда нужна диагностика: сигналы
Профилактику запускают по конкретным признакам, а не по расписанию.
- пластик выходит заметно слабее при прежнем профиле;
- экструдер щёлкает, хотя катушка и тракт подачи свободны;
- в струе появляются загрязнения после смены материала;
- печать вдруг начала давать тонкие стенки, разрывы первого слоя или «дырявый» внутренний заполнитель - ранний признак, что канал сужается и пластика выходит меньше, чем нужно;
- чистый пруток выходит из сопла с коричневыми вкраплениями или пожелтевшим оттенком - значит, нагар в канале окрашивает свежий пластик;
- принтер сообщает об ошибке подачи или температуры;
- Вы только что закончили партию из композита с наполнителем - осадок лучше убрать сразу, пока он свежий.
Сначала исключите более простые причины: спутанную катушку, влажный пластик, неверный профиль печати и слишком низкую температуру. Для пластика с твёрдым наполнителем дополнительно проверьте совместимость диаметра и материала сопла. Если после этого сигнал остаётся - переходите к профилактике.
Уровни чистки
Есть три уровня - от лёгкого регулярного до глубокого по необходимости.
Холодная протяжка (англ. cold pull) - основной приём. Этого хватает в большинстве случаев. Суть: заправляете в узел кусок чистого пластика, прогреваете, выдавливаете немного нити, затем даёте соплу остыть и вытягиваете остывающий, но ещё тёплый пруток вверх - он выходит вместе с пробкой нагара. На кончике Вы видите всё, что собралось в канале: точки, тёмные вкрапления, иногда форму внутренней геометрии сопла. Чистый, ровный, светлый кончик - канал в порядке. Точные температуры нагрева и момента вытяжки различаются у разных конструкций - берите их из инструкции своего принтера. Пошаговый разбор техники есть в нашей отдельной статье про холодную протяжку.
Прочистка иглой. Если в самом сопле осталась частица, её аккуратно выталкивают снаружи тонкой иглой на разогретом сопле. Диаметр иглы подбирают под сопло: для сопла 0,4 мм - игла 0,4 мм, для 0,6 мм - 0,6 мм. Игла должна входить свободно, без усилия, иначе можно расширить отверстие.
Разбор узла для глубокой чистки. Самый серьёзный уровень: узел снимают, разбирают и чистят каждую деталь отдельно. К нему прибегают редко - обычно после абразивов или когда лёгкие методы перестали помогать. Для регулярной профилактики разбирать узел не нужно: это лишний износ резьбы и риск получить течь пластика при неаккуратной сборке.
Чем чистить нельзя
Несколько приёмов гуляют по форумам, но на практике они портят узел, а не спасают его.
- Сверло. Оно снимает металл и расширяет отверстие. После этого сопло 0,4 мм перестаёт быть соплом 0,4 мм - поток становится непредсказуемым, стенки печатаются толще, чем ждёт слайсер (программа подготовки модели к печати), и калибровки расхода плывут.
- Открытое пламя как способ профилактики. Прожиг - крайняя мера для безнадёжно забитого сопла. Как профилактика это вредно: Вы перегреваете деталь, рискуете отпустить металл и повредить покрытие закалённого сопла.
- Игла большего диаметра. Расширяет отверстие ровно так же, как сверло.
- Бытовая духовка. Не средство для чистки узла.
- Пластик, оставленный в горячем сопле надолго. Он потихоньку коксуется и сам становится источником будущего нагара. После печати либо продолжайте работу, либо извлеките пруток.
И не разбирайте горячий узел в нагретом состоянии.
Как часто чистить на самом деле
Единого ответа нет - всё зависит от режима печати, поэтому ориентируйтесь на сигналы выше, а не на выдуманный интервал в месяцах.
- Один тип пластика, редкая смена цвета. Узел почти не загрязняется, протяжка нужна изредка и больше для контроля.
- Частая смена материалов и цветов (например, работа на заказ). Профилактику делают при каждой смене типа пластика - это становится рабочей привычкой, как протереть стол перед печатью.
- Абразивы. Протяжку делают до и после каждой партии композита, а само сопло ставят закалённое: закалённая сталь держит абразив дольше латуни.
Если производитель Вашего принтера не предусматривает холодную протяжку и лёгкие методы не помогают, безопаснее установить совместимый исправный узел, чем экспериментировать.
Если у Вас несколько принтеров и держать в голове, кто и когда чистился, уже тяжело - в Учет3Д для этого есть журнал обслуживания: профилактику можно отмечать прямо в карточке принтера, и история чисток не теряется при смене оператора.