Heat creep - co warto wiedzieć?

Heat creep to zjawisko w drukarce 3D, w którym ciepło z bloku grzejnego wędruje w górę hotendu i za wcześnie zmiękcza filament. Po polsku mówi się czasem o pełzaniu ciepła. Problem dotyczy głównie druku z tworzyw o niskiej temperaturze mięknięcia i kończy się zatorem oraz nagłym zatrzymaniem ekstruzji.

Co to jest heat creep?

Hotend drukarki 3D ma dwie części o zupełnie różnych temperaturach. Na dole jest gorący blok grzejny z dyszą, a wyżej zimna część z radiatorem i wentylatorem. Rozdziela je gardziel (ang. heatbreak), czyli cienka rurka, która ogranicza przepływ ciepła w górę.

Heat creep pojawia się, gdy radiator przestaje nadążać z odbieraniem ciepła. Gorąca strefa przesuwa się wtedy w górę, a filament mięknie już w gardzieli. Zmiękczone tworzywo rozszerza się, przykleja do ścianek kanału i tworzy korek, którego ekstruder nie jest w stanie przepchnąć. Przebieg zjawiska widoczny jest na poniższym rysunku.

Heat creep w hotendzie - przekrój poglądowy

Jak rozpoznać heat creep? Typowy objaw to drukarka, która w trakcie wydruku przestaje podawać filament, ale dalej porusza głowicą, jakby nic się nie stało. Często słychać też klikanie ekstrudera, który ślizga się po filamencie. Co ważne, problem pojawia się zwykle dopiero po dłuższym czasie druku, gdy wnętrze drukarki zdąży się nagrzać.

Przyczyny heat creep

Najbardziej narażone są filamenty o niskiej temperaturze zeszklenia: PLA (ok. 60 °C) i TPU, a przy wysokiej temperaturze w komorze także PETG. Do zapchania hotendu przez heat creep przyczyniają się najczęściej:

• wysoka temperatura w zamkniętej obudowie drukarki,
• zakurzony, uszkodzony lub zbyt wolny wentylator radiatora,
• temperatura dyszy ustawiona wyżej, niż wymaga tego filament,
• wolny druk i cienkie warstwy, przez które filament słabo odbiera ciepło,
• zbyt długa retrakcja, która wciąga miękkie tworzywo w zimną część hotendu,
• filamenty z dodatkiem metalu, które lepiej przewodzą ciepło.

Przy PLA oznacza to w praktyce druk z uchylonymi drzwiczkami albo zdjętą górną pokrywą. Prusa Research ostrzega z kolei przed drukiem w pomieszczeniu, w którym jest ponad 35 °C, a przy części filamentów już ponad 30°C.

Jak zapobiegać heat creep?

W większości przypadków wystarczy zadbać o chłodzenie zimnej części hotendu. Przy druku z PLA w drukarce z obudową warto zapewnić wentylację komory, a temperaturę stołu obniżyć o 5-10 °C. Dobrze jest też regularnie przedmuchać żebra radiatora i sprawdzić, czy jego wentylator pracuje przez cały czas nagrzewania hotendu.

Pomagają również zmiany w slicerze: grubsze warstwy (np. 0,2 mm), nieco wyższa prędkość druku i krótsza retrakcja. Większy przepływ sprawia, że filament szybciej przechodzi przez strefę przejściową i zabiera ze sobą część ciepła.

Jak usunąć zator po heat creep?

Gdy korek już powstał, najpierw warto spróbować tzw. cold pull, czyli zimnego przeciągnięcia. Hotend nagrzewamy, przepychamy filament, aż zacznie wypływać z dyszy, a potem wyłączamy grzanie i dalej lekko go dociskamy.

W drukarkach z hotendem zintegrowanym w jeden moduł, np. Bambu Lab X2 i P2, rozebranie gardzieli bywa trudne, więc gdy cold pull nie pomaga, zwykle wymienia się całą głowicę. W klasycznych konstrukcjach, np. w drukarkach Creality z serii Ender, radiator, gardziel i blok grzejny to osobne części, które można wymienić pojedynczo. Oba rozwiązania widoczne są na poniższych zdjęciach.

Hotendy i części zapasowe do drukarek 3D są dostępne w Polsce u naszego partnera - w sklepie Botland, który ma w swojej ofercie szeroki wybór filamentów i akcesoriów do druku 3D. Są wśród nich m.in. kompletne głowice do drukarek Bambu Lab z dyszami o różnych średnicach.

Warto pamiętać, że wymiana hotendu nie usuwa przyczyny heat creep. Jeśli zator wraca po kilku wydrukach, problem leży zwykle w chłodzeniu radiatora albo w zbyt wysokiej temperaturze w komorze, a nie w samej części.

Odnośniki do niektórych produktów umieszczone w tym wpisie prowadzą do głównego partnera serwisu – sklepu Botland. Nie są to linki afiliacyjne. Na tej podstronie opisaliśmy na czym dokładnie polega nasza współpraca.