Filament giòn, dễ gãy: vì sao và xử lý thế nào

Nếu bản in ngừng ra nhựa, hãy tháo ống dẫn kiểm tra trước: một mẩu sợi gãy nằm trong ống có triệu chứng rất giống tắc đầu phun, nhưng cách xử lý hoàn toàn khác.

• Sợi gãy tự nhiên trên cuộn hoặc trên giá treo, nhất là đoạn đã nằm ngoài cuộn qua đêm.
• Sợi gãy trong ống PTFE hoặc ngay trước bộ đùn, bản in dừng ra nhựa giữa chừng dù đầu phun không tắc.
• Khi uốn nhẹ, sợi gãy gọn, mặt gãy phẳng thay vì cong, trắng đục và kéo giãn trước khi đứt như sợi mới.
• Đoạn sợi ở lớp ngoài cùng của cuộn giòn hơn hẳn đoạn sâu bên trong.

Nguyên nhân phổ biến nhất là hơi ẩm. PLA và nhiều loại nhựa in 3D có tính hút ẩm (hygroscopic): chúng hấp thụ hơi nước từ không khí theo thời gian. Ở khí hậu nồm ẩm, cuộn để mở ngoài trời có thể thay đổi rõ chỉ sau vài ngày tới vài tuần. Phần giải thích chi tiết về triệu chứng ẩm và cách sấy nằm ở trang sấy nhựa đúng cách, bài này không lặp lại.

Nguyên nhân thứ hai là ứng suất uốn. Sợi được quấn cong trên cuộn và luôn chịu một ứng suất nhỏ. Đoạn bị ép thẳng ra (ví dụ đoạn chạy từ cuộn tới bộ đùn, hoặc đoạn bị kẹp vào mép cuộn) chịu ứng suất lớn hơn và là nơi gãy đầu tiên. Cuộn có lõi nhỏ hoặc đoạn gần lõi cũng cong gắt hơn.

Nguyên nhân thứ ba là tuổi và điều kiện bảo quản: nhiệt độ cao, ánh nắng trực tiếp và chu kỳ nóng ẩm lặp lại làm vật liệu xuống cấp dần. Ngoài ra, mỗi hãng pha trộn phụ gia khác nhau, nên cùng là PLA nhưng độ dẻo của các dòng như PLA+ hay PLA Tough không giống nhau; đây là các loại PLA biến tính do từng hãng tự định nghĩa, không có tiêu chuẩn chung.

1. Cắt bỏ khoảng 1 m sợi ngoài cùng, rồi lấy một đoạn ngắn tiếp theo và uốn thành hình chữ U. Sợi khỏe sẽ cong và trắng dần ở chỗ uốn trước khi gãy; sợi giòn gãy gọn gần như ngay lập tức.
2. So sánh với một đoạn sâu hơn trong cuộn. Nếu chỉ phần ngoài giòn, có thể chỉ cần bỏ phần đó và bảo quản tốt hơn.
3. Nếu cả cuộn giòn, sấy theo nhiệt độ và thời gian cho đúng loại nhựa (xem sấy nhựa), để nguội rồi thử uốn lại.
4. Sau khi sấy, cất cuộn ngay vào hộp hoặc túi kín có hạt hút ẩm theo hướng dẫn bảo quản nhựa in 3D.
5. Kiểm tra đường đi của sợi: giá treo cuộn, ống PTFE, các khớp nối. Mỗi chỗ gập gắt là một điểm sợi giòn có thể gãy.
6. In thử một mô hình nhỏ. Nếu sợi vẫn gãy giữa chừng, cuộn đó nên được dùng cho bản in ngắn có giám sát hoặc thay mới.

• Đặt cuộn sao cho sợi đi vào bộ đùn theo đường cong mềm, tránh góc gập gắt ở cửa cảm biến hết sợi hay đầu ống dẫn.
• Sau khi in xong, rút sợi về và kẹp đầu sợi vào lỗ giữ ở mép cuộn, thay vì để đoạn sợi bị ép thẳng trong ống dẫn qua đêm.
• Cuộn phải quay trơn: lực kéo nặng làm sợi giòn dễ đứt hơn. Kiểm tra trục giá treo hoặc bạc đạn.
• Khi sợi gãy trong ống, nung nóng đầu phun, đẩy phần còn lại qua hoặc rút ra rồi mới nạp sợi mới, để không để mẩu ngắn kẹt trong đường dẫn.

Sợi giòn và bản in giòn là hai vấn đề khác nhau. Nếu sợi uốn vẫn dẻo nhưng bản in tách lớp hoặc gãy dọc theo đường lớp, nguyên nhân thường là bám lớp kém do nhiệt độ thấp, làm mát quá mạnh hoặc in quá nhanh. Trang canonical cho vấn đề này là tốc độ in, làm mát và độ bám lớp.

Một cuộn được xem là không còn đáng dùng khi đã sấy đúng mà sợi vẫn gãy sau vài cm mỗi lần uốn, hoặc gãy liên tục trong ống dẫn. Thời gian máy dừng và bản in hỏng thường tốn hơn giá trị phần nhựa còn lại. Bạn có thể dùng phần đó cho mẫu thử nhiệt, retraction test hay bản in ngắn có người đứng cạnh.

Nếu cần chi tiết dẻo dai hơn ngay từ đầu, PETG là vật liệu ít giòn hơn PLA, ví dụ PETG Tiêu Chuẩn màu bạc; xem thêm trang nhựa PETG. Với PLA, các dòng như PLA+ Sinh Học của CAILAB hay PLA + của RMERME là PLA biến tính; độ dẻo cụ thể phụ thuộc từng hãng, nên hãy xem trang sản phẩm và trang nhựa PLA.