Kỹ thuật in
Tốc độ in, quạt làm mát và độ bám lớp
Tony Swift · Cập nhật
Tốc độ in 3D thực tế bị giới hạn bởi lượng nhựa mà đầu phun nóng chảy kịp mỗi giây (lưu lượng thể tích, mm³/s), không chỉ bởi con số mm/s trong slicer. Quạt làm mát và nhiệt độ quyết định các lớp có hàn chặt vào nhau hay không: PLA dùng quạt mạnh, PETG quạt vừa, ABS quạt rất ít hoặc tắt. Khi tăng tốc, bạn cần kiểm tra giới hạn lưu lượng và thường phải tăng nhiệt độ theo.
Lưu lượng thể tích: con số thật sự giới hạn tốc độ
Lưu lượng thể tích là thể tích nhựa đầu phun phải làm nóng chảy và đẩy ra mỗi giây: lưu lượng (mm³/s) = tốc độ (mm/s) × độ cao lớp (mm) × bề rộng đường in (mm).
Ví dụ với đầu phun 0.4 mm, lớp 0.2 mm và bề rộng đường 0.45 mm: in ở 60 mm/s cần khoảng 0.2 × 0.45 × 60 = 5.4 mm³/s; in ở 150 mm/s cần khoảng 13.5 mm³/s. Nếu tăng độ cao lớp lên 0.3 mm ở cùng tốc độ, lưu lượng tăng thêm một nửa. Vì vậy cùng một con số mm/s có thể an toàn ở lớp mỏng nhưng vượt giới hạn ở lớp dày.
Hotend phổ thông kiểu V6 thường nóng chảy PLA ổn định ở khoảng 10–15 mm³/s, còn các hotend lưu lượng cao được thiết kế để đi xa hơn nhiều; con số cụ thể tùy máy, nên hãy tra thông số của hãng máy hoặc tự đo.
Vì sao tốc độ bị giới hạn bởi hotend
Nhựa chỉ ở trong vùng nóng của đầu phun một khoảng thời gian rất ngắn. In nhanh hơn nghĩa là nhựa có ít thời gian hơn để nóng chảy hết; đến một ngưỡng, lõi sợi nhựa chưa chảy đủ, áp suất tăng, bánh răng đùn trượt hoặc kêu tạch và đường in bị thiếu nhựa. Lớp in thiếu nhựa và nhựa không đủ nóng là hai nguyên nhân phổ biến khiến các lớp bám vào nhau kém.
Tăng nhiệt độ vài độ giúp đẩy ngưỡng lên một chút, nhưng không thay được hotend lưu lượng cao. Cách làm thực tế là đặt giới hạn "lưu lượng thể tích tối đa" (max volumetric speed) trong hồ sơ nhựa của slicer; slicer sẽ tự giảm tốc ở những đoạn vượt ngưỡng. Một số slicer như OrcaSlicer có sẵn bài kiểm tra lưu lượng tối đa: in một vật tăng dần lưu lượng và đọc điểm bắt đầu thiếu nhựa, rồi đặt giới hạn thấp hơn điểm đó một khoảng an toàn.
Tốc độ từng phần của bản in
- Lớp đầu: chậm (thường khoảng 20–30 mm/s) để nhựa có thời gian bám bàn; chi tiết ở bài bám bàn và cong vênh.
- Thành ngoài (outer wall): chậm hơn thành trong để bề mặt đẹp và kích thước chính xác.
- Phần đặc bên trong (infill): có thể nhanh nhất, miễn là chưa chạm giới hạn lưu lượng.
- Cầu và phần nhô: chậm vừa phải kèm quạt mạnh (với PLA) để nhựa đông lại trước khi võng.
- Gia tốc (acceleration) ảnh hưởng thời gian in và rung không kém tốc độ tối đa; trên chi tiết nhỏ, máy hiếm khi đạt được tốc độ đặt.
Quạt làm mát cho từng loại nhựa
Đây là điểm khởi đầu, không phải quy tắc cứng: quạt mỗi máy mạnh yếu khác nhau, nên 50% trên máy này có thể tương đương 80% trên máy khác. Hãy chỉnh theo kết quả thực tế, và tách riêng mức quạt cho cầu và phần nhô nếu slicer cho phép. Với dòng bóng lụa như PLA Bóng Lụa Xmas Green, cách giữ độ bóng được bàn kỹ ở bài PLA Silk.
| Nhựa | Mức quạt thường dùng | Lý do |
|---|---|---|
| PLA | Mạnh, gần mức tối đa | PLA cần đông nhanh để giữ phần nhô, cầu và chi tiết nhỏ sắc nét |
| PLA bóng lụa | Mạnh vừa, thấp hơn PLA thường một chút | Quạt quá mạnh làm bề mặt bóng lụa mờ đi |
| PETG | Vừa phải (khoảng 30–50%) | Quạt mạnh làm PETG bám lớp kém; quá yếu làm phần nhô chảy |
| ABS | Rất thấp hoặc tắt | Nguội nhanh gây co không đều, nứt lớp và cong vênh |
| TPU 95A | Thấp đến vừa | Đủ để giữ hình chi tiết nhỏ, không làm yếu liên kết lớp |
Thời gian tối thiểu mỗi lớp
Với chi tiết nhỏ hoặc phần đỉnh nhọn của mô hình, mỗi lớp in xong chỉ trong vài giây, và lớp mới đặt lên khi lớp cũ còn mềm. Kết quả là đỉnh bị chảy, méo hoặc có cục nhựa. Slicer có thiết lập thời gian tối thiểu mỗi lớp (minimum layer time): khi lớp quá nhỏ, máy tự giảm tốc để lớp kịp nguội.
Nếu giảm tốc vẫn chưa đủ, hãy in hai ba bản cùng lúc trên bàn để mỗi lớp có thêm thời gian nguội, hoặc thêm một cột phụ nhỏ ở xa. Với PLA, tăng quạt ở các lớp này cũng giúp đáng kể.
Độ bám lớp và lỗi tách lớp: nguyên nhân và cách khắc phục
Hướng in cũng quan trọng: bản in FDM luôn yếu nhất theo phương vuông góc với lớp. Với chi tiết chịu lực, xoay mô hình để lực tác dụng dọc theo các lớp thay vì kéo chúng tách nhau. Nếu nhựa có dấu hiệu ẩm, xem bài sấy filament.
| Nguyên nhân | Dấu hiệu | Cách khắc phục |
|---|---|---|
| Nhiệt độ đầu phun thấp | Bẻ nhẹ là tách theo đường lớp | Tăng 5°C mỗi lần, dò lại bằng tháp nhiệt độ |
| In vượt giới hạn lưu lượng | Thiếu nhựa ở đoạn nhanh, bánh răng đùn kêu | Giảm tốc hoặc đặt max volumetric speed |
| Quạt quá mạnh với PETG hoặc ABS | Lớp ngoài sần, nứt dọc thành | Giảm quạt, với ABS dùng buồng kín |
| Gió lùa, phòng lạnh | Nứt ở độ cao giữa bản in, nhất là ABS | Che chắn hoặc dùng buồng kín |
| Lớp quá dày so với đầu phun | Đường in tròn, ít tiếp xúc giữa các lớp | Giữ độ cao lớp khoảng 25–75% đường kính đầu phun |
| Nhựa ẩm | Lách tách, bọt, sợi tơ nhiều | Sấy nhựa trước khi in |
Tốc độ khuyến nghị theo dòng nhựa
Bảng dưới lấy dải tốc độ theo thông số trên trang sản phẩm của các dòng CAILAB. Đây là dải khởi điểm thận trọng của nhà sản xuất; trên máy in tốc độ cao, bạn có thể in nhanh hơn nếu lưu lượng còn trong giới hạn của hotend và nhiệt độ được tăng tương ứng, nhưng hãy kiểm tra bằng bản in thử. Các dòng RMERME cũng có tốc độ in do nhà sản xuất công bố trên từng trang sản phẩm; hãy bắt đầu từ con số đó.
| Dòng | Tốc độ | Ghi chú khi in |
|---|---|---|
| PLA+ Sinh Học | 40–70 mm/s | Quạt mạnh |
| PLA Mờ | 40–60 mm/s | Quạt mạnh |
| PLA Bóng Lụa | 35–55 mm/s | Chậm hơn và quạt nhẹ hơn để giữ độ bóng |
| PLA Bóng Lụa Đa Sắc, Bóng Lụa Cầu Vồng | 30–50 mm/s | In chậm để màu và độ bóng đều |
| PETG Tiêu Chuẩn | 40–60 mm/s | Quạt vừa phải |
| PETG Sợi Carbon | 30–50 mm/s | Quạt vừa phải, đầu phun thép tôi |
| ABS Tiêu Chuẩn | 40–60 mm/s | Quạt rất thấp, buồng kín |
| TPU Dẻo 95A | 20–35 mm/s | In chậm để sợi dẻo không bị cong trong bộ đùn |
TPU và các trường hợp phải in chậm
TPU mềm nên khi đẩy nhanh, sợi dễ bị cong và kẹt giữa bánh răng đùn và đầu phun, nhất là với máy dùng ống Bowden dài. In chậm và đều giúp đùn ổn định; bộ đùn gắn trực tiếp (direct drive) xử lý TPU dễ hơn. Xem thêm TPU Dẻo 95A Black hoặc trang nhựa TPU.
Nhiệt độ và tốc độ luôn đi cùng nhau: thay đổi một bên thì kiểm tra lại bên kia bằng bảng nhiệt độ in và tháp nhiệt độ. Nếu sau khi tăng tốc thấy nhiều sợi tơ hơn, xem bài lỗi stringing. Để so sánh đặc tính in của PLA, PETG, ABS và TPU, xem trang so sánh các loại nhựa.
Câu hỏi thường gặp
Tốc độ in PLA bao nhiêu là hợp lý?
Với các dòng PLA của CAILAB, dải theo thông số trên trang sản phẩm là khoảng 30–70 mm/s tùy dòng. Máy tốc độ cao có thể in nhanh hơn nếu hotend đáp ứng đủ lưu lượng; hãy tính mm³/s và in thử trước.
Vì sao in nhanh thì bản in dễ gãy hơn?
Khi vượt khả năng nóng chảy của hotend, nhựa ra thiếu và không đủ nóng nên các lớp hàn vào nhau kém. Giảm tốc, tăng nhiệt độ vài độ hoặc đặt giới hạn lưu lượng trong slicer.
Có nên bật quạt làm mát khi in PETG?
Có, nhưng ở mức vừa phải. Tắt hẳn quạt thường làm phần nhô và cầu chảy xệ; quạt quá mạnh làm lớp bám kém và bề mặt sần.
Độ cao lớp ảnh hưởng tốc độ in thế nào?
Lớp dày hơn giảm số lớp nên in nhanh hơn, nhưng mỗi mm/s cần nhiều lưu lượng hơn. Giữ độ cao lớp không quá khoảng 75% đường kính đầu phun để các lớp còn ép vào nhau tốt.
Sản phẩm liên quan
- CAILAB PLA+ Bio OrangeĐầu phun 195-220°C (khuyến nghị 205°C) · Bàn in 45-60°C (khuyến nghị 55°C)
- CAILAB PLA Silk Xmas greenĐầu phun 200-220°C (khuyến nghị 210°C) · Bàn in 45-60°C (khuyến nghị 55°C)
- CAILAB PETG Standard PinkĐầu phun 220-245°C (khuyến nghị 235°C) · Bàn in 70-80°C (khuyến nghị 75°C)
- CAILAB ABS Standard BlackĐầu phun 230-250°C (khuyến nghị 240°C) · Bàn in 95-110°C (khuyến nghị 100°C)
- CAILAB TPU 95A Flexible BlackĐầu phun 210-230°C (khuyến nghị 220°C) · Bàn in 30-50°C (khuyến nghị 40°C)
