Rozwarstwienie wydruku (delaminacja) — 6 przyczyn pękania wzdłuż warstw

Objaw: gotowy wydruk rozpada się wzdłuż linii warstw. Czasem widać szczelinę już na maszynie, czasem model wygląda dobrze, ale pęka przy pierwszym dokręceniu śruby albo przy próbie zginania. Przełam jest równy i biegnie dokładnie w płaszczyźnie XY, a nie na skos przez materiał.

Rozwarstwienie (delaminacja) to brak zgrzewu między sąsiednimi warstwami. W druku FDM każda nowa ścieżka musi nadtopić tę położoną wcześniej, żeby łańcuchy polimeru zdążyły się wzajemnie przepleść. Jeśli poprzednia warstwa jest już za zimna albo świeży materiał niesie za mało energii, powstaje styk mechaniczny zamiast zgrzewu. Wydruk trzyma kształt, ale w osi Z ma ułamek wytrzymałości, jaką ma w płaszczyźnie stołu. Problem dotyczy przede wszystkim materiałów o wysokiej temperaturze przetwarzania, czyli ABS, ASA, PC/ABS, PA i HT PETG.

Najczęstsze przyczyny i rozwiązania

1. Temperatura dyszy jest za niska dla materiału i dla prędkości

To pierwsza rzecz do sprawdzenia. Zakres podany przez producenta zakłada umiarkowaną prędkość. Gdy drukujesz szybko, tworzywo spędza w bloku grzejnym mniej czasu i wychodzi chłodniejsze, niż wskazuje termistor. Dolna granica zakresu, która wystarczała przy 40 mm/s, przy 120 mm/s daje już warstwy, które się nie łączą.

Jak sprawdzić: wydrukuj wieżę temperaturową i złam każdy segment palcami. Segmenty z dolnej części zakresu pękną czysto i bez oporu, górne będą się rozrywać z widocznym ciągnięciem materiału.

Co zrobić: podnoś temperaturę dyszy po 5 °C w kierunku górnej granicy zakresu dla danego materiału. Przy ABS i ASA celuj w górną połowę zakresu, jeśli zależy Ci na wytrzymałości części, a nie na detalu. Nie wychodź poza zakres producenta w górę, bo zaczniesz degradować tworzywo i zbierzesz przypalenia.

2. Chłodzenie jest zbyt agresywne dla danego tworzywa

Wentylator obiektowy jest przyjacielem PLA i wrogiem ABS. Strumień powietrza zabiera z warstwy dokładnie to ciepło, które miało nadtopić warstwę poniżej. Porima podaje dla każdego materiału inny zakres pracy wentylatora i to nie jest sugestia kosmetyczna, tylko warunek uzyskania zgrzewu.

Jak sprawdzić: spójrz, gdzie wydruk się rozwarstwia. Jeśli szczeliny są tylko po jednej stronie modelu, po tej, w którą dmucha wentylator, przyczyna jest oczywista.

Co zrobić: ustaw wentylator zgodnie z zakresem dla materiału. Dla ABS to 0–40 %, dla ASA i PC/ABS 0–30 %, dla HT PETG praktycznie zero, bo zakres kończy się na 10 %. Nylon jest wyjątkiem: pierwsze pięć warstw drukuje się z wentylatorem wyłączonym, dopiero potem można go otworzyć.

Materiał Porima	Dysza	Wentylator	Komora
PLA	200–230 °C	100 %	otwarta
PETG	240–260 °C	100 %	otwarta
HT PETG	270–300 °C	0–10 %	zalecana zamknięta
ABS	250–280 °C	0–40 %	zamknięta, 50 °C
ABS/CF	260–280 °C	0–40 %	zamknięta, 50 °C
ASA	250–280 °C	0–30 %	zamknięta, 50 °C
PC/ABS	260–290 °C	0–30 %	zamknięta, 50 °C
PA (nylon)	260–290 °C	30–100 %, pierwsze 5 warstw bez	zamknięta, ogrzewana
TPU Flex 98A	230–260 °C	40–70 %	otwarta

Źródło: oficjalna tabela danych technicznych FDM producenta Porima. Komplet materiałów: tabela temperatur druku.

3. Brak komory, przeciąg albo otwarte okno w pracowni

Nawet przy wyłączonym wentylatorze warstwa stygnie od otoczenia. Drukarka stojąca przy uchylonym oknie albo w garażu zimą chłodzi wydruk równie skutecznie, co włączone chłodzenie obiektowe, tylko nierównomiernie: dolne partie stygną szybciej niż górne, więc szczelina pojawia się w losowej wysokości. Dla ABS, ASA, PC/ABS i ABS/CF Porima wprost wskazuje komorę zamkniętą o temperaturze 50 °C, a dla nylonu komorę zamkniętą i ogrzewaną.

Co zrobić: zabuduj drukarkę. Nie musi to być fabryczna obudowa, wystarczy skrzynia z płyty albo namiot z folii, byle stabilnie utrzymywała temperaturę i nie przepuszczała przeciągu. Zawsze zapewnij odprowadzenie oparów, zwłaszcza przy ABS i ASA. Jeżeli komory nie masz i mieć nie będziesz, wybierz materiał dopasowany do warunków: PETG drukuje się w otwartej drukarce bez problemu i ma deklarowaną odporność temperaturową 85 °C.

4. Wysokość warstwy jest za duża w stosunku do dyszy

Im grubsza warstwa, tym mniejszy stosunek powierzchni styku do przekroju ścieżki i tym słabszy zgrzew. Przy dyszy 0,4 mm warstwa 0,32 mm to już granica rozsądku, a warstwa 0,35 mm to prosta droga do delaminacji przy materiałach technicznych.

Co zrobić: przyjmij zasadę, że wysokość warstwy nie przekracza około trzech czwartych średnicy dyszy. Jeżeli potrzebujesz grubszych warstw dla skrócenia czasu, załóż dyszę 0,6 mm zamiast podnosić warstwę na dyszy 0,4. Pamiętaj przy tym, że PLA Wood i PLA Star wymagają dyszy 0,6 mm już z założenia, a PLA Premium w wersji Granit również pracuje na 0,6.

Pomaga też podniesienie mnożnika ekstruzji o kilka procent oraz zwiększenie szerokości ścieżki. Grubsza ścieżka to większa powierzchnia kontaktu i większy zapas ciepła.

5. Filament wchłonął wilgoć

Woda odparowuje w dyszy i tworzy w strudze mikropęcherzyki. W miejscu pęcherzyka nie ma zgrzewu, jest pustka. Wydruk z mokrego nylonu potrafi mieć wytrzymałość w osi Z niższą o rząd wielkości i pęka wzdłuż warstw przy zwykłym manipulowaniu. Nylon jest tu materiałem skrajnym: Porima określa jego odporność na wilgoć jako niską, a suszenie jako obowiązkowe.

Jak sprawdzić: posłuchaj dyszy przy ekstruzji na sucho. Trzaski, syk i para to jednoznaczny objaw. Drugi trop to matowa, porowata powierzchnia tam, gdzie materiał powinien być gładki.

Co zrobić: wysusz szpulę przed drukiem, a materiały techniczne drukuj wprost z suszarki.

Materiał	Temperatura	Czas
PLA i odmiany PLA	30–40 °C	2–4 h
PETG	30–40 °C	2–4 h
HT PETG	50–60 °C	6–12 h
ABS / ASA / PC/ABS	40–60 °C	6–12 h
PA (nylon)	65–80 °C	8–12 h — obowiązkowo
PLA/CF	55 °C	4 h
TPU Flex 98A	40–60 °C	2–4 h

Pełny poradnik: suszenie filamentu — temperatura i czas dla każdego materiału.

6. Prędkość druku przekracza wydajność hotendu

Wysoka prędkość skraca czas kontaktu gorącej ścieżki z warstwą pod spodem i jednocześnie obniża rzeczywistą temperaturę tworzywa. Efekt kumuluje się z chłodzeniem. Jeżeli podniosłeś prędkość po zmianie drukarki lub profilu, a delaminacja pojawiła się razem z tą zmianą, masz odpowiedź.

Co zrobić: zejdź z prędkością o jedną czwartą i wydrukuj ten sam model. Jeśli zgrzew wraca, wybierz jedno z dwojga: zostań przy niższej prędkości albo podnieś temperaturę dyszy tak, żeby zrekompensować krótszy czas w bloku grzejnym. Przy TPU nie ma wyboru, ten materiał z założenia drukuje się wolno.

Który materiał jest najbardziej narażony

Ranking jest przewidywalny i wynika z temperatury przetwarzania. Najtrudniejsze są ABS, ABS/CF, ASA i PC/ABS, bo mają wysoki skurcz i wymagają komory. Zaraz za nimi jest nylon, który do wysokiej temperatury dokłada ekstremalną chłonność wody. HT PETG rozwarstwia się rzadziej, ale wymaga stołu 100–120 °C i praktycznie wyłączonego wentylatora. Na drugim biegunie stoi rodzina PLA, która przy pełnym chłodzeniu i otwartej drukarce daje mocne warstwy bez żadnych zabiegów.

Jeśli część ma przenosić obciążenie w osi Z, warto rozważyć zmianę orientacji na stole zamiast walki z ustawieniami. Obrót modelu o 90° często przenosi naprężenie z płaszczyzny sklejenia warstw na przekrój ścieżki, gdzie tworzywo jest kilkukrotnie mocniejsze.

Powiązane problemy

• Warping — ten sam mechanizm skurczu i stygnięcia, tylko objaw pojawia się przy stole, a nie w połowie wysokości.
• Wilgotny filament — trzaski w dyszy i porowata powierzchnia, częsta ukryta przyczyna słabych warstw.
• Under-extrusion — za mało materiału w ścieżce to za mała powierzchnia zgrzewu.
• Słabe wypełnienie — wypełnienie, które nie łączy się ze ściankami, obniża wytrzymałość tak samo jak delaminacja.
• Dokładność wymiarowa i skurcz — naprężenia skurczowe rozrywają warstwy od środka.
• Zapach i opary — zamknięta komora rozwiązuje delaminację ABS, ale wymaga przemyślanej wentylacji.
• Kruchy filament — przesuszony lub przeleżały materiał daje słaby zgrzew mimo poprawnych ustawień.