Kalkulator Tekanan Nozzle | PrintCalcLab

Hitung tekanan ekstrusi nozzle 3D menggunakan Hagen-Poiseuille berdasarkan material dan laju aliran.

Setiap gram plastik yang Anda ekstrusi harus dipaksa melalui saluran sub-milimeter, dan tekanan yang dibutuhkan adalah apa yang sebenarnya dilawan roda gigi ekstruder Anda. Kalkulator ini memperkirakan tekanan itu dengan persamaan Hagen-Poiseuille untuk aliran laminar melalui saluran silindris, menggunakan viskositas leleh representatif untuk delapan filamen umum. Ini adalah cara tercepat untuk melihat mengapa nozzle kecil, saluran leleh yang panjang, atau laju aliran cepat tiba-tiba mengubah ekstruder yang andal menjadi yang berbunyi klik dan tergelincir.

Cara kerja

Penurunan tekanan mengikuti ΔP = 8ηLQ / (πr⁴): viskositas η dikali panjang saluran L dikali aliran volumetrik Q, dibagi π dikali jari-jari nozzle pangkat empat. Kalkulator mengonversi masukan Anda dari milimeter dan mm³/d menjadi satuan SI dan melaporkan hasilnya dalam bar, menandai peringatan di atas 1,5 bar. Tabel viskositas bawaan berkisar dari PLA pada 100 Pa·s — filamen umum termudah untuk didorong — hingga TPU pada 250 Pa·s, dengan PETG pada 150, Nylon pada 180, ABS dan HIPS pada 200, ASA pada 210, dan PC pada 220.

Pertanyaan umum

Mengapa membagi dua diameter nozzle membuat ekstrusi jauh lebih sulit?

Tekanan berskala dengan pangkat empat terbalik dari jari-jari, jadi nozzle 0,2 mm membutuhkan enam belas kali tekanan dari nozzle 0,4 mm pada laju aliran yang sama. Suku jari-jari itu adalah tuas tunggal terkuat dalam seluruh persamaan.

Apa arti peringatan di atas 1,5 bar?

Itu menandai zona di mana model ini mengharapkan tekanan balik yang cukup tinggi untuk memprovokasi tergelincirnya ekstruder atau penggerusan filamen. Kurangi aliran dengan memperlambat atau menggunakan lapisan lebih tipis, naikkan suhu untuk menurunkan viskositas, atau beralih ke nozzle yang lebih besar.

Seberapa akurat Hagen-Poiseuille untuk plastik cair?

Ia mengasumsikan fluida Newtonian dalam aliran laminar tunak, sementara leleh polimer nyata menipis-geser dan viskositasnya bergerak kuat dengan suhu. Gunakan keluaran sebagai estimasi relatif untuk membandingkan nozzle, material, dan kecepatan alih-alih sebagai pengukuran tekanan mutlak.

Mengapa TPU begitu sulit dicetak cepat?

Di antara material dalam tabel ini, TPU memiliki viskositas model tertinggi pada 250 Pa·s — dua setengah kali PLA — sehingga laju aliran yang sama menuntut dua setengah kali tekanan, di atas kecenderungan filamen fleksibel untuk tertekuk di bawah beban.

Topik terkait