Calcolatore pressione ugello | PrintCalcLab

Calcola la pressione di estrusione dell'ugello 3D con Hagen-Poiseuille in base al materiale e al flusso.

Ogni grammo di plastica che estrudi deve essere spinto attraverso un canale submillimetrico, e la pressione richiesta è ciò contro cui l'ingranaggio del tuo estrusore lotta davvero. Questo calcolatore stima quella pressione con l'equazione di Hagen-Poiseuille per il flusso laminare attraverso un canale cilindrico, usando viscosità di fusione rappresentative per otto filamenti comuni. È il modo più rapido per capire perché un ugello piccolo, un canale di fusione lungo o una portata elevata trasformano improvvisamente un estrusore affidabile in uno che fa clic e slitta.

Come funziona

La caduta di pressione segue ΔP = 8ηLQ / (πr⁴): viscosità η per lunghezza del canale L per portata volumetrica Q, diviso π per il raggio dell'ugello alla quarta potenza. Il calcolatore converte i tuoi dati da millimetri e mm³/s in unità SI e riporta il risultato in bar, segnalando un avviso sopra 1,5 bar. La tabella di viscosità integrata va dal PLA a 100 Pa·s — il filamento comune più facile da spingere — fino al TPU a 250 Pa·s, con il PETG a 150, il Nylon a 180, ABS e HIPS a 200, l'ASA a 210 e il PC a 220.

Domande frequenti

Perché dimezzare il diametro dell'ugello rende l'estrusione così più difficile?

La pressione scala con l'inverso della quarta potenza del raggio, quindi un ugello da 0,2 mm richiede sedici volte la pressione di un ugello da 0,4 mm alla stessa portata. Quel termine del raggio è la leva singola più potente di tutta l'equazione.

Cosa significa l'avviso sopra 1,5 bar?

Segna la zona in cui questo modello prevede una contropressione abbastanza alta da provocare lo slittamento dell'estrusore o la macinazione del filamento. Riduci il flusso rallentando o usando strati più sottili, alza la temperatura per abbassare la viscosità, oppure passa a un ugello più grande.

Quanto è accurata Hagen-Poiseuille per la plastica fusa?

Assume un fluido newtoniano in flusso laminare stazionario, mentre i fusi polimerici reali sono pseudoplastici e la loro viscosità varia fortemente con la temperatura. Usa l'output come stima relativa per confrontare ugelli, materiali e velocità anziché come misura di pressione assoluta.

Perché il TPU è così difficile da stampare velocemente?

Tra i materiali in questa tabella, il TPU ha la viscosità modellata più alta a 250 Pa·s — due volte e mezzo il PLA — quindi la stessa portata richiede due volte e mezzo la pressione, oltre alla tendenza del filamento flessibile a piegarsi sotto carico.

Argomenti correlati