Kalkulator ciśnienia dyszy | PrintCalcLab

Oblicz ciśnienie ekstruzji dyszy 3D za pomocą Hagen-Poiseuille w zależności od materiału i przepływu.

Każdy gram wytłaczanego plastiku musi zostać przeciśnięty przez kanał o średnicy poniżej milimetra, a wymagane ciśnienie to to, z czym faktycznie walczy koło napędowe ekstrudera. Ten kalkulator szacuje to ciśnienie za pomocą równania Hagena-Poiseuille'a dla przepływu laminarnego przez kanał cylindryczny, używając reprezentatywnych lepkości stopu dla ośmiu popularnych filamentów. To najszybszy sposób, by zobaczyć, dlaczego mała dysza, długi kanał topienia lub szybki przepływ nagle zamieniają niezawodny ekstruder w taki, który klika i przeskakuje.

Jak to działa

Spadek ciśnienia jest zgodny z ΔP = 8ηLQ / (πr⁴): lepkość η razy długość kanału L razy przepływ objętościowy Q, podzielone przez π razy promień dyszy do czwartej potęgi. Kalkulator przelicza twoje dane z milimetrów i mm³/s na jednostki SI i podaje wynik w barach, sygnalizując ostrzeżenie powyżej 1,5 bara. Wbudowana tabela lepkości obejmuje zakres od PLA przy 100 Pa·s — najłatwiejszego popularnego filamentu do przepychania — do TPU przy 250 Pa·s, z PETG przy 150, Nylonem przy 180, ABS i HIPS przy 200, ASA przy 210 i PC przy 220.

Często zadawane pytania

Dlaczego zmniejszenie średnicy dyszy o połowę tak bardzo utrudnia ekstruzję?

Ciśnienie skaluje się z odwrotnością czwartej potęgi promienia, więc dysza 0,2 mm potrzebuje szesnastokrotnie większego ciśnienia niż dysza 0,4 mm przy tym samym przepływie. Ten człon promienia to najsilniejsza dźwignia w całym równaniu.

Co oznacza ostrzeżenie powyżej 1,5 bara?

Oznacza strefę, w której ten model spodziewa się przeciwciśnienia na tyle wysokiego, by sprowokować przeskakiwanie ekstrudera lub zdzieranie filamentu. Zmniejsz przepływ, zwalniając lub stosując cieńsze warstwy, podnieś temperaturę, aby obniżyć lepkość, albo przejdź na większą dyszę.

Jak dokładne jest równanie Hagena-Poiseuille'a dla stopionego plastiku?

Zakłada ciecz newtonowską w ustalonym przepływie laminarnym, podczas gdy rzeczywiste stopy polimerowe ścinają się rozrzedzająco, a ich lepkość silnie zmienia się z temperaturą. Używaj wyniku jako oszacowania względnego do porównywania dysz, materiałów i prędkości, a nie jako bezwzględnego pomiaru ciśnienia.

Dlaczego TPU jest tak trudny do szybkiego druku?

Wśród materiałów w tej tabeli TPU ma najwyższą modelowaną lepkość 250 Pa·s — dwa i pół raza więcej niż PLA — więc ten sam przepływ wymaga dwa i pół raza większego ciśnienia, oprócz skłonności elastycznego filamentu do wyboczenia pod obciążeniem.

Powiązane tematy