Máy tính áp suất vòi phun | PrintCalcLab

Tính áp suất đùn vòi phun 3D dùng Hagen-Poiseuille theo vật liệu và lưu lượng.

Mỗi gram nhựa bạn đùn phải bị ép qua một kênh nhỏ hơn một milimét, và áp suất cần thiết chính là thứ mà bánh răng bộ đùn của bạn thực sự chống lại. Công cụ này ước tính áp suất đó bằng phương trình Hagen-Poiseuille cho dòng chảy tầng qua một kênh hình trụ, sử dụng độ nhớt nóng chảy đại diện cho tám filament phổ biến. Đây là cách nhanh nhất để thấy vì sao một vòi nhỏ, một kênh nóng chảy dài, hoặc một lưu lượng nhanh đột nhiên biến một bộ đùn đáng tin cậy thành một bộ kêu tách tách và trượt.

Cách hoạt động

Độ sụt áp tuân theo ΔP = 8ηLQ / (πr⁴): độ nhớt η nhân chiều dài kênh L nhân lưu lượng thể tích Q, chia cho π nhân bán kính vòi mũ bốn. Công cụ chuyển dữ liệu của bạn từ milimét và mm³/s sang đơn vị SI và báo kết quả bằng bar, đánh dấu cảnh báo trên 1,5 bar. Bảng độ nhớt tích hợp trải từ PLA ở 100 Pa·s — filament phổ biến dễ đẩy nhất — đến TPU ở 250 Pa·s, với PETG ở 150, Nylon ở 180, ABS và HIPS ở 200, ASA ở 210, và PC ở 220.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao giảm một nửa đường kính vòi lại khiến đùn khó hơn nhiều đến vậy?

Áp suất tỉ lệ với nghịch đảo lũy thừa bốn của bán kính, nên một vòi 0,2 mm cần áp suất gấp mười sáu lần một vòi 0,4 mm ở cùng lưu lượng. Số hạng bán kính đó là đòn bẩy mạnh nhất trong toàn bộ phương trình.

Cảnh báo trên 1,5 bar nghĩa là gì?

Nó đánh dấu vùng mà mô hình này dự kiến áp suất ngược đủ cao để gây trượt bộ đùn hoặc nghiền mòn filament. Giảm lưu lượng bằng cách in chậm lại hoặc dùng lớp mỏng hơn, tăng nhiệt độ để giảm độ nhớt, hoặc chuyển sang vòi lớn hơn.

Hagen-Poiseuille chính xác đến đâu với nhựa nóng chảy?

Nó giả định một chất lỏng Newton trong dòng chảy tầng ổn định, trong khi các khối nhựa polymer thực tế giảm nhớt khi cắt và độ nhớt của chúng thay đổi mạnh theo nhiệt độ. Hãy dùng đầu ra như một ước tính tương đối để so sánh vòi, vật liệu và tốc độ thay vì như một phép đo áp suất tuyệt đối.

Tại sao TPU khó in nhanh đến vậy?

Trong số các vật liệu ở bảng này, TPU có độ nhớt được mô hình hóa cao nhất ở 250 Pa·s — gấp hai phẩy năm lần PLA — nên cùng lưu lượng đòi hỏi áp suất gấp hai phẩy năm lần, cộng thêm xu hướng oằn dưới tải của filament dẻo.

Chủ đề liên quan