Да се научите как да подобрявате надвесите в 3D отпечатъците си е умение, което ще оцени качеството на отпечатъка ви. В миналото имах някои доста лоши надвеси, затова реших да намеря най-добрите методи за подобряването им. Всъщност това не е толкова трудно, колкото си мислех.

За да подобрите надвесите, трябва да подобрите охлаждането си с ъпгрейд на вентилатора и вентилаторен канал, за да насочите хладния въздух към разтопената нишка. Намаляването на ъглите на модела до 45° или по-малко е чудесен начин да намалите лошите надвеси. Можете също така да намалите височината на слоя, скоростта на печат и температурата на печат, така че нишката да не е толкова разтопена, което позволява по-бързото ѝ охлаждане.

Това е добра отправна точка за подобряване на надвесите. Останалата част от статията навлиза в някои ключови подробности, за да ви помогне да разберете проблема и как всеки метод помага за подобряване на надвесите (с видеоклипове), така че продължавайте да четете, за да научите повече.

Какво представляват надвесите при 3D печат?

Превишенията при 3D принтирането са случаите, в които екструдираната от дюзата нишка "надвисва" над предишния слой твърде много, до степен, в която се намира във въздуха и не може да бъде адекватно поддържана. Това води до надвисване на екструдирания слой и лошо качество на принтиране, тъй като той не може да образува добра основа под него.

Добрият надвес е този, при който можете да принтирате 3D под ъгъл над 45°, което е диагонален ъгъл. За да представите това в перспектива, можете да си представите буквата Т, която се опитва да бъде принтирана 3D.

Ще се справите добре до средната част на буквата, защото тя е добре подпряна, но когато стигнете до горния ред, този ъгъл от 90° е твърде остър, за да има някаква опора отдолу.

Това е така нареченият надвес.

Съществуват тестове за надвес, които можете да изпробвате под ъгъл от 10° до 80°, за да проверите колко добре се справя 3D принтерът ви с надвесите, и те могат да се справят доста добре, стига да предприемете правилните стъпки.

Най-популярният тест за надвес в Thingiverse е Mini All in One 3D Printer Test на majda107, който тества няколко важни функции на 3D принтера. Той се отпечатва без опори и със 100% запълване, за да се проверят наистина възможностите на принтера ви.

Трудно е да се отпечатват надвеси под остри ъгли, защото под следващия екструдиран слой няма достатъчно опорна повърхност, за да остане на място. На практика ще се отпечатва във въздуха.

При 3D принтирането общото правило за борба с надвисването е да се принтират ъгли с ъгъл 45° или по-малък, тъй като при ъгли над този ъгъл надвисването започва да оказва негативно влияние.

Физиката на този ъгъл се състои в това, че когато си представяте ъгъл от 45°, той е точно в средата на ъгъл от 90°, което означава, че 50% от слоя е опорен, а 50% от слоя е без опора.

Преминаването на точката от 50 % наистина надхвърля подкрепата, необходима за достатъчно здрава основа, и колкото по-далеч е ъгълът, толкова по-зле. Искате слоевете ви да имат по-голяма повърхност, за да имат сцепление за успешни и здрави 3D отпечатъци.

Някои модели са сложни, поради което е доста трудно да се избегнат надвесите на първо място.

За щастие има много методи за подобряване на това колко надвес могат да осигурят нашите 3D принтери, така че останете с нас, за да разберете тези съвети и трикове.

Как да подобрите надвесите в 3D принтовете си

Както вече споменахме, да се уверите, че моделите ви нямат ъгли, по-големи от 45°, е чудесно решение за надвисването, но има много повече начини за подобряване на надвисването, които можете да приложите в 3D печата си.

Ето как да подобрите надвесите при 3D разпечатките си

1. Увеличаване на охлаждането на частите с вентилатор
2. Намаляване на височината на слоя
3. Промяна на ориентацията на модела
4. Намаляване на скоростта на печат
5. Намалете температурата на печат
6. Намаляване на ширината на слоя
7. Разделете модела си на няколко части
8. Използване на подпорни структури
9. Интегриране на фаска в модела
10. Настройте 3D принтера си

1. Увеличете охлаждането на частите с вентилатор

Първото нещо, което бих направил, за да подобря моите надвеси, е да повиша ефективността на охлаждането на слоя. Това се свежда или до замяна на вентилатора с по-качествен, или до използване на вентилационен канал, който правилно насочва хладния въздух към вашите 3D отпечатъци.

В много случаи 3D принтовете ви се охлаждат от едната страна, докато другата страна се бори с надвеси, защото няма подходящо охлаждане. Ако ситуацията е такава, можете да отстраните проблема доста лесно.

Причината, поради която вентилаторите и охлаждането работят толкова добре, е, че веднага след като материалът се екструдира през дюзата, той се охлажда до температура, която е много по-ниска от температурата на топене, което го кара бързо да се втвърди.

Втвърдяването на вашата нишка при екструдиране означава, че тя може да изгради добра основа, независимо от малката опора отдолу. Това е подобно на мостовете, които представляват екструдирани линии от материал между две издигнати точки.

Ако можете да получите добри мостове, можете да получите и страхотни надвеси, така че повечето от тези съвети за подобряване на надвесите се отнасят и за мостовете.

• Вземете висококачествен вентилатор - вентилаторът Noctua е чудесен ъпгрейд, който хиляди потребители харесват
• 3D принтирайте си Petsfang Duct (Thingiverse) или друг вид канал (Ender 3), който е доказано, че работи много добре

2. Намаляване на височината на слоя

Следващото нещо, което можете да направите, е да намалите височината на слоя, което работи, защото намалява ъгъла, под който работят екструдираните слоеве.

Когато си представите екструдираните слоеве като стълбище, колкото по-голямо е стълбището, толкова повече материал се намира извън ръба на предишния слой, което с други думи е надвес.

От друга страна, по-малкото стълбище (височина на слоя) означава, че всеки слой има по-близка основа и опорна повърхност, върху която да се изгради следващият слой.

Въпреки че това ще увеличи времето за печат, понякога е необходимо, за да се получат тези страхотни надвеси и сладко качество на печат. Резултатите обикновено са по-добри от жертвата на време!

Видеоклипът по-долу от Професора по 3D принтиране илюстрира това много добре.

Височината на слоя по подразбиране в Cura за дюза с диаметър 0,4 mm е 0,2 mm, което е 50 %. Общото правило за височина на слоя спрямо диаметъра на дюзата е от 25 % до 75 %.

Това означава, че можете да използвате диапазон от височина на слоя от 0,01 мм до 0,03 мм.

• Бих опитал да използвам височина на слоя 0,16 мм или 0,12 мм за вашия 3D принтер.
• Уверете се, че прилагате "вълшебни числа" за височината на слоя, за да не се стига до микростъпала.

3. Промяна на ориентацията на модела

Ориентацията на модела е друг трик, който можете да използвате в своя полза, за да намалите надвесите. Това означава, че можете да завъртите и регулирате модела си за 3D печат, за да намалите ъглите, под които моделът се отпечатва.

Това може да не се получи винаги, но в някои случаи може да работи перфектно.

Възможно е да не успеете да намалите ъгъла под 45°, но можете да се доближите до него.

При 3D печат със смола се препоръчва 3D отпечатъците да се ориентират под ъгъл 45° спрямо плочата за изграждане, за да се постигне по-добро залепване.

• Завъртете моделите си, за да намалите надвеса
• Използвайте софтуер за автоматично ориентиране на моделите за 3D печат.

Makers Muse разполага с чудесен видеоклип, в който се описват подробностите зад ориентацията на печата по отношение на силата и резолюцията, за да разберете по-добре колко важна е ориентацията на печата.

Той описва как винаги има компромис, когато става въпрос за ориентация, а в някои случаи можете да получите най-доброто от двата свята. За да се получат нещата правилно, са необходими малко мисъл и познания за това как се съставят слоевете.

4. Намалете скоростта на печат

Този съвет е донякъде свързан с охлаждането, както и с по-доброто залепване на слоевете. Когато намалите скоростта на печат, това означава, че екструдираните слоеве имат повече време да се възползват от охлаждането, така че да създадат добра основа.

Когато комбинирате намалена скорост на печат с подобрено охлаждане, намалена височина на слоя и отлична ориентация на детайлите, можете значително да намалите наличието на надвеси в 3D отпечатъците си.

5. Намалете температурата на печатане

Оптималната температура за вашия 3D принтер е тази, при която екструдирането става добре при възможно най-ниската температура. Не искате да използвате температура на дюзата, по-висока от тази, която действително ви е необходима, освен ако нямате други цели.

Причината за това е, че нишката ви ще бъде по-течна и гореща, отколкото трябва, така че охлаждането няма да бъде толкова ефективно с по-разтопена нишка, което ще допринесе за намаляване на надвесите.

По-високата температура на печат може да помогне за увеличаване на здравината на детайла или за намаляване на проблемите с недостатъчното екструдиране, но ако настроите 3D принтера си, обикновено можете да решите много проблеми, без да използвате температурата като решение.

Бих направил опит и грешка, като използвам температурна кула, калибрирана да тества няколко температури в обхвата на вашата нишка.

Например, при температурна кула от 10 части и температурен диапазон на нишките 195-225°C началната температура може да бъде 195°C, след което да се увеличава на стъпки от 3°C до 225°C.

Чрез този метод можете наистина да изберете перфектната температура, след което да видите най-ниската температура, при която качеството на печат изглежда чудесно.

GaaZolee създаде страхотна интелигентна компактна кула за калибриране на температурата в Thingiverse.

• Намерете оптималната температура за печат
• Уверете се, че не използвате по-висока температура от необходимата, тъй като това може да доведе до висок поток на материала.

6. Намаляване на ширината на слоя

Този метод работи донякъде, защото намалява теглото на всеки екструдиран слой материал. Колкото по-малко е теглото на вашия слой, толкова по-малка е масата или силата, която стои зад него, висяща над предишния слой.

Когато се замислите за физиката на надвесите, тя е свързана с намалената височина на слоя и по-добрата устойчивост на собственото тегло при ъгъла на надвеса.

Друго предимство на намаляването на ширината на слоя е по-малкото количество материал за охлаждане, което води до по-бързо охлаждане на екструдирания материал.

Намаляването на широчината на слоя за съжаление може да увеличи общото време за печат, тъй като ще се екструдира по-малко материал.

7. Разделете модела си на няколко части

Това е метод, който е малко по-натрапчив от останалите, но може да направи чудеса с проблемните отпечатъци.

Техниката тук е да разделите моделите си на секции, които намаляват тези 45°. Вижте видеото на Josef Prusa по-долу за прост урок в рамките на софтуера Meshmixer.

Потребителите на 3D принтери също правят това, когато имат голям проект и сравнително малък 3D принтер, на който не може да се побере цялото изделие. Някои отпечатъци се разделят на няколко части, за да се направи един обект, например шлемът на щурмовак, за който са необходими над 20 части.

8. Използване на поддържащи структури

Използването на подпорни конструкции е по-лесният начин за подобряване на надвесите, тъй като се създава опорна основа, а не се оставя надвесът да направи своята магия.

В много случаи е трудно да избегнете напълно помощния материал, независимо от ориентацията, височината на слоя, нивото на охлаждане и т.н.

Понякога просто трябва да продължите и да добавите структурите на опорите си чрез своя слайсер. Има някои слайсери, които ви позволяват да персонализирате опорите си.

Във видеоклипа по-долу от CHEP е показано как да добавите персонализирани опори с помощта на специална приставка, така че не се колебайте да я разгледате, за да намалите опорите си.

9. Включете фаска в модела си

Включването на фаска в модела е доста добър метод за намаляване на надвесите, тъй като намалявате действителните ъгли на модела. Тя се описва като преходен ръб между две лица на обект.

С други думи, вместо да правите остър завой на 90° между двете страни на обекта, можете да добавите кривина, която се откъсва от правоъгълен ръб или ъгъл, за да създадете симетричен наклонен ръб.

Обикновено се използва в дърводелството, но определено има чудесни приложения в 3D принтирането, особено когато става въпрос за надвеси.

Тъй като надвесите се подчиняват на правилото за 45°, скосяването е идеално за подобряване на надвесите, когато може да се използва. В някои случаи скосяването няма да е практично, но в други се получава добре.

Фаските променят значително външния вид на моделите, затова имайте това предвид.

10. Настройте 3D принтера си

Последното нещо, което трябва да направите и което не се отнася конкретно до надвесите, а до цялостното качество и производителност на 3D принтера, е просто да настроите своя 3D принтер.

Повечето хора пренебрегват своя 3D принтер с течение на времето и не осъзнават, че редовната поддръжка е добра идея за качеството на печат. 3D принтерите са много издръжливи, но се състоят от части, които се нуждаят от допълнителни грижи, като например ремъци, ролки, дюзата за печат и пръчки.

• Проверявайте частите си & уверете се, че сте заменили частите, които са видимо износени.
• Затегнете винтовете около 3D принтера и коланите си
• Редовно нанасяйте леко машинно или шивашко масло върху пръчките си, за да ги движите по-гладко.
• Почистете екструдера и вентилаторите си, тъй като те лесно могат да натрупват прах и остатъци.
• Осигурете чиста и издръжлива повърхност за изграждане
• Извършвайте студено издърпване от време на време - загрейте дюзата до 200°C, поставете нишката, намалете температурата до 100°C и издърпайте нишката.

Има много методи за подобряване на надвеси, които работят доста добре. Надяваме се, че тази статия ви е насочила в правилната посока, за да получите най-накрая надвеси, с които можете да се гордеете.