За повечето употреби в 3D принтирането точността на размерите и допустимите отклонения не са от огромно значение за нашите модели, особено ако 3D принтирате за готини модели или декорация.

От друга страна, ако искате да създадете функционални части, които изискват висока точност и прецизност на размерите, трябва да предприемете редица стъпки, за да постигнете това.

SLA 3D принтерите обикновено имат най-добра разделителна способност, което се изразява в по-добра точност на размерите и допустими отклонения, но добре настроеният FDM принтер също може да се справи чудесно. Калибрирайте скоростта на печат, температурата и дебита, за да постигнете най-добра точност на размерите. Не забравяйте да стабилизирате рамката и механичните части.

В останалата част на тази статия ще бъдат разгледани някои допълнителни подробности за постигане на най-добра точност на размерите, така че продължавайте да четете, за да научите повече.

Кои фактори влияят на точността на размерите при 3D принтиране?

Преди да преминем към факторите, които влияят върху точността на размерите на вашите 3D отпечатани части, нека само хвърля малко светлина върху това какво точно представлява точността на размерите.

Тя просто се отнася до това доколко отпечатаният обект съответства на размера и спецификациите на оригиналния файл.

По-долу е представен списък на факторите, които оказват влияние върху точността на размерите на 3D разпечатките.

• Точност на машината (разделителна способност)
• Материал за отпечатване
• Размер на обекта
• Въздействие на първия слой
• Недостатъчна или прекомерна екструзия
• Температура на отпечатване
• Дебит на потока

Как да постигнете най-добрите допуски и точност на размерите

3D принтирането изисква добро ниво на точност при отпечатването на специализирани части. Ако обаче искате да принтирате с високо ниво на точност на размерите, следните фактори ще ви помогнат да постигнете това, заедно със споменатите стъпки.

Точност на машината (разделителна способност)

Първото нещо, което искате да разгледате, когато се опитвате да подобрите точността на размерите си, е действителната разделителна способност, до която е ограничен вашият 3D принтер. Разделителната способност се свежда до това колко високо може да бъде качеството на вашите 3D отпечатъци, измерено в микрони.

Обикновено ще видите разделителна способност по XY и разделителна способност по височина на слоя, които означават колко точно може да бъде всяко движение по оста X или Y.

Съществува минимален размер, с който печатащата глава може да се движи по изчислен начин, така че колкото по-малък е този брой, толкова по-точна е точността на размерите.

Сега, когато се стигне до реалното 3D принтиране, можем да проведем тест за калибриране, който можете да използвате, за да разберете колко добра е точността на размерите ви.

Бих препоръчал да си отпечатате 20-милиметров куб за калибриране XYZ (направен от iDig3Dprinting в Thingiverse), след което да измерите размерите с чифт висококачествени шублери.

Цифровите шублери Kynup от неръждаема стомана са едни от най-високо оценените шублери в Amazon и има основателна причина за това. Те са много точни, с точност до 0,01 мм, и много удобни за употреба.

След като отпечатате и измерите 3D куба за калибриране, в зависимост от измерването ще трябва да коригирате стъпките/mm директно във фърмуера на принтера.

Необходимите изчисления и корекции са следните:

E = очаквано измерение

O = наблюдавано измерение

S = текущ брой стъпки на mm

след това:

(E/O) * S = вашият нов брой стъпки на мм

Ако имате стойност между 19,90 и 20,1 мм, значи сте в много добра позиция.

All3DP описва това:

• По-голямо от +/- 0,5 мм е лошо
• По-малко от +/- 0,5 мм е средна стойност
• По-малко от +/- 0,2 мм е добре
• По-малко от +/- 0,1 мм е фантастично

Направете необходимите корекции и ще се доближите до целта си да постигнете най-добрата точност на размерите.

• Използвайте 3D принтер с висока разделителна способност (по-ниска от микрона) по осите XY и Z.
• SLA 3D принтерите обикновено имат по-добра точност на размерите от FDM принтерите
• По отношение на оста Z можете да получите разделителна способност до 10 микрона.
• Обикновено виждаме 3D принтери с разделителна способност от 20 микрона до 100 микрона.

Печатни материали

В зависимост от материала, с който печатате, след охлаждане може да се получи свиване, което ще намали точността на размерите.

Ако сменяте материалите и не сте свикнали с нивата на свиване, трябва да проведете няколко теста, за да разберете как да постигнете най-добра точност на размерите на отпечатъците си.

Сега можете да изберете:

• Ако използвате друг материал, отново проведете тест с калибриращ куб, за да проверите нивото на свиване.
• Мащабирайте отпечатъка си в зависимост от степента на свиване на споменатия отпечатък.

Размер на обекта

По същия начин размерът на обекта е от значение, тъй като големите обекти често създават сложни проблеми, а при такива големи обекти неточността понякога е много голяма.

• Потърсете по-малки обекти или разделете по-големия обект на по-малки части.
• Разделянето на по-голям обект на по-малки части увеличава точността на размерите на всяка част.

Проверка на движението на компонентите

Различните части на машината играят роля в процеса на 3D принтиране, така че всяка част трябва да се провери, преди да пристъпите към принтиране.

• Проверете всички обтягащи ремъци и ги затегнете, за да сте сигурни.
• Уверете се, че всички линейни пръти и релси са прави.
• Също така трябва да се уверите, че 3D принтерът ви е добре поддържан, и да използвате малко масло за линейните пръти & вампири; винтове.

Подобрете първия си слой

Първият слой е като първия въпрос на изпитите; ако той мине добре, всичко ще остане наред. По същия начин първият ви слой може да окаже дълготрайно въздействие върху модела за печат по отношение на точността на размерите, ако не бъде обработен правилно.

Ако сте поставили дюзата твърде високо или твърде ниско, това ще се отрази на дебелината на слоевете, което ще повлияе драстично на печата.

Наред с управлението на точността на размерите трябва да направите следното:

• Уверете се, че дюзата ви е на голямо разстояние от леглото, за да получите идеален първи слой
• Определено бих изпробвала първите си слоеве и дали са се получили добре
• Изравнете правилно леглото си и се уверете, че то е хоризонтално, докато се нагрява, за да можете да отчетете евентуално изкривяване.
• Използвайте стъклено легло за много плоска повърхност

Температура на отпечатване

Температурата играе съществена роля за постигане на желаната точност. Ако печатате при висока температура, може да станете свидетели на излизане на повече материал, а охлаждането му отнема повече време.

Това може да се отрази на точността на размерите на отпечатъците, тъй като предишният слой, който не е изстинал, може да бъде повлиян от следващия слой.

• Пуснете температурна кула и намерете оптималната температура, която намалява несъвършенствата на печата
• Обикновено леко понижаване на температурата на печат (около 5°C) върши работа.
• Искате да използвате възможно най-ниската температура, която не води до недостатъчно екструдиране.

Това ще даде достатъчно време на слоевете да се охладят и ще получите гладка и подходяща точност на размерите.

Компенсиране по време на проектирането

След като сте задали точността на размерите на машината, би трябвало да сте на прав път, но в някои случаи може да получите размери, които не са толкова точни, колкото сте смятали.

Това, което можем да направим, е да вземем предвид неточността на някои части по отношение на дизайна и да направим промени в тези размери, преди да ги отпечатаме на 3D принтер.

Това е важно само ако проектирате свои собствени части, но можете да се научите да правите корекции на съществуващи проекти с помощта на някои уроци в YouTube или просто да прекарате известно време в изучаване на софтуера за проектиране.

• Проверете капацитета за печат на машината си и настройте дизайна си според него.
• Ако 3D принтерът ви може да печата само с определена резолюция, можете да увеличите размера на важните секции с малко.
• Мащабирайте моделите на други дизайнери, за да отговарят на капацитета на вашите машини.

Регулиране на дебита

Количеството нишка, излизащо от дюзата, е пряко пропорционално на това колко ефективно се отлагат и охлаждат слоевете.

Ако скоростта на потока е по-бавна от оптималната, може да се появят пропуски, а ако е висока, може да се наблюдава прекомерно количество материал върху слоевете, например петна и пъпки.

• Опитайте се да намерите подходящия дебит за процеса на печат.
• Регулирайте на малки интервали с помощта на тест за дебита, след което проверете кой дебит дава най-добри резултати.
• Винаги следете за свръхекструзия при увеличаване на дебита и за недостатъчна екструзия при намаляване на дебита.

Тази настройка е чудесна за борба с недостатъчната или прекомерната екструзия при 3D разпечатките, която определено може да повлияе негативно на точността на размерите/

Хоризонтално разширяване в Cura

Тази настройка в Cura ви позволява да регулирате размера на 3D отпечатъка си по оста X/Y. Ако имате 3D отпечатък с твърде големи отвори, можете да приложите положителна стойност към хоризонталното отместване, за да компенсирате.

Обратно, при по-малки отвори трябва да приложите отрицателна стойност към хоризонталното отместване, за да компенсирате.

Основната роля, която играе тази настройка, е:

• Той компенсира промяната в размера, която се получава при свиването на материала при охлаждане.
• Той ви помага да получите точния размер и точните размери на вашия 3D модел за печат.
• Ако моделът за печат е по-малък, запазете положителна стойност, а ако е голям, изберете по-малка стойност.