Размерът на дюзата и материалът са от съществено значение за резултатите от 3D принтирането, особено когато използвате по-абразивни материали. Искате да сте сигурни, че избирате най-добрите размери на дюзата и материал за вашия проект, затова тази статия ще ви помогне да направите точно това.

Най-добрият начин да определите размера на дюзата & материал е да знаете целите си, дали искате детайлен модел или да отпечатате няколко модела за възможно най-кратко време. Ако искате детайлност, изберете малък размер на дюзата, а ако печатате с абразивен материал, използвайте дюза от закалена стомана.

След като напреднете в 3D принтирането, ще започнете да правите подобрения в няколко области, които ще повишат качеството на печата.

Останалата част от тази статия ще ви помогне в областта на размера на дюзата и материала и ще ви даде полезна информация, която ще ви помогне по пътя, така че продължавайте да четете.

Как да избера правилния размер на дюзата за 3D принтиране?

Обикновено размерът на дюзата варира от 0,1 мм до 1 мм и можете да избирате от различни варианти в зависимост от изискванията си. 0,4 мм се счита за стандартния размер на дюзата на 3D принтера и почти всички производители включват дюза с този размер в своите принтери.

Дюзата е една от най-важните части на 3D принтера, която допринася за процеса на отпечатване на 3D модели.

Важно решение е да се балансира между скоростта и качеството, като ако отпечатвате голям, функционален елемент, по-голям диаметър на дюзата, например 0,8 мм, е напълно достатъчен.

От друга страна, ако отпечатвате детайлен модел, например миниатюра, най-целесъобразно е да използвате 0,4 мм до 0,2 мм.

Имайте предвид, че някои 3D принтери са с ограничена разделителна способност, като при FDM 3D принтерите разделителната способност обикновено е от 0,05 мм до 0,1 мм или 50-100 микрона. В тези случаи малката дюза няма да има голямо значение.

По-долу ще разгледам малко по-подробно кои фактори влияят при избора на по-малка или по-голяма дюза за вашия 3D принтер.

Трябва ли да използвам малък диаметър на дюзата на 3D принтера? - 0.4mm & Below

Разделителна способност, прецизност & Време за печат на по-малките дюзи

Както вече споменахме, най-добра разделителна способност и прецизност ще получите с по-малки дюзи от 0,4 мм до 0,1 мм, въпреки че времето, необходимо за създаване на всеки 3D модел, ще бъде значително по-голямо.

Поставих стойката за слушалки на Makerbot от Thingiverse в Cura и поставих различни диаметри на дюзите, вариращи от 0,1 мм до 1 мм, за да сравня общото време за печат.

Дюзата с дебелина 0,1 мм отнема 2 дни, 19 часа и 55 минути, като се използва 51 г материал.

Дюзата 0,2 мм отнема 22 часа и 23 минути при използване на 55 г материал

Стандартната дюза 0,4 мм отнема 8 часа и 9 минути, като се използва 60 г материал.

Дюзата с дебелина 1 мм отнема само 2 часа и 10 минути, но използва огромно количество материал - 112 г!

Обикновено би имало значителна разлика в разделителната способност и прецизността на тези дюзи, но при прост дизайн като горния няма да видите такава огромна разлика, защото няма прецизни детайли.

Нещо като модела на Дедпул ще изисква прецизност на режима, така че определено няма да искате да използвате дюза от 1 мм за това. На снимката по-долу използвах дюза от 0,4 мм и се получи доста добре, въпреки че дюза от 0,2 мм щеше да е много по-добра.

Въпреки че не е необходимо да преминавате към дюза с диаметър 0,2 мм и можете просто да намалите височината на слоя, за да се възползвате от тази прецизност. Това е възможно само когато искате да използвате толкова малка височина на слоя, че тя да излезе от препоръчителния диапазон от 25 % между диаметъра на дюзата и височината на слоя.

Така че все пак мога да използвам височина на слоя 0,1 мм за модела на Дедпул, а не 0,2 мм, както беше използвано.

В някои случаи линиите на пластовете могат да бъдат от полза за крайния модел, ако търсите суров, груб вид.

По-лесно отстраняване на опори с по-малки дюзи

Добре, сега друг фактор, който влиза в сила при по-малките дюзи, са опорите и улесняването на тяхното отстраняване. Тъй като имаме по-голяма прецизност, тя също е в наша полза при 3D принтирането на опорите, така че те не се преекструдират и не се свързват здраво с модела.

Опорите, отпечатани от дюза с малък диаметър, обикновено се отстраняват по-лесно в сравнение с опорите, отпечатани от 3D дюза с голям диаметър.

Всъщност написах статия на тема "Как да улесним премахването на опорите за 3D печат", която можете да разгледате.

По-малките дюзи създават проблеми със запушването

Дюзите с по-малък диаметър не могат да екструдират толкова разтопена нишка, колкото по-големите дюзи, така че се нуждаят от по-малък дебит. Колкото по-малка е дюзата, толкова по-податлива е на запушване поради по-малкия си отвор.

Ако имате проблеми със запушването на дюзата с по-малък диаметър, можете да опитате да увеличите температурата на печат или по-полезно е да намалите скоростта на печат, така че екструдирането от дюзата да съответства на потока на екструдера.

Много малка височина на слоя

Препоръчва се височината на слоя да бъде между 25 % и 80 % от размера на дюзата, което означава, че дюза с малък диаметър ще има много малка височина на слоя. Например дюза с диаметър 0,2 mm ще има минимална височина на слоя 0,05 и максимална 0,16 mm.

Височината на слоя е най-значимият фактор за определяне на прецизността на печата и времето за печат, така че правилното балансиране е от съществено значение.

По-малките дюзи имат по-качествени надвеси

Когато се опитвате успешно да отпечатате надвес, който представлява дълга екструзия на материал между две издигнати точки, се казва, че те работят много по-добре с по-малки дюзи.

Това се дължи главно на факта, че надвесите се подпомагат от охлаждащи вентилатори, които работят по-добре при охлаждане на по-малки височини на слоевете или ширини на линиите, тъй като има по-малко материал за охлаждане. Това води до по-бързо охлаждане, така че материалът се втвърдява във въздуха без много проблеми.

Освен това, когато се изчисляват степените на надвес в модела, по-дебелите слоеве трябва да преодолеят по-голямо разстояние на надвес, докато по-тънките слоеве имат по-голяма опора от слоя под тях.

Това води до образуване на тънки слоеве върху малка дюза, които трябва да преодолеят по-малък надвес.

Във видеоклипа е описано как да постигнете наистина добри надвеси при 3D разпечатките си.

По-малките дюзи могат да имат проблеми с абразивни нишки

Подобно на проблема със запушването, дюзите с по-малък диаметър не са най-подходящи за използване при 3D печат с абразивни нишки. Те не само могат да се запушат, но и да повредят отвора на дюзата, което би имало по-голям ефект при прецизна, малка дюза.

Абразивните нишки, които трябва да избягвате, са тези с дървесен пълнеж, светещи в тъмното, меден пълнеж и композитни найлонови въглеродни влакна.

Все още е много възможно да използвате по-малка дюза с тези абразивни нишки, но в повечето случаи бих се опитал да го избегна.

Трябва ли да избера голям диаметър на дюзата на 3D принтера? - 0.4mm & над

В горния раздел разгледахме значителното спестяване на време чрез използване на по-голяма дюза, затова нека разгледаме няколко други аспекта.

Сила

CNC Kitchen и Prusa Research са изследвали разликата в здравината на 3D отпечатъците при използване на малки и по-големи дюзи и са установили, че по-големите дюзи се справят много по-добре със здравината.

Тя осигурява по-голяма здравина на 3D печата благодарение на допълнителната дебелина на екструдираните стени. Например, ако имате 3 периметъра в 3D печата и използвате по-голяма дюза, ще екструдирате по-големи стени, което се отразява на здравината.

Възможно е да се екструдират дебели стени с по-малка дюза, но ако се вземе предвид и времето, ще трябва да се направи жертва.

Можете да увеличите ширината на линията и височината на слоя на 3D отпечатъците си с по-малка дюза, но в определен момент може да имате проблеми с успешното отпечатване на обекти.

Prusa установи, че предимството на използването на по-голяма дюза е, че преминаването от 0,4 мм към 0,6 мм дюза дава на обектите 25,6% увеличение на устойчивостта на удар.

Голямата дюза осигурява допълнителен куп здравина, особено на крайните части. Резултатите от изследването на Prusa твърдят, че обектът, отпечатан от голяма дюза, е с голяма здравина и има по-висока способност за абсорбиране на удари.

Според изследването моделът, отпечатан с дюза с диаметър 0,6 mm, може да поеме 25 % повече енергия в сравнение с обекта, отпечатан с дюза с диаметър 0,4 mm.

Вероятността от запушване е по-малка при голяма дюза

Подобно на вероятността от запушване при по-малките дюзи, при по-големите дюзи вероятността от запушване е по-малка, тъй като имат по-голяма свобода при определянето на скоростта на потока на филамента. По-голямата дюза няма да натрупа толкова голямо налягане и няма да има проблеми с екструдирането на филамента в съответствие с екструдера.

По-бързи времена за отпечатване

Дюзата с голям диаметър ще позволи екструдирането на повече нишки, което ще доведе до много по-бързо отпечатване на модела.

Тези дюзи са идеални, когато трябва да отпечатате обект, който не се нуждае от атрактивен външен вид и не е толкова сложен. Те са идеален избор и когато става въпрос за пестене на време.

Абразивните нишки текат по-лесно с голяма дюза

Ако искате да печатате 3D с абразивни нишки, бих препоръчал да се придържате към стандартните дюзи от 0,4 мм или по-големи, тъй като вероятността да се запушат е по-малка.

Дори когато дюзата с по-голям диаметър се запуши, ще ви е по-лесно да отстраните проблема в сравнение с дюза с по-малък диаметър, например 0,2 мм.

Още по-важен фактор, когато става въпрос за абразивни нишки, е материалът на дюзата, която използвате, тъй като стандартната месингова дюза няма да издържи много дълго, тъй като е от по-мек метал.

Височината на слоя е по-голяма

Големите размери на дюзите ще имат по-голяма височина на слоя.

Както се препоръчва, височината на слоя не трябва да надвишава 80 % от размера на дюзата, така че при диаметър на дюзата 0,6 mm максималната височина на слоя трябва да е 0,48 mm, а при диаметър на дюзата 0,8 mm максималната височина на слоя може да бъде 0,64 mm.

Ниска разделителна способност & Прецизност

Както беше споменато по-горе, качеството на печат няма да е много детайлно, когато диаметърът на дюзата е по-голям.

Тъй като голямата дюза екструдира по-дебели слоеве, тя трябва да се използва, когато не е необходима по-висока прецизност или по-висока разделителна способност. Голямата дюза е идеален избор за тези 3D отпечатъци.

Какъв размер дюзи за 3D принтер трябва да изберете?

Най-добрият размер на дюзата е 0,4 мм за повечето стандартни 3D принтирания. Ако искате да принтирате 3D модели с много детайли, използвайте дюза от 0,2 мм. Ако искате да принтирате 3D по-бързо, използвайте дюза от 0,8 мм. За филаменти, които са абразивни, като PLA с дървесен пълнеж, добре работи дюза от 0,6 мм или по-голяма.

Не е задължително да избирате само един размер дюзи. С дюзите за екструдер LUTER 24PCs MK8 M6 от Amazon можете да ги изпробвате сами!

Винаги препоръчвам да изпробвате няколко диаметъра на дюзите, за да можете да придобиете непосредствен опит за това какво е. Ще усетите, че времето за печат се увеличава с по-малките дюзи, и ще видите по-ниско качество на отпечатъците с по-големите дюзи.

Получавате:

• x2 0,2 мм
• x2 0,3 мм
• x12 0,4 мм
• x2 0,5 мм
• x2 0,6 мм
• x2 0,8 мм
• x2 1mm
• Безплатна кутия за съхранение

С натрупания опит сте много по-подготвени да решите коя дюза да изберете за всеки 3D печат. Много хора просто се придържат към 0,4-милиметровата дюза, защото това е по-лесният избор, но има много предимства, които хората пропускат.

Нещо като функционален 3D принт или дори ваза може да изглежда страхотно с дюза с диаметър 1 мм. Функционалните 3D принтове не трябва да изглеждат красиво, така че дюза с диаметър 0,8 мм може да бъде много оправдана.

За детайлна миниатюра, като например екшън фигура или 3D печат на глава на известна личност, е по-добре да се използва по-малка дюза, например 0,2-милиметрова дюза.

Има различни фактори, които трябва да се вземат предвид при избора на размера на дюзата за вашия 3D печат.

Тъй като по-горе са описани всички важни факти за малките и големите дюзи, по-долу са посочени някои точки, които ще ви помогнат да изберете точно размера на дюзата.

Ако времето е основната ви грижа и трябва да завършите проекта в определен кратък срок, тогава трябва да изберете дюза с голям диаметър, защото тя ще екструдира повече нишки. За тях ще е необходимо по-малко време за завършване на проекта в сравнение с дюзите с малък размер.

Ако искате да печатате големи модели или печатате нещо с ограничено време, по-големите размери дюзи, като 0,6 мм или 0,8 мм, ще бъдат идеалният избор.

За модели с по-дребни детайли или с висока прецизност ще трябва да изберете 0,2 мм или 0,3 мм модел.

За нормални дейности, свързани с 3D принтирането, дюзата от 0,3 мм до 0,5 мм е напълно подходяща.

Възможно ли е 3D принтиране с дюза 0,1 мм?

Наистина можете да принтирате 3D с дюза с диаметър 0,1 mm, но първо трябва да зададете ширина на линията 0,1 mm в Cura или в избрания от вас слъйсер. Височината на слоя трябва да бъде между 25 % и 80 % от диаметъра на дюзата, така че ще бъде между 0,025 mm и 0,08 mm.

Не бих посъветвал 3D принтирането с дюза от 0,1 мм по редица причини, освен ако не правите наистина малки миниатюри.

Първото нещо е колко време ще отнеме 3D печатът ви с дюза с диаметър 0,1 mm. Бих избрал дюза с диаметър 0,2 mm за 3D печат на наистина фини детайли, тъй като можете да получите невероятно качество при толкова малък диаметър на дюзата.

По-вероятно е да се сблъскате с неуспешни опити за печат с такава малка дюза, тъй като височината на първия слой трябва да е толкова малка за малкия диаметър на дюзата. Освен това налягането, което е необходимо за изтласкване на разтопената нишка през такъв малък отвор, ще бъде проблемно.

Ще трябва да принтирате 3D наистина бавно и при висока температура, за да направите нещо смислено, а това може да доведе до собствени проблеми при принтирането. Необходимите стъпки за придвижване могат да бъдат наистина малки и дори да доведат до артефакти/несъвършенства при принтирането.

Друг е въпросът, че се изисква високонастроен 3D принтер - от получаване на перфектен толеранс до почти перфектно калибриране на съотношенията между стъпките и зъбните колела. Ще ви е необходим солиден 3D принтер и много опит, за да печатате успешно с дюза от 0,1 mm.

Широчина на екструдиране/линия в зависимост от размера на диаметъра на дюзата

Много хора се питат дали ширината на линията трябва да е равна на размера на дюзата и изглежда, че Cura смята така. Настройката по подразбиране в Cura е ширината на линията да се променя автоматично според точния диаметър на дюзата, който сте задали в настройките.

Стандартното правило в общността на 3D печатарите е да не задавате широчина на линията или екструдирането под диаметъра на дюзата. За да получите по-фини качествени отпечатъци и добро сцепление, можете да направите около 120% от диаметъра на дюзата.

Софтуерът Slic3r автоматично задава ширина на линията 120% от диаметъра на дюзата.

Във видеоклипа по-долу от CNC Kitchen тестовете на Стефан за здравина показват, че при ширина на екструдиране от около 150% се получават най-здравите 3D отпечатъци или с най-висока "якост на разрушаване".

Някои хора казват, че ширината на линията трябва да се определя, като се вземат предвид височината на слоя и диаметърът на дюзата.

Например, ако дюзата ви е 0,4 мм и печатате с височина на слоя 0,2 мм, ширината на линията ви трябва да е сумата от тези две цифри, например 0,4 + 0,2 = 0,6 мм.

Но след задълбочени проучвания експертите твърдят, че идеалната ширина на линията за отпечатване на 3D модели с високо качество трябва да бъде около 120 % от диаметъра на дюзата. Според това предложение ширината на линията при отпечатване с дюза с диаметър 0,4 mm трябва да бъде около 0,48 mm.

Широчината на екструдиране може да донесе много предимства, но основното от тях е здравината.

Когато тънката широчина на линията осигурява по-добра точност и гладка форма на обекта и свежда до минимум вероятността от грешки в потока, голямата широчина на екструдиране осигурява голяма здравина, тъй като обединява слоя и веществото се компресира.

Ако искате да отпечатате нещо, например функционален обект, който се нуждае от здравина, тогава задаването на голяма ширина на екструдиране може да помогне.

При промяна на ширината на екструдиране се препоръчва да се управляват съответно температурата и механизмът за охлаждане, за да може принтерът да има най-добрата среда за печат.

Съществува явление, наречено набъбване на матрицата, което увеличава действителната ширина на екструдирания материал, така че дюза с ширина 0,4 mm няма да екструдира пластмасова линия с ширина 0,4 mm.

Налягането на екструдиране вътре в дюзата се повишава при екструдирането през дюзата, но също така компресира пластмасата. След като компресираната пластмаса се екструдира, тя излиза от дюзата и се разширява. Ако се чудите защо 3D принтовете леко се свиват, това е част от причината.

Това спомага за добрата адхезия на леглата и на слоевете по време на 3D принтирането.

В случаите, когато получавате лошо сцепление, някои хора увеличават настройката "Ширина на линията на началния слой" в Cura.

Какъв е най-добрият материал за дюзи за 3D принтиране?

Има няколко вида материали за дюзи, които се използват в 3D принтирането:

• Месингов накрайник (най-често срещан)
• Дюза от неръждаема стомана
• Дюза от закалена стомана
• Дюза с рубинен накрайник
• Волфрамова дюза

В повечето случаи месинговата дюза ще се справи добре с печатането със стандартни материали, но когато навлезете в по-съвременни филаменти, бих ви посъветвал да преминете към по-твърд материал.

По-долу ще разгледам всеки тип материал.

Дюза от месинг

Месинговите дюзи са най-широко използваните дюзи в 3D принтерите поради много причини - цена, топлопроводимост и стабилност.

Тя ви позволява да печатате с почти всички видове нишки, като PLA, ABS, PETG, TPE, TPU и найлон.

Единственият недостатък на месинговите дюзи е, че не можете да печатате с абразивни нишки, тъй като те не могат да се справят с такива нишки в голяма степен. Докато се придържате към неабразивни нишки, месинговите дюзи са чудесни.

Те няма да издържат много дълго с нишки като въглеродните влакна, за които е известно, че са силно абразивни.

Както беше споменато по-горе, бих избрал месинговите дюзи LUTER 24PCs, които ви осигуряват високо качество и пълен набор от размери на дюзите.

Дюза от неръждаема стомана

Една от дюзите, които могат да се справят с абразивни нишки, е дюзата от неръждаема стомана, макар че друг плюс е, че тя се използва широко за продукти, свързани с храни.

Трябва да сте сигурни, че дюзата ви не съдържа олово, за да не замърсява 3D отпечатъците, за което могат да свидетелстват дюзите от неръждаема стомана.

Тя е безопасна и може да се използва за отпечатване на обекти, които могат да влязат в контакт с кожа или храна. Имайте предвид този факт, че тези дюзи могат да живеят само за кратък период от време и трябва да се купуват само ако от време на време ви се налага да отпечатвате обект с абразивни нишки.

Уверете се, че купувате дюзата от реномиран доставчик.

Uxcell 5Pcs MK8 дюза от неръждаема стомана от Amazon изглежда доста добре.

Дюза от закалена стомана

Потребителите могат да печатат с абразивни нишки, а едно от най-добрите качества на дюзата от закалена стомана е нейната издръжливост - тя може да издържи по-дълго време в сравнение с дюзите от месинг и неръждаема стомана.

Едно от нещата, които трябва да знаете за дюзите от закалена стомана, е, че те предлагат по-ниска топлопроводимост и изискват по-високи температури за отпечатване и не са безоловни, което ограничава потребителите да ги използват за отпечатване на обекти, които могат да влязат в контакт с кожа или храна.

Това е най-доброто решение за потребителите, които често печатат с абразивни нишки, тъй като дюзата може да живее много по-дълго от тази от неръждаема стомана.

Дюзите от закалена стомана работят чудесно с найлонX, въглеродни влакна, месингови, стоманени, железни, дървени, керамични и светещи в тъмното нишки.

Бих избрал дюзата от закалена стомана GO-3D от Amazon - избор, който се харесва на много потребители.

Дюза с рубинен накрайник

Това е хибридна дюза, която е изработена основно от месинг, но има рубинен връх.

Месингът осигурява стабилност и добра топлопроводимост, а рубинените накрайници увеличават живота на дюзата. Това е още един материал, който може да работи добре с абразивни нишки, предлагайки невероятна издръжливост и прецизност.

Те са специално разработени за потребителите на абразивни нишки и се считат за един от най-добрите варианти, тъй като могат да издържат на постоянно абразивно износване. Единственото, което го прави по-малко популярен, е високата му цена.

BC 3D MK8 Ruby Nozzle е чудесен избор от Amazon, който работи безпроблемно със специални материали като PEEK, PEI, Nylon и др.

Волфрамова дюза

Този накрайник има висока устойчивост на износване и разкъсване и може да се използва много време постоянно с абразивни нишки. Независимо колко време го използвате, размерът и формата му трябва да бъдат същите, за да ви осигурят постоянно отлични резултати.

Тя има добра топлопроводимост, която помага на топлината да достигне до върха на дюзата и да поддържа температурата на разтопената нишка.

Уникалната вътрешна структура и добрата топлопроводимост повишават скоростта на печат, без да се нарушава качеството на печат. Може да се използва както с абразивни, така и с неабразивни нишки.

Бих трябвало да отида с дюзата Midwest Tungsten M6 Extruder Nozzle 0.6mm Nozzle от Amazon. Тя е безопасна и лесна за използване, като също така е напълно нетоксична. Тази дюза също така идва от американска производствена компания, което винаги е добре дошло!

За по-задълбочен отговор на въпроса за основните материали можете да прочетете статията ми "Дюза за 3D принтер - месинг срещу неръждаема стомана срещу закалена стомана".

Коя е най-добрата дюза за 3D принтери?

Най-добрата дюза, която можете да изберете, е месингова дюза с диаметър 0,4 мм за повечето стандартни 3D принтирания. Ако искате да принтирате 3D модели с висока детайлност, използвайте дюза с диаметър 0,2 мм. Ако искате да принтирате 3D по-бързо, използвайте дюза с диаметър 0,8 мм. За филаменти, които са абразивни, като PLA с дървесен пълнеж, трябва да използвате дюза от закалена стомана.

Пълният отговор на този въпрос зависи от вашите изисквания и приложения за 3D печат.

Ако използвате обикновени материали за печат, като PLA, PETG или ABS, за обикновени домашни приложения за 3D печат, тогава стандартната месингова дюза ще бъде идеална за вас. Месингът има най-добра топлопроводимост, което работи добре за 3D печат.

Ако ще отпечатвате абразивни материали, трябва да обмислите варианти, различни от месинг, като например дюзи от закалена стомана или неръждаема стомана.

Дюзата с рубинен накрайник или волфрамовата дюза трябва да са добър избор, ако редовно отпечатвате големи модели с абразивни нишки.

Ако отпечатвате обекти, които често влизат в контакт с кожата или храната, трябва да изберете дюза, която не съдържа олово. Дюзите от неръждаема стомана са идеални в такива случаи.

Размер на дюзата на 3D принтера спрямо височината на слоя

Експертите препоръчват височината на слоя да не надвишава 80 % от размера или диаметъра на дюзата. Това означава, че височината на слоя не трябва да надвишава 0,32 mm при използване на дюза с диаметър 0,4 mm.

Това е максималната височина на слоя, ако говорим за минималната височина на слоя, тогава можете да намалите до точката, в която машината ви може да печата правилно. Някои хора твърдят, че дори са отпечатвали обекти с височина на слоя от 0,04 mm с дюза от 0,4 mm.

Дори да можете да печатате с височина на слоя 0,4 мм, експертите препоръчват височината на слоя да не е по-малка от 25 % от размера на дюзата, тъй като това няма да окаже съществено влияние върху качеството на печата, а само ще увеличи времето за печат.