Kvalita 3D tisku je jedním z nejdůležitějších aspektů 3D tisku, zejména při vytváření objektů pro estetický vzhled. Naučit se, jak 3D tisknout, aniž by vznikaly čáry ve vrstvách, je důležitou dovedností na vaší cestě 3D tiskem.

Chcete-li 3D tisknout bez vzniku čar ve vrstvách, měli byste snížit výšku vrstvy na hodnotu kolem 0,1 mm. Opravdu hladké povrchy můžete mít s výškou vrstvy 0,1 mm nebo nižší. Měli byste zkalibrovat teplotu, rychlost a elektronické kroky, abyste se ujistili, že je vaše 3D tiskárna optimalizovaná pro kvalitu 3D tisku.

Bohužel může být docela obtížné získat 3D výtisky, na kterých nejsou vidět čáry vrstev. Rozhodl jsem se provést výzkum, jak 3D tisknout bez čar vrstev pro co nejkvalitnější výtisky.

Pokračujte ve čtení tohoto článku, kde najdete několik skvělých tipů, triků a rad, jak této užitečné schopnosti dosáhnout.

Proč se na 3D výtiscích objevují linie vrstev?

Některé z mnoha důvodů, které mohou způsobit tvorbu vrstev, jsou uvedeny níže. Všechny tyto důvody vysvětlím v další části článků, takže pokračujte ve čtení.

• Použití velké výšky vrstvy
• Použití velkého průměru trysky
• Volnost nebo vůle v dílech 3D tiskárny
• Nesprávná teplota tisku
• Nekvalitní vlákno
• Špatná orientace modelu
• Tisk v chladné místnosti
• Nadměrné vytlačování

Jak tisknout 3D tiskárnou bez vzniku vrstev?

1. Snížení výšky vrstvy

Jedna z nejlepších věcí, kterou můžete udělat pro 3D tisk, aniž byste získali čáry na vrstvách, se týká výšky vrstvy. Neexistuje mnoho způsobů, jak to obejít, pokud jde o zlepšení kvality tisku do té míry, že získáte hladký vnější povrch.

Při 3D tisku objektu vidíte, že jsou složeny z několika vrstev. Čím větší je vrstva, tím hrubší je pocit a tím názornější jsou linie vrstev.

Můžete si to představit jako schodiště. Pokud máte velmi velké schody, je to z hlediska 3D tisku drsný povrch.

Pokud máte malé kroky, bude povrch hladký. Čím menší jsou "kroky" nebo výška vrstvy v objektech, tím hladší bude, až do bodu, kdy nebudou vidět čáry vrstvy.

Měli byste udělat následující:

• Snížení výšky vrstvy v kráječi
• Použijte "magická čísla", která jsou nyní v programu Cura výchozí (např. přírůstky 0,04 mm pro Ender 3).
• Proveďte několik zkušebních tisků a zjistěte, která výška vrstvy vytváří nejméně viditelné čáry vrstvy.
• Možná budete muset upravit průměr trysky a teplotu, abyste zohlednili snížení výšky vrstvy.

Napsal jsem podrobný příspěvek o "Nejlepší výšce vrstvy pro 3D tisk", který se zabývá tím, jak snížení výšky vrstvy přináší nejvýznamnější rozdíl při 3D tisku bez čar vrstev.

2. Nastavte průměr trysky

V návaznosti na předchozí metodu, pokud chcete snížit výšku vrstvy na dostatečně malou hodnotu, může být nutné změnit průměr trysky, abyste tuto změnu zohlednili.

Obecné pravidlo pro průměr trysky a výšku vrstvy je, že výška vrstvy by neměla být větší než 80 % průměru trysky. Platí to i opačně, kdy by výška vrstvy měla být minimálně 25 % průměru trysky.

Podařilo se mi vytisknout 3D tiskárnu s 0,4mm tryskou a získat skvělé výtisky Benchy při výšce vrstvy 0,12 mm, což představovalo výtisk, na kterém nebyly vidět téměř žádné čáry vrstvy a který byl na dotek velmi hladký.

Pokud tisknete miniatury nebo obecně malé předměty, které mají hodně detailů, budete chtít použít menší trysku. S malou tryskou, kterou jsem viděl až 0,1 mm, můžete odvést úžasnou práci při 3D tisku bez linií vrstev.

• Nastavte průměr trysky vzhledem k výšce vrstvy.
• Vyzkoušejte mnoho průměrů trysek a zjistěte, která z nich je pro vaše projekty nejvhodnější.
• Můžete si zakoupit sadu trysek o průměru od 0,1 mm do 1 mm.

3. Oprava mechanických problémů

I po snížení výšky vrstvy existují další faktory, které vám mohou bránit ve vytváření 3D výtisků bez vrstev, jedním z těchto faktorů jsou mechanické problémy, které se týkají fyzických částí vaší 3D tiskárny.

Mezi mechanické problémy patří také povrch, na který tisknete, případné vůle v pohyblivých částech apod. Mnoho nedokonalostí a vad 3D výtisků vzniká právě z tohoto faktoru, zejména při vibracích způsobených pohybem tiskárny.

Vlastně jsem napsal článek o tom, jak opravit duchy/zvonění u 3D výtisků, což jsou vlnité čáry na vnější straně výtisku.

• Nejprve bych 3D tiskárnu položil na pevný povrch.
• Zavedení antivibračních držáků a podložek ke snížení těchto pohybů.
• Ujistěte se, že na 3D tiskárně nejsou žádné uvolněné šrouby, svorníky nebo matice.
• Udržujte olověný šroub namazaný lehkým olejem, například olejem pro šicí stroje.
• Zkontrolujte, zda není vodicí šroub ohnutý, a to tak, že jej vyjmete a povalíte na rovném povrchu.
• Ujistěte se, že filament prochází extrudérem plynule a bez překážek.
• Použijte PTFE trubičky Capricorn, které zajišťují hladké a pevné uchycení extrudovaného vlákna.

4. Najděte optimální teplotu tisku

Pokud jste někdy tiskli teplotní věž, vidíte, jak malé rozdíly v teplotě znamenají významný rozdíl. Nesprávná teplota může snadno přispět k vytvoření 3D výtisků, na kterých jsou patrné čáry ve vrstvách.

Vyšší teploty filament rychleji roztaví a způsobí, že je méně viskózní (tekutější), což může způsobit nedokonalosti tisku. Těmto nedokonalostem se chcete vyhnout, pokud vám jde o dobrou kvalitu tisku.

• Stáhněte si a vytiskněte 3D teplotní věž, abyste zjistili optimální teplotu tisku pro vaše filamenty.
• Při každé výměně vlákna byste měli zkalibrovat optimální teplotu.
• Mějte na paměti okolní prostředí, pokud jde o teplotu, protože nechcete 3D tisknout v chladné místnosti.

5. Používejte vysoce kvalitní vlákna

Byli byste překvapeni, jak moc může kvalita vašeho filamentu ovlivnit výslednou kvalitu tisku. Existuje mnoho uživatelů, kteří vyměnili filament za spolehlivou a důvěryhodnou značku a jejich zkušenosti s 3D tiskem se skutečně změnily k lepšímu.

• Zakupte si kvalitní vlákno, nebojte se utratit trochu víc.
• Objednejte si několik vysoce hodnocených vláken a najděte to, které se pro vaše projekty hodí nejlépe.
• Pořiďte si vlákno s drsnou strukturou, jako je mramor nebo dřevo, které lépe skryje linie vrstev.

Díky hladkému vláknu bude povrch skutečně hladký, což sníží výskyt linií.

6. Upravte orientaci modelu

Orientace modelu je dalším klíčovým faktorem, který vám může pomoci při snižování čáry vrstvy při 3D tisku. Pokud neznáte optimální orientaci svých modelů, může to mít za následek, že se čáry vrstvy projeví mnohem viditelněji.

Není to tak účinné jako snížení výšky vrstvy nebo průměru trysky, ale po zavedení předchozích faktorů vám tento faktor může poskytnout další impuls pro 3D výtisky bez čar ve vrstvách.

Další věc, kterou je třeba mít na paměti, je nejlepší rozlišení, které můžeme získat v určitých směrech, ať už se jedná o rovinu XY nebo osu Z. Rozlišení v rovině XY je určeno průměrem vaší trysky, protože materiál je vytlačován v liniích z tohoto otvoru.

V ose Z sledujeme každou vrstvu nebo výšku vrstvy, která může u většiny domácích 3D tiskáren dosahovat až 0,07 mm, takže rozlišení je mnohem jemnější než v rovině XY.

To znamená, že pokud chcete co nejlépe omezit čáry vrstev, musíte model orientovat tak, aby se jemné detaily tiskly podél svislé osy (Z).

• Snažte se použít takovou orientaci, abyste vytvořili co nejvíce rovných ploch, a ne obloukovitých tvarů.
• Čím méně úhlů v orientaci modelu, tím méně by se měly projevovat linie vrstev.
• Vyvážit optimální orientační faktory může být poměrně obtížné, protože existují protichůdné orientace.

Příkladem může být model sochy s rysy obličeje. Ten byste chtěli vytisknout na výšku, protože rysy obličeje vyžadují velké detaily.

Kdybyste 3D tiskli šikmo nebo vodorovně, těžko byste dosáhli stejné úrovně detailů.

7. Vyhněte se teplotním výkyvům

Dalším důležitým faktorem je zamezení kolísání teploty, zejména při tisku materiálů, jako je ABS.

Filament reaguje na teplo rozpínáním a smršťováním, takže při dostatečně velkých teplotních výkyvech může dojít ke snížení kvality tisku, kdy mohou být viditelnější linie vrstev.

Protože by se neochladily na správnou teplotu a povrch by zůstal drsný s viditelnými čarami.

• Jak již bylo zmíněno, zajistěte, aby vaše tiskové prostředí mělo stálou provozní teplotu, která není příliš nízká.
• Zkontrolujte, zda funguje PID regulátor, který řídí kolísání teploty (ukázáno na videu níže).

Pokud se problém kolísání teploty vyřeší, začnou se objevovat hladší výtisky s méně viditelnými čarami.

8. Opravte nadměrné vytlačování

K tomu může dojít, když je teplota příliš vysoká a filament se taví více než obvykle. Další příčinou je změna násobitele vytlačování nebo průtoku na vyšší hodnotu, než je obvyklé.

Cokoli, co může způsobit rychlejší vytlačování filamentu nebo větší množství kapaliny, může vést k nadměrnému vytlačování, což neprospívá kvalitě 3D tisku, a zejména 3D tisku bez linií vrstev.

Při nadměrném vytlačování se na tiskový povrch začne usazovat více filamentu.

Můžete začít vidět více viditelných vrstev, protože vrstvy nebudou mít dostatek času vychladnout před vytlačením další vrstvy.

Je třeba postupovat podle následujících kroků:

• Postupně snižujte teplotu extrudéru, dokud nedosáhnete optimální teploty tisku.
• Můžete použít teplotní věž pro testování různých teplot s vaším vláknem.
• Zkontrolujte, zda správně fungují chladicí ventilátory
• Rychlost a teplota spolu úzce souvisí, takže pokud je vaše teplota vysoká, můžete také zvýšit rychlost.

Další metody odstranění vrstevnic

Následné zpracování je skvělou metodou, jak z 3D výtisků odstranit linie vrstev. Když na YouTube nebo jen tak na internetu vidíte ty vážně hladké modely 3D výtisků, jsou obvykle vyhlazené jinými technikami.

Tyto techniky se obvykle omezují na:

• Broušení otisků: Tímto způsobem se úžasně zbavíte vrstev a vaše díly budou velmi hladké. Existuje mnoho různých úrovní brusného papíru, které vám zajistí jemnější povrch. Pro větší lesk můžete použít i metodu broušení za mokra.
• Pokrytí leštěnkou: 3D tisk můžete vyleštit, aby vypadal hladce. Jedním z nejpoužívanějších leštících sprejů je Rustoleum, který seženete v každém železářství.

Abychom článek shrnuli, nejlepší metodou, jak snížit čáry vrstvy, je snížit výšku vrstvy a použít menší průměr trysky.

Poté je třeba zvolit nastavení teploty, kontrolovat celkové nastavení teploty v místnosti a použít kvalitní filament.

Ujistěte se, že je vaše 3D tiskárna dobře seřízená a udržovaná, aby mechanické problémy nepřispívaly ke špatné kvalitě výtisků. Abyste získali další impuls, můžete implementovat metody následného zpracování, které výtisky skutečně vyhladí.

Jakmile se budete řídit pokyny uvedenými v tomto článku, měli byste být na dobré cestě k 3D tisku bez vrstev.