Začali jste s 3D tiskem, ale zjistili jste, že výtisky trvají mnohem déle, než jste očekávali. Na to myslí mnoho lidí, a tak hledají způsoby, jak svou 3D tiskárnu zrychlit, aniž by přitom utrpěla kvalita tisku.

Prozkoumal jsem různé metody, jak toho dosáhnout, které vysvětlím v tomto příspěvku.

Jak zrychlit 3D tiskárnu bez ztráty kvality? Čas 3D tisku lze zrychlit bez ztráty kvality opatrnou a postupnou úpravou nastavení v řezačce. Nejvhodnější nastavení, která je třeba upravit, abyste toho dosáhli, jsou vzor výplně, hustota výplně, tloušťka stěn, rychlost tisku a snaha tisknout více objektů v jednom tisku.

Je to poměrně jednoduché, ale mnoho lidí tyto techniky nezná, dokud nezískají více zkušeností ve světě 3D tisku.

Podrobně vám popíšu, jak lidé z komunity 3D tiskařů dosahují optimálních časů tisku, aniž by obětovali kvalitu, takže čtěte dál a dozvíte se to.

Profesionální tip: Pokud chcete skvělou 3D tiskárnu s vysokou rychlostí, doporučil bych vám Creality Ender 3 V2 (Amazon). Je to skvělá volba, která má maximální rychlost tisku 200 mm/s a kterou si oblíbilo mnoho uživatelů. Můžete ji také získat levněji od BangGood, ale obvykle s o něco delším dodáním!

8 způsobů, jak zvýšit rychlost tisku bez ztráty kvality

Zkrácení doby tisku většinou znamená buď zvýšení rychlosti posuvu (rychlosti vytlačování materiálu), nebo úplné snížení množství vytlačovaného materiálu.

Do hry vstupují i další faktory, proto je vysvětlím podrobněji.

1. Zvýšení rychlosti tisku v nastavení kráječe

Upřímně řečeno, rychlost tisku nemá na dobu tisku nejvýznamnější vliv, ale celkově pomůže. Nastavení rychlosti ve vašem sliceru pomůže spíše v závislosti na tom, jak velký je tisk, kde větší objekty mají relativně větší přínos pro zkrácení doby tisku.

Dobré na tom je, že můžete vyvážit rychlost a kvalitu svých výtisků. Můžete postupně zvyšovat rychlost tisku a sledovat, zda to má skutečně vliv na kvalitu výtisků, mnohdy budete mít prostor pro její zvýšení.

Pro konkrétní části objektu, jako jsou obvody, výplň a podpůrný materiál, budete mít k dispozici více nastavení rychlosti, takže je dobré tato nastavení upravit tak, abyste maximalizovali schopnosti tiskárny.

Můj článek Rychlost versus kvalita, který jsem napsal, se podrobně zabývá kompromisem mezi těmito dvěma faktory, takže se na něj můžete podívat.

Obvykle byste měli mít vysokou rychlost výplně, průměrnou rychlost obvodového a podpůrného materiálu a pak nízkou rychlost malého/vnějšího obvodu a mostů/ mezer.

Vaše 3D tiskárna má obvykle pokyny, jak rychle může tisknout, ale můžete podniknout další kroky, abyste tisk zrychlili.

Níže uvedené video od Maker's Muse se podrobně věnuje různým nastavením, která jsou velmi užitečná. Má vlastní šablonu nastavení, kterou uplatňuje a kterou se můžete řídit a vyzkoušet, zda vám vyhovuje.

Dobrým krokem, který je třeba udělat, abyste mohli zvýšit rychlost tiskárny, je snížit její kmitání tím, že ji zpevníte. To může mít podobu utažení šroubů, táhel a řemenů nebo použití dílů, které tolik neváží, takže je méně momentů setrvačnosti a rezonancí způsobených vibracemi.

Tyto vibrace snižují kvalitu výtisků.

Můj příspěvek o 3D tisku & Ghosting/Rippling Quality Issues (Problémy s kvalitou tisku) se této problematice věnuje trochu podrobněji.

Záleží na efektivitě pohybu, kterou vaše tiskárna zvládne bez ztráty kvality, zejména v případě ostrých rohů a převisů. V závislosti na konstrukci vašeho výrobku budete mít více prostoru pro bezproblémové zvýšení rychlosti 3D tisku.

Dalším nastavením, které může velmi dobře fungovat, je zvýšení rychlosti vnitřní stěny tak, aby odpovídala vaší celkové rychlosti tisku, a nikoli poloviční hodnotě výchozího nastavení Cury. Tím můžete výrazně snížit dobu tisku a přesto dosáhnout úžasné kvality.

2. Nastavení zrychlení & Jerk

Nastavení Jerk je v podstatě to, jak rychle se vaše tisková hlava může pohybovat z klidové polohy. Chcete, aby se tisková hlava pohybovala spíše plynule než příliš rychle. Je to také rychlost, na kterou tiskárna okamžitě vyskočí, než vezme v úvahu zrychlení.

Nastavení akcelerace udává, jak rychle se tisková hlava dostane na maximální rychlost, takže nízká akcelerace znamená, že tiskárna nedosáhne maximální rychlosti při menších výtiscích.

Napsal jsem populární příspěvek Jak dosáhnout dokonalého nastavení trhání a zrychlení, který jde do hloubky a pomáhá zlepšit kvalitu a zážitek z tisku.

Vyšší hodnota trhnutí zkrátí dobu tisku, ale má i další důsledky, jako je větší mechanické namáhání tiskárny a možné snížení kvality tisku, pokud je příliš vysoká kvůli vibracím. Můžete najít dobrou rovnováhu, aby to nemělo vliv na kvalitu.

Chcete určit optimální nastavení, což můžete provést tak, že stanovíte hodnotu zrychlení/jerku, o které víte, že je příliš vysoká (H) a příliš nízká (L), a poté určíte střední hodnotu (M) z těchto dvou.

Zkuste tisknout s touto střední hodnotou rychlosti, a pokud zjistíte, že M je příliš vysoká, použijte M jako novou hodnotu H, nebo pokud je příliš nízká, použijte M jako novou hodnotu L a pak najděte novou střední hodnotu. Opakujte, abyste našli optimální nastavení pro každou z nich.

Hodnoty zrychlení nebudou vždy stejné, protože existuje mnoho faktorů, které je mohou v průběhu času ovlivnit, takže se jedná spíše o rozmezí než o dokonalé číslo.

Otestujte nastavení trhání tak, že vytisknete testovací kostku vibrací a zkontrolujete, zda jsou vibrace viditelné na každé ose, a to tak, že zkontrolujete rohy, hrany a písmena na kostce.

Pokud jsou vibrace na ose Y, budou viditelné na straně X krychle a vibrace na ose X budou viditelné na straně Y krychle.

K dispozici máte tento kalkulátor maximálního zrychlení (posuňte se na konec), který vám řekne, kdy tiskárna dosáhne požadované rychlosti a za jak dlouho v rámci osy.

Zakřivená žlutá čára představuje dráhu konce efektoru, kterou umožňuje setrvačnost, zatímco modrá čára je rychlost, na kterou se snaží trhnout. Pokud potřebujete rychlosti nižší než rychlost trhnutí, ztrácíte na přesnosti.

Tento příspěvek na AK Eric provedl testy a zjistil, že při porovnání nízkých (10) a vysokých (40) hodnot trhnutí nebyl při rychlosti 60 mm/s žádný rozdíl v době tisku, ale nižší hodnota měla lepší kvalitu. Při rychlosti 120 mm/s však rozdíl mezi oběma hodnotami trhnutí znamenal 25% snížení doby tisku, ale na úkor kvality.

3. Vzor výplně

Pokud jde o nastavení výplní, můžete si vybrat z mnoha vzorů výplní, které mají své silné a slabé stránky.

Určitě si můžete vybrat vzor výplně, který tiskne rychleji než ostatní, což může ušetřit mnoho času při zvyšování rychlosti tisku.

Nejlepším vzorem výplně z hlediska rychlosti musí být vzor "čáry" (nazývaný také rektilineární) díky své jednoduchosti a nižšímu počtu pohybů ve srovnání s ostatními vzory. Tento vzor vám může ušetřit až 25 % času tisku v závislosti na modelu.

Podívejte se na můj článek Nejlepší vzor výplně pro 3D tisk, kde najdete zajímavé podrobnosti o těchto vnitřních vzorech vašich 3D výtisků.

Obvykle byste museli vyměnit sílu za rychlost, takže ačkoli existují vzory, které jsou silnější, jejich tisk trvá déle než u linkovaného vzoru.

Opět platí, že je nejlepší pokusit se najít rovnováhu mezi požadovanou sílou výtisků a rychlostí, jakou chcete tisknout. Dobře vyváženým vzorem výplně by byl vzor mřížky nebo trojúhelníků, které mají dobrou kombinaci síly a netisknou se příliš dlouho.

Vzor výplně, jehož hlavní předností je síla, je vzor včelí plástve, který je poměrně detailní a vyžaduje od tiskové hlavy mnohem více pohybů a otáček než většina ostatních vzorů.

Skvělou kombinací, jak přidat pevnost dílům, je zvětšit šířku vytlačování v rámci kráječe a poté přidat do modelů obvody nebo stěny.

Bylo testováno mnoha způsoby, ale zvýšení počtu stěn nebo tloušťky stěn má výraznější vliv než zvýšení hustoty výplní.

Dalším tipem je použití vzoru výplně Gyroid, což je 3D výplň navržená tak, aby poskytovala velkou pevnost ve všech směrech, aniž by vyžadovala vysokou hustotu výplně.

Výhodou dezénu Gyroid je nejen jeho pevnost, ale také poměrně vysoká rychlost a podpora horní vrstvy, která snižuje špatné horní povrchy.

4. Hustota vyplnění

Jak většina lidí ví, hustota výplně 0 % znamená, že vnitřek tisku bude dutý, zatímco hustota 100 % znamená, že vnitřek bude pevný.

Dutý tisk bude určitě znamenat méně času stráveného tiskem, protože tiskárna má mnohem méně pohybu potřebného k dokončení tisku.

Čas můžete ušetřit tím, že správně zvolíte hustotu výplně podle potřeb tisku.

Pokud máte funkční tisk, který má například držet televizi na stěně, možná nebudete chtít obětovat hustotu výplně a pevnost, abyste ušetřili čas tisku.

Pokud však máte dekorativní tisk, který slouží pouze k estetickým účelům, není vysoká hustota výplně tak nutná. Je na vás, abyste posoudili, jakou hustotu výplně u svých tisků použijete, ale toto nastavení vám může poněkud zkrátit dobu tisku.

Napsal jsem článek o tom, kolik hustoty výplně potřebujete, který bych doporučil přečíst pro více informací.

Na základě testů, které provedlo mnoho lidí, by nejhospodárnější rozsah hustoty výplně vyvážený dobrou pevností musel být mezi 20 a 35 %. Některé vzory mohou poskytnout úžasnou pevnost i při nízké hustotě výplně.

Dokonce i 10 % s něčím, jako je kostkový vzor výplně, funguje docela dobře.

Když překročíte tyto hodnoty, kompromis mezi použitým materiálem, stráveným časem a přírůstkem pevnosti se rychleji snižuje, takže je obvykle lepší zůstat u těchto výplní v závislosti na účelu.

Další věc, kterou je třeba vědět, je, že když se dostanete do vyšších rozmezí hustoty výplně, jako je 80-100 %, nedostanete ve skutečnosti mnoho za to, kolik materiálu používáte.

Ve většině případů se tedy raději vyhněte tak vysokým hustotám výplní, pokud nemáte pro objekt smysluplný účel.

Kroky postupného vyplňování

Pod položkou infill existuje další nastavení, které můžete využít pro urychlení 3D tisku, a to nastavení Gradual Infill Steps (Postupné kroky výplně) v programu Cura. To v podstatě mění úroveň výplně tak, že ji pokaždé sníží na polovinu pro zadanou hodnotu.

Snižuje množství výplně použité ve spodní části 3D výtisků, protože obvykle není pro vytvoření modelu nezbytná, a zvyšuje ji směrem k horní části modelu, kde je nejvíce potřeba.

Podpora vyplňování

Dalším skvělým nastavením, které může urychlit 3D tisk a ušetřit vám spoustu času, je zapnutí nastavení Podpora výplně. Toto nastavení zachází s výplní jako s podporou, což znamená, že se výplň tiskne pouze tam, kde je potřeba, podobně jako se vyrábí podpěry.

V závislosti na typu modelu to může úspěšně fungovat a ušetřit spoustu času, ale u složitějších modelů s velkým množstvím geometrie to může způsobit selhání, takže to mějte na paměti.

Podívejte se na níže uvedené video, kde je skvěle vysvětleno postupné vyplňování kroků & Podpora vyplňování. Podařilo se snížit 11hodinový 3D tisk na přibližně 3 hodiny a 30 minut, což je velmi působivé!

5. Tloušťka stěn/plášťů

Mezi tloušťkou stěny a hustotou výplně existuje vztah, který je třeba si uvědomit před změnou těchto nastavení.

Pokud je mezi těmito dvěma nastaveními správný poměr, zajistí to, že váš 3D model neztratí své strukturální schopnosti a tisk bude úspěšný.

Bude to postupný pokus a omyl, při kterém si můžete zaznamenat poměry, které vedou k neúspěšnému tisku, a dokonalou rovnováhu mezi skvělou kvalitou tisku a zkráceným časem tisku.

Pokud máte nastavení s nízkou hustotou výplně a nízkou tloušťkou stěny, je pravděpodobnější, že vaše výtisky selžou kvůli nízké pevnosti, takže tato nastavení upravujte pouze v případě, že vytváříte produkty, u kterých není pevnost nutná, například prototypy a modely pro vystavení.

Snížení počtu skořápek/perimetrů výtisků v nastavení určitě zrychlí dobu tisku. Chcete si s těmito nastaveními pohrát, abyste zjistili, jaká čísla vám poskytnou dobrou sílu a zároveň ji udržíte co nejnižší.

Počet řádků stěny 3 a tloušťka stěny dvojnásobku průměru trysky (obvykle 0,8 mm) by měly být pro většinu 3D tisků naprosto dostačující.

Někdy se mohou vyskytnout problémy se stěnami a skořepinami, proto jsem napsal příspěvek Jak opravit mezery mezi stěnami a výplněmi, kde jsem popsal některé metody řešení problémů.

6. Nastavení dynamické výšky vrstvy/adaptivní vrstvy

Výšky vrstev lze ve skutečnosti automaticky upravovat v závislosti na úhlu vrstvy. Říká se tomu adaptivní vrstvy nebo dynamická výška vrstev, což je skvělá funkce, kterou najdete v programu Cura. Může vám urychlit a ušetřit slušné množství času při tisku, než kdybyste používali tradiční metodu vrstvení.

Funguje tak, že určí, které oblasti mají výrazné zakřivení a odchylky, a podle toho vytiskne tenčí nebo silnější vrstvy. Zakřivené povrchy se vytisknou s tenčími vrstvami, takže stále vypadají hladce.

V níže uvedeném videu Ultimaker natočil video na Cura, které demonstruje vynikající schopnost tohoto nastavení ušetřit čas při tisku.

Vytiskli šachovou figuru s nastavením Adaptive Layers a bez něj a zaznamenali čas. Při normálním nastavení trval tisk 2 hodiny a 13 minut, se zapnutým nastavením trval tisk jen 1 hodinu a 33 minut, což je o 30 % méně!

7. Tisk více objektů v jednom tisku

Další metodou, jak urychlit tisk, je využít veškerý prostor na lůžku tiskárny a netisknout po jednom.

Dobrým způsobem, jak toho dosáhnout, je použít funkci vycentrování a uspořádání v kráječi. Může to mít významný vliv na rychlost tisku a vyhnete se nutnosti resetovat a znovu zahřívat tiskárnu, což vám zabere drahocenný čas.

U výtisků, které zabírají více než polovinu tiskové plochy, to nebude možné, ale pokud tisknete malé výtisky, měli byste být schopni kopírovat a vkládat návrh na tiskové lůžko vícekrát.

V závislosti na designu vašich výtisků si můžete pohrát s orientací, abyste optimálně využili tiskový prostor. Využijte výšku tiskového lůžka apod.

Pokud jde o menší tiskárny, nebude tato metoda tak dobrá jako u větších tiskáren, ale přesto by měla být celkově efektivnější.

8. Odstranění nebo snížení podpěr

Tento postup je poměrně pochopitelný v tom, jak šetří čas při tisku. Čím více podpůrného materiálu tiskárna vytlačí, tím déle budou výtisky trvat, takže je dobré praktikovat tisk objektů, které podpěry vůbec nevyžadují.

Existují různé techniky, které můžete využít při navrhování objektů, které nepotřebují podporu nebo ji z větší části nepotřebují.

Mnoho návrhů, které lidé vytvářejí, je vyrobeno speciálně tak, aby nevyžadovaly podpěry. Je to velmi efektivní způsob 3D tisku a obvykle neubírá na kvalitě ani pevnosti.

Použití nejlepší orientace pro vaše modely může pomoci výrazně snížit počet podpěr, zejména pokud zohledníte úhly přesahu 45°. Skvělou metodou je upravit orientaci a pak použít vlastní podpěry, které model podrží tam, kde je to potřeba.

Můžete se podívat na můj článek o nejlepší orientaci dílů pro 3D tisk.

S dobrou kalibrací můžete 3D tisknout i s přesahem přes 45°, někdy dokonce až 70°+, takže se snažte co nejlépe vytočit nastavení teploty a rychlosti.

V souvislosti s tiskem více objektů v jednom dílu někteří lidé pozorují zvýšení rychlosti 3D tisku při rozdělení modelů a jejich tisku na jednom tisku.

Pokud model rozdělíte na správná místa a pěkně je zorientujete, může to v mnoha případech eliminovat potřebu podpěr. Jednotlivé části budete muset následně slepit, což prodlouží dobu následného zpracování.

Dalším nastavením, které se dostalo na světlo světa, je nastavení tloušťky výplňové vrstvy v programu Cura. Když se zamyslíte nad svými 3D výtisky, výplň vlastně nevidíte, že? To znamená, že pro nastavení kvality není důležitá, takže pokud použijeme silnější vrstvy, můžeme tisknout rychleji.

Funguje to tak, že pro některé vrstvy vytisknete běžné vrstvy výplně a pro jiné vrstvy výplň netisknete.

Měli byste nastavit tloušťku výplňové vrstvy jako násobek výšky vrstvy, takže pokud máte výšku vrstvy 0,12 mm, zvolte 0,24 mm nebo 0,36 mm, ale pokud ji nezvolíte, bude zaokrouhlena na nejbližší násobek.

Podívejte se na video níže, kde najdete úplné vysvětlení.

Zvýšení rychlosti tisku pomocí snížení kvality

1. Použijte větší trysku

Jedná se o jednoduchou metodu, jak zvýšit rychlost tisku a rychlost posuvu. Použití větší trysky je snadný způsob, jak tisknout objekty rychleji, ale projeví se to snížením kvality v podobě viditelných čar a drsnějších povrchů.

Když tisknete řekněme s 0,2mm tryskou, při každém přejetí přes tiskovou plochu pokládáte jemné vrstvy, takže k dosažení výšky 1 mm bude potřeba 5 vytlačovacích pohybů po ploše.

Pokud si nejste jisti, jak často měnit trysky, podívejte se na můj článek Kdy & amp; Jak často byste měli měnit trysky na 3D tiskárně? Mnoha lidem pomohl přijít této otázce na kloub.

V porovnání s 0,5mm tryskou by to trvalo jen 2, takže vidíte, jak velikost trysky do značné míry ovlivňuje dobu tisku.

Velikost trysky a výška vrstvy spolu souvisí, přičemž obecně platí, že výška vrstvy by měla být maximálně 75 % průměru trysky.

Při použití trysky o průměru 0,4 mm by tedy výška vrstvy byla 0,3 mm.

Zvýšení rychlosti tisku a snížení kvality nemusí být nevýhodou.

V závislosti na tom, jaký je váš model a jaké jsou vaše požadavky na design, můžete zvolit různé velikosti trysek, které vám budou vyhovovat.

Tisk s tenkými vrstvami bude mít pravděpodobně negativní vliv na pevnost výsledného objektu, takže pokud chcete pevnost, můžete zvolit větší trysku a zvýšit výšku vrstvy pro pevnější základ.

Pokud potřebujete sadu trysek pro svůj 3D tisk, doporučuji sadu trysek pro 3D tiskárny TUPARKA (70 ks). Obsahuje neuvěřitelných 60 trysek MK8, které jsou vhodné pro standardní tiskárny Ender 3, CR-10, MakerBot, Tevo Tornado, Prusa i3 atd., a 10 jehel na čištění trysek.

V této cenově výhodné sadě trysek získáte:

• 4x 0,2mm trysky
• 4x 0,3mm trysky
• 36x 0,4mm trysky
• 4x 0,5mm trysky
• 4x 0,6mm trysky
• 4x 0,8mm trysky
• 4x 1mm trysky
• 10 čisticích jehel

2. Zvýšení výšky vrstvy

Při 3D tisku je rozlišení nebo kvalita vytištěných objektů obvykle určena výškou vrstvy, kterou nastavíte. Čím nižší je výška vrstvy, tím vyšší je rozlišení nebo kvalita výtisků, ale to má za následek delší dobu tisku.

Pokud například tisknete na jeden objekt s výškou vrstvy 0,2 mm a poté vytisknete stejný objekt s výškou vrstvy 0,1 mm, doba tisku se zdvojnásobí.

Prototypy a funkční výtisky, které nejsou příliš vidět, obvykle nepotřebují vysokou kvalitu, takže použití vyšší výšky vrstvy má smysl.

Pokud chcete vytisknout objekt, který bude vystaven, chcete, aby byl estetický, hladký a kvalitní, proto je lepší tisknout s menší výškou vrstvy.

Můžete se bezpečně pohybovat až kolem 75-80 % průměru trysky a stále úspěšně tisknout modely bez přílišné ztráty kvality.

3. Zvětšení šířky vytlačování

BV3D: Bryanu Vinesovi se nedávno podařilo ušetřit 5 hodin při 19hodinovém 3D tisku využitím větší šířky vytlačování. Podívejte se na video níže, jak to funguje.

Můžete ušetřit spoustu času, ale dojde ke snížení kvality tisku, i když v některých případech ne příliš výraznému. Změnil nastavení šířky vytlačování z 0,4 mm na 0,65 mm s tryskou 0,4 mm. To lze provést v programu Cura v části "line width" nebo v PrusaSlicer v nastavení "extrusion width".

Když jsem je viděl vedle sebe, nepoznal jsem rozdíl, tak se na ně podívejte a zkuste to sami.

Proč můj 3D tisk trvá tak dlouho & jsou pomalé?

Ačkoli se 3D tisk označuje jako rychlé prototypování, v mnoha případech je skutečně pomalý a trvá dlouho. 3D tisk trvá dlouho kvůli omezením stability, rychlosti a vytlačování materiálu.

Můžete si pořídit určité modely 3D tiskáren známé jako Delta 3D tiskárny, které jsou známé tím, že jsou velmi rychlé a dosahují rychlosti 200 mm/s a více, a to stále v úctyhodné kvalitě.

Níže uvedené video ukazuje 3D tiskárnu Benchy, která tiskne za méně než 6 minut, což je mnohem rychleji než obvyklá přibližně 1 hodina na běžné 3D tiskárně.

Uživatel v tomto videu skutečně vylepšil svou původní 3D tiskárnu Anycubic Kossel Mini Linear tím, že nechal prodloužit sopku E3D, přepracoval napínací kladky, má klonový extruder BMG, krokové trysky TMC2130 a mnoho dalších menších úprav.

Ne všechny 3D tiskárny musí být tradičně pomalé. Můžete použít 3D tiskárnu, která je konstruována pro rychlost, takže vaše 3D výtisky nebudou trvat tak dlouho a nebudou tak pomalé jako obvykle.

Závěr

S praxí a zkušenostmi najdete skvělou výšku vrstvy, která vám zajistí jak skvělou kvalitu, tak rozumnou dobu tisku, ale záleží na vašich preferencích a použití vašich výtisků.

Používání jen jedné z těchto metod nebo jejich kombinace by vám mělo ušetřit spoustu času na vaší cestě za 3D tiskem. V průběhu let vám tyto techniky mohou snadno ušetřit stovky hodin tisku, proto se je dobře naučte a implementujte je, kde se dá.

Když věnujete čas tomu, abyste se tyto věci naučili, skutečně to zlepší celkový výkon vašich výtisků, protože vám to pomůže pochopit základy 3D tisku.

Doufám, že pro vás byl tento příspěvek užitečný, a pokud si chcete přečíst další užitečné informace, podívejte se na můj příspěvek 25 nejlepších upgradů 3D tiskáren nebo Jak vydělat peníze 3D tiskem.