At lære at forbedre overhæng i dine 3D-udskrifter er en færdighed, som din udskriftskvalitet virkelig vil sætte pris på. Jeg har tidligere haft nogle ret dårlige overhæng, så jeg besluttede mig for at finde ud af de bedste metoder til at forbedre dem. Det er faktisk ikke så svært, som jeg troede.

For at forbedre overhæng bør du forbedre din køling med en opgradering af blæseren og en blæserkanal for at lede kølig luft til det smeltede filament. At reducere modelvinklerne til 45° eller mindre er en god måde at reducere dårlige overhæng på. Du kan også reducere laghøjden, udskrivningshastigheden og udskrivningstemperaturen, så filamentet ikke smelter så meget, så det kan køle hurtigere.

Dette er et godt udgangspunkt for at forbedre overhæng. Resten af denne artikel går ind i nogle ret vigtige detaljer for at hjælpe dig med at forstå problemet, og hvordan hver metode hjælper dig med at forbedre dit overhæng (med videoer), så læs videre for at finde ud af mere.

Hvad er overhæng i 3D-printning?

Overhæng i 3D-printning er, når det filament, som din dyse ekstruderer, "hænger" for langt over det foregående lag, til et punkt, hvor det er i luften og ikke kan understøttes tilstrækkeligt. Dette resulterer i, at det ekstruderede lag "hænger" over og giver dårlig printkvalitet, da det ikke kan danne et godt fundament nedenunder.

Et godt overhæng er et overhæng, hvor du faktisk kan 3D-printe i en vinkel over 45°-grænsen, som er en diagonal vinkel. For at sætte dette i perspektiv kan du forestille dig bogstavet T, der forsøger at blive 3D-printet.

Du ville klare dig fint op til den midterste del af bogstavet, fordi det er fint understøttet, men når du kommer til den øverste linje, er denne 90°-vinkel alt for skarp til at have nogen støtte nedenunder.

Det er det, vi kalder overhæng.

Der findes overhængstests, som du kan prøve med vinkler fra 10° op til 80° for at se, hvor godt din 3D-printer håndterer overhæng, og de kan klare sig ret godt, så længe du tager de rigtige skridt.

Den mest populære overhængstest på Thingiverse er Mini All in One 3D Printer Test af majda107, som tester flere vigtige funktioner på en 3D-printer. Den er udskrevet uden understøtninger og med 100 % fyldning for virkelig at teste din printers evner.

Det er svært at udskrive overhæng i skarpe vinkler, fordi der ikke er nok støtteflade under det næste ekstruderede lag til at holde sig på plads. Det vil praktisk talt blive udskrevet i luften.

I 3D-printning er den generelle regel for at bekæmpe overhæng at printe vinkler på 45° eller mindre, hvor vinkler over dette vil begynde at blive negativt påvirket af overhæng.

Fysikken bag denne vinkel er, at når du forestiller dig en 45° vinkel, er den lige midt i en 90° vinkel, hvilket betyder, at 50 % af laget er understøttet, og 50 % af laget er uunderstøttet.

Hvis du går over 50 %-punktet, opvejer det virkelig den støtte, der er nødvendig for at skabe et solidt nok fundament, og jo længere ude i vinklen, jo værre. Du ønsker, at dine lag skal have mere overfladeareal for at opnå en god og stærk 3D-printning.

Nogle modeller er komplekse, hvilket gør det ret svært at undgå udhæng i første omgang.

Heldigvis er der mange metoder til at forbedre, hvor meget overhæng vores 3D-printere kan levere, så bliv hængende for at finde ud af disse tips og tricks.

Sådan forbedrer du overhæng i dine 3D-udskrifter

Som tidligere nævnt er det en god løsning på overhæng at sørge for, at dine modeller ikke har vinkler, der er højere end 45°, men der er mange flere måder at forbedre overhæng på, som du kan implementere i din 3D-printning.

Sådan forbedrer du overhæng i dine 3D-udskrifter

1. Øget køling af dele ved hjælp af ventilator
2. Mindske laghøjden
3. Ændre retningen af din model
4. Reducer din udskrivningshastighed
5. Sænk udskriftstemperaturen
6. Mindskelse af lagbredden
7. Opdel din model i flere dele
8. Brug støttestrukturer
9. Integrere en affasning i modellen
10. Tune din 3D-printer op

1. Øget køling af dele ved hjælp af ventilator

Den første ting, jeg ville gøre for at forbedre mine overhæng, er at øge effektiviteten af min lagkøling. Det handler enten om at udskifte blæseren med en af højere kvalitet eller at bruge en blæserkanal, der leder den kølige luft korrekt til dine 3D-print.

Mange gange vil dine 3D-print blive kølet på den ene side, mens den anden side kæmper med overhæng, fordi den ikke har tilstrækkelig køling. Hvis det er din situation, kan du ret nemt rette op på problemet.

Grunden til, at ventilatorer og køling fungerer så godt, er, at så snart materialet er ekstruderet gennem dysen, bliver det afkølet til en temperatur langt under smeltetemperaturen, så det hurtigt hærder.

Hærdningen af dit filament, når det bliver ekstruderet, betyder, at det kan bygge et godt fundament uanset lidt støtte nedenunder. Det svarer til broer, som er ekstruderede linjer af materiale mellem to hævede punkter.

Hvis du kan få gode broer, kan du få gode overhæng, så de fleste af disse tips til forbedring af overhæng kan også bruges til brobygning.

• Få en blæser af høj kvalitet - Noctua-blæseren er en fantastisk opgradering, som tusindvis af brugere er glade for
• 3D-print selv en Petsfang Duct (Thingiverse) eller en anden type kanal (Ender 3), som har vist sig at fungere rigtig godt

2. Reducer laghøjden

Det næste du kan gøre er at reducere laghøjden, hvilket virker, fordi det reducerer den vinkel, som dine ekstruderede lag arbejder i.

Når du forestiller dig dine ekstruderede lag som en trappe, gælder det, at jo større trappen er, jo mere materiale er der ud over kanten af det foregående lag, hvilket med andre ord er et overhæng.

På den anden side af dette scenarie betyder en mindre trappe (laghøjde), at hvert lag har et tættere fundament og en bedre støtteflade at bygge på for det næste lag.

Selv om det vil øge udskrivningstiden, er det nogle gange nødvendigt for at få de fantastiske overhæng og den gode udskriftskvalitet. Resultaterne er som regel bedre end den tid, der går tabt!

Videoen nedenfor fra 3D Printing Professor illustrerer dette rigtig godt.

Standardlaghøjden i Cura for en 0,4 mm dyse er en behagelig 0,2 mm, hvilket er 50 %. Den generelle regel for laghøjde i forhold til dysediameteren er fra 25 % til 75 %.

Det betyder, at du kan bruge et område med en laghøjde på 0,01 mm op til 0,03 mm.

• Jeg ville prøve at bruge en laghøjde på 0,16 mm eller 0,12 mm til din 3D-printer
• Sørg for, at du anvender "magiske tal" for din laghøjde, så du ikke foretager mikroskridt.

3. Ændre orienteringen af din model

Retningen af din model er et andet trick, som du kan bruge til din fordel for at reducere overhæng. Det betyder, at du kan rotere og justere din 3D-udskrivningsmodel for at reducere de vinkler, som modellen udskrives i.

Det virker ikke altid, men i nogle tilfælde kan det fungere perfekt.

Du kan måske ikke reducere vinklen til under 45°, men du kan komme ret tæt på.

Ved 3D-udskrivning af harpiks anbefales det, at du orienterer dine 3D-udskrifter 45° i forhold til byggepladen for at opnå bedre vedhæftning.

• Drej dine modeller for at reducere overhæng
• Brug software til automatisk at orientere dine 3D-printmodeller.

Makers Muse har en god video, der beskriver detaljerne bag printorientering med hensyn til styrke & opløsning, så du får en bedre forståelse af, hvor vigtig printorientering er.

Han beskriver, hvordan der altid er et kompromis, når det gælder orientering, og i nogle tilfælde kan man få det bedste fra begge verdener. Det kræver lidt omtanke og viden om, hvordan lagene er sammensat for at få tingene til at fungere.

4. Reducer din udskrivningshastighed

Dette tip har noget at gøre med køleaspektet og bedre laghæftning. Når du reducerer din udskrivningshastighed, betyder det, at dine ekstruderede lag har mere tid til at nyde godt af køling, så det kan skabe et godt fundament.

Når du kombinerer en reduceret udskrivningshastighed med forbedret køling, en lavere laghøjde og en god orientering af emnerne, kan du reducere forekomsten af overhæng i dine 3D-udskrifter betydeligt.

5. Sænk temperaturen på din udskrivning

Den optimale temperatur for din 3D-printer er en temperatur, der ekstruderer pænt ved den lavest mulige temperatur. Du skal ikke bruge en dysetemperatur, der er højere, end du faktisk har brug for, medmindre du har andre mål i tankerne.

Grunden til dette er, at dit filament vil være mere flydende og varmere end nødvendigt, så køling vil ikke være lige så effektiv med et mere smeltet filament, hvilket bidrager til mindre overhæng.

En højere printtemperatur kan hjælpe med at øge styrken af emnet eller reducere problemer med underekstrusion, men hvis du finjusterer din 3D-printer, kan du normalt løse mange problemer uden at bruge temperaturen som løsning.

Jeg ville prøve mig frem ved at bruge et temperaturtårn, der er kalibreret til at teste flere temperaturer inden for dit filament.

F.eks. kan et 10-delt temperaturtårn og et filamenttemperaturområde på 195-225 °C have en starttemperatur på 195 °C og derefter stige i trin på 3 °C op til 225 °C.

Du kan virkelig indstille den perfekte temperatur ved hjælp af denne metode og derefter se den laveste temperatur, hvor din udskriftskvalitet ser fantastisk ud.

GaaZolee har lavet et fantastisk Smart Compact Temperature Calibration Tower på Thingiverse.

• Find din optimale udskrivningstemperatur
• Sørg for, at du ikke bruger en højere temperatur, end du har brug for, da det kan føre til en høj strøm af materiale.

6. Reducer lagbredden

Denne metode fungerer i nogen grad, fordi den mindsker vægten af hvert ekstruderet lag materiale. Jo mindre vægt dit lag har, jo mindre masse eller kraft er der bag det, som hænger over det foregående lag.

Når man tænker på fysikken bag udhæng, hænger det sammen med den reducerede laghøjde, som bedre kan bære sin egen vægt i udhængets vinkel.

En anden fordel ved at mindske lagbredden er, at der er mindre materiale at køle ned, hvilket resulterer i en hurtigere afkøling af det ekstruderede materiale.

Hvis du mindsker din lagbredde, kan det desværre øge din samlede udskrivningstid, fordi du vil ekstrudere mindre materiale.

7. Opdel din model i flere dele

Denne metode er lidt mere indgribende end de andre, men den kan gøre underværker med besværlige udskrifter.

Teknikken her er at opdele dine modeller i sektioner, der reducerer disse 45°. Se videoen af Josef Prusa nedenfor for en simpel vejledning i Meshmixer-softwaren.

3D-printerbrugere gør også dette, når de har et stort projekt og en relativt lille 3D-printer, som ikke kan rumme hele emnet. Nogle prints opdeles i flere dele for at lave et objekt, f.eks. en Stormtrooper-hjelm, som kræver over 20 dele.

8. Brug støttestrukturer

At bruge støttekonstruktioner er en slags nem løsning til at forbedre udhæng, fordi man skaber det bærende fundament i stedet for at lade udhænget virke magisk.

I mange tilfælde vil du have svært ved helt at undgå støttemateriale, uanset orientering, laghøjde, kølegrad osv.

Nogle gange er du bare nødt til at gå videre og tilføje dine støttestrukturer via din slicer. Der findes nogle slicere derude, som giver dig mulighed for at tilpasse dine støttestrukturer nøje

Videoen nedenfor fra CHEP viser dig, hvordan du tilføjer brugerdefinerede understøtninger ved hjælp af et særligt plugin, så du er velkommen til at tjekke det ud for at reducere dine understøtninger.

9. Integrer en affasning i din model

Integrering af en affasning i din model er en ret god metode til at reducere overhæng, fordi du reducerer modellens faktiske vinkler. Det beskrives som en overgangskant mellem to flader på et objekt.

Med andre ord kan du i stedet for at have et skarpt 90°-sving mellem to sider af et objekt tilføje en krumning, der skærer væk fra en retvinklet kant eller et hjørne for at skabe en symmetrisk skrå kant.

Det bruges normalt til tømrerarbejde, men det har helt sikkert gode anvendelsesmuligheder inden for 3D-printing, især når det drejer sig om udhæng.

Da udhæng følger 45°-reglen, er en affasning perfekt til at forbedre udhæng, når den kan bruges. I nogle tilfælde er en affasning ikke praktisk, men i andre tilfælde fungerer den fint.

Skråninger ændrer modellernes udseende betydeligt, så husk på dette.

10. Tune din 3D-printer op

Den sidste ting, som ikke specifikt vedrører overhæng, men derimod den generelle kvalitet og ydeevne af 3D-printere, er at indstille din 3D-printer.

De fleste mennesker forsømmer deres 3D-printer med tiden og er ikke klar over, at regelmæssig vedligeholdelse er en god idé for din printkvalitet. 3D-printere er meget holdbare, men de består af dele, som kræver ekstra pleje, f.eks. remme, ruller, printdyser og stænger.

• Tjek dine dele & sørg for at udskifte dele, der er mærkbart slidte
• Stram skruer omkring din 3D-printer og dine bælter
• Påfør jævnligt lidt let maskinolie eller syolie på dine stænger for at hjælpe dem med at bevæge sig glattere
• Rengør din ekstruder og dine ventilatorer, da de nemt kan ophobe støv og rester
• Sørg for, at din byggeflade er ren og holdbar
• Kør et koldt træk med jævne mellemrum - varm dysen op til 200 °C, indsæt filamentet, sænk varmen til 100 °C, og træk derefter kraftigt i filamentet.

Der findes mange metoder til at forbedre dit udhæng, som fungerer ret godt. Forhåbentlig har denne artikel styret dig i den rigtige retning, så du endelig kan få nogle udhæng, som du kan være stolt af.