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Wenn du lernst, wie du Überhänge in deinen 3D-Drucken verbessern kannst, wird sich das positiv auf deine Druckqualität auswirken. Ich hatte in der Vergangenheit einige ziemlich schlechte Überhänge, also beschloss ich, herauszufinden, wie man sie am besten verbessern kann. Es ist tatsächlich nicht so schwer, wie ich dachte.
Um die Überhänge zu verbessern, sollten Sie Ihre Kühlung mit einem Lüfter-Upgrade und einem Lüfterkanal verbessern, um die kühle Luft auf das geschmolzene Filament zu leiten. Die Verringerung des Modellwinkels auf 45° oder weniger ist ein guter Weg, um schlechte Überhänge zu reduzieren. Sie können auch die Schichthöhe, die Druckgeschwindigkeit und die Drucktemperatur verringern, damit das Filament nicht so stark geschmolzen wird und schneller abkühlt.
Der Rest dieses Artikels geht auf einige wichtige Details ein, um Ihnen zu helfen, das Problem zu verstehen und wie jede Methode hilft, Ihren Überhang zu verbessern (mit Videos), also lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Was sind Überhänge im 3D-Druck?
Überhänge beim 3D-Druck entstehen, wenn das von der Düse extrudierte Filament zu weit über die vorhergehende Schicht hinausragt, so dass es sich in der Luft befindet und nicht ausreichend gestützt werden kann. Dies führt dazu, dass die extrudierte Schicht "überhängt" und eine schlechte Druckqualität erzeugt, da sie keine gute Unterlage bildet.
Ein guter Überhang ist ein Überhang, bei dem Sie tatsächlich in einem Winkel über der 45°-Marke, also diagonal, 3D-drucken können. Um dies zu verdeutlichen, können Sie sich den Buchstaben T vorstellen, der versucht, 3D-gedruckt zu werden.
Bis zum mittleren Teil des Buchstabens würde es gut gehen, weil er gut abgestützt ist, aber wenn man zur obersten Zeile kommt, ist dieser 90°-Winkel viel zu spitz, um darunter eine Stütze zu haben.
Das nennen wir Überhang.
Es gibt Überhangtests mit Winkeln von 10° bis 80°, mit denen Sie herausfinden können, wie gut Ihr 3D-Drucker mit Überhängen zurechtkommt, und sie können ziemlich gut abschneiden, solange Sie die richtigen Maßnahmen ergreifen.
Der beliebteste Überhangtest auf Thingiverse ist der Mini-All-in-One-3D-Druckertest von majda107, der mehrere wichtige Funktionen eines 3D-Druckers testet. Er wird ohne Stützen und mit 100% Füllung gedruckt, um die Fähigkeiten Ihres Druckers wirklich zu testen.
Es ist schwierig, Überhänge in scharfen Winkeln zu drucken, da es unter der nächsten extrudierten Schicht keine ausreichende Auflagefläche gibt, damit sie an ihrem Platz bleibt. Sie wird praktisch in der Luft gedruckt.
Beim 3D-Druck besteht die allgemeine Regel zur Bekämpfung von Überhängen darin, dass Winkel von 45° oder weniger gedruckt werden sollten, da darüber liegende Winkel durch Überhänge negativ beeinflusst werden.
Die Physik hinter diesem Winkel ist, dass ein 45°-Winkel genau in der Mitte eines 90°-Winkels liegt, was bedeutet, dass 50 % der Schicht gestützt und 50 % der Schicht nicht gestützt sind.
Je weiter der Winkel über den 50 %-Punkt hinausgeht, desto schlechter ist die Unterstützung, die für eine solide Grundlage erforderlich ist. Sie möchten, dass Ihre Schichten eine größere Oberfläche haben, damit sie für erfolgreiche, starke 3D-Drucke haften.
Einige Modelle sind so komplex, dass es schwierig ist, Überhänge von vornherein zu vermeiden.
Zum Glück gibt es viele Methoden, um den Überhang unserer 3D-Drucker zu verbessern. Bleiben Sie dran und erfahren Sie mehr über diese Tipps und Tricks.
So verbessern Sie Überhänge in Ihren 3D-Drucken
Wie bereits erwähnt, ist es eine gute Lösung, dafür zu sorgen, dass Ihre Modelle keinen größeren Winkel als 45° aufweisen, aber es gibt noch viele weitere Möglichkeiten zur Verbesserung von Überhängen, die Sie bei Ihrem 3D-Druck einsetzen können.
So verbessern Sie Überhänge in Ihren 3D-Drucken
- Verstärkte Ventilatorkühlung von Teilen
- Verringern der Schichthöhe
- Ändern Sie die Ausrichtung Ihres Modells
- Verringern Sie Ihre Druckgeschwindigkeit
- Reduzieren Sie Ihre Drucktemperatur
- Verringern der Schichtbreite
- Teilen Sie Ihr Modell in mehrere Teile auf
- Stützstrukturen verwenden
- Eine Fase in das Modell integrieren
- Optimieren Sie Ihren 3D-Drucker
1. die Lüfterkühlung von Teilen erhöhen
Das erste, was ich tun würde, um meine Überhänge zu verbessern, ist, die Effizienz meiner Schichtkühlung zu erhöhen. Das bedeutet, dass ich entweder den Lüfter durch einen hochwertigeren ersetzen oder einen Lüfterkanal verwenden würde, der die kühle Luft richtig zu den 3D-Drucken leitet.
Oft werden Ihre 3D-Drucke auf einer Seite gekühlt, während die andere Seite mit Überhängen zu kämpfen hat, weil sie nicht ausreichend gekühlt wird. Wenn dies bei Ihnen der Fall ist, können Sie das Problem recht einfach beheben.
Gebläse und Kühlung funktionieren deshalb so gut, weil das Material, sobald es durch die Düse extrudiert wird, auf eine Temperatur abgekühlt wird, die weit unter der Schmelztemperatur liegt, so dass es schnell aushärtet.
Die Aushärtung des Filaments während des Extrudierens bedeutet, dass es ein gutes Fundament bilden kann, unabhängig von der geringen Unterstützung, die darunter liegt, ähnlich wie bei Brücken, bei denen das Material zwischen zwei erhöhten Punkten extrudiert wird.
Wenn man gute Brücken bauen kann, kann man auch gute Überhänge bauen. Die meisten dieser Tipps zur Verbesserung des Überhangs lassen sich also auch auf Brücken übertragen.
- Holen Sie sich einen hochwertigen Lüfter - der Noctua-Lüfter ist ein großartiges Upgrade, das Tausende von Nutzern lieben
- 3D-Drucken Sie sich einen Petsfang Duct (Thingiverse) oder eine andere Art von Duct (Ender 3), die sich sehr gut bewährt hat.
2. die Schichthöhe zu verringern
Als Nächstes können Sie die Schichthöhe verringern, denn dadurch wird der Winkel, in dem die extrudierten Schichten arbeiten, reduziert.
Stellen Sie sich Ihre extrudierten Schichten wie eine Treppe vor: Je größer die Treppe ist, desto mehr Material steht über die Kante der vorherigen Schicht hinaus, d. h. es gibt einen Überhang.
Auf der anderen Seite dieses Szenarios bedeutet eine kleinere Treppe (Schichthöhe), dass jede Schicht eine engere Grundlage und Stützfläche hat, auf der die nächste Schicht aufbauen kann.
Das erhöht zwar die Druckzeit, ist aber manchmal notwendig, um die tollen Überhänge und die gute Druckqualität zu erhalten. Die Ergebnisse sind in der Regel besser als der Zeitverlust!
Das folgende Video des 3D-Druck-Professors veranschaulicht dies sehr gut.
Die Standard-Schichthöhe in Cura für eine 0,4 mm Düse beträgt komfortable 0,2 mm, also 50%. Die allgemeine Regel für die Schichthöhe im Verhältnis zum Düsendurchmesser liegt zwischen 25% und 75%.
Das bedeutet, dass Sie einen Bereich von 0,01 mm Schichthöhe bis zu 0,03 mm verwenden können.
- Ich würde versuchen, eine Schichthöhe von 0,16 mm oder 0,12 mm für Ihren 3D-Drucker zu verwenden.
- Vergewissern Sie sich, dass Sie die "magischen Zahlen" für Ihre Schichthöhe verwenden, damit Sie keine Mikroschritte machen.
3. die Ausrichtung des Modells ändern
Die Ausrichtung Ihres Modells ist ein weiterer Trick, den Sie zu Ihrem Vorteil nutzen können, um Überhänge zu reduzieren. Das bedeutet, dass Sie Ihr 3D-Druckmodell drehen und anpassen können, um die Winkel zu verringern, in denen das Modell gedruckt wird.
Das funktioniert zwar nicht immer, aber in manchen Fällen kann es perfekt funktionieren.
Der Winkel kann zwar nicht unter 45° gesenkt werden, aber man kann sich ihm ziemlich annähern.
Für den 3D-Druck mit Harz wird empfohlen, die 3D-Drucke in einem Winkel von 45° zur Bauplatte auszurichten, damit sie besser haften.
- Drehen Sie Ihre Modelle, um den Überhang zu reduzieren
- Verwenden Sie Software zur automatischen Ausrichtung Ihrer 3D-Druckmodelle.
Cura Software Plugin Makers Muse hat ein großartiges Video, das die Details hinter der Druckausrichtung in Bezug auf die Stärke und die Auflösung beschreibt und Ihnen ein besseres Verständnis dafür vermittelt, wie wichtig die Druckausrichtung ist.
Er beschreibt, dass es immer einen Kompromiss gibt, wenn es um die Ausrichtung geht, und dass man in einigen Fällen das Beste aus beiden Welten bekommen kann. Es erfordert ein wenig Nachdenken und Wissen darüber, wie Schichten Teile zusammensetzen, um die Dinge richtig zu machen.
4. die Druckgeschwindigkeit zu reduzieren
Dieser Tipp hat etwas mit dem Aspekt der Kühlung und der besseren Haftung der Schichten zu tun: Wenn Sie die Druckgeschwindigkeit verringern, haben die extrudierten Schichten mehr Zeit, um von der Kühlung zu profitieren, sodass eine gute Grundlage geschaffen werden kann.
Wenn Sie eine reduzierte Druckgeschwindigkeit mit einer verbesserten Kühlung, einer geringeren Schichthöhe und einer guten Teileausrichtung kombinieren, können Sie das Auftreten von Überhängen in Ihren 3D-Drucken deutlich verringern.
5. reduzieren Sie die Drucktemperatur
Die optimale Temperatur für Ihren 3D-Drucker ist diejenige, mit der Sie bei der niedrigstmöglichen Temperatur gut extrudieren können. Sie sollten keine höhere Düsentemperatur verwenden, als Sie tatsächlich benötigen, es sei denn, Sie haben andere Ziele im Auge.
Der Grund dafür ist, dass Ihr Filament flüssiger und heißer sein wird, als es sein müsste, so dass die Kühlung mit einem stärker geschmolzenen Filament nicht mehr so effektiv ist, was zu geringeren Überhängen führt.
Siehe auch: Cura vs. PrusaSlicer - Was ist besser für den 3D-Druck?Eine höhere Drucktemperatur kann dazu beitragen, die Festigkeit des Teils zu erhöhen oder Probleme mit der Unterextrusion zu verringern, aber wenn Sie Ihren 3D-Drucker genau abstimmen, können Sie viele Probleme in der Regel auch ohne die Temperatur lösen.
Ich würde einige Versuche mit einem Temperaturturm machen, der so kalibriert ist, dass er mehrere Temperaturen innerhalb des Bereichs Ihres Filaments prüft.
Bei einem 10-teiligen Temperaturturm und einem Filamenttemperaturbereich von 195 - 225°C kann die Starttemperatur beispielsweise bei 195°C liegen und dann in 3°C-Schritten bis auf 225°C erhöht werden.
Mit dieser Methode können Sie wirklich eine perfekte Temperatur einstellen und dann die niedrigste Temperatur ermitteln, bei der die Druckqualität gut aussieht.
GaaZolee hat auf Thingiverse einen fantastischen Smart Compact Temperature Calibration Tower erstellt.
- Finden Sie Ihre optimale Drucktemperatur
- Vergewissern Sie sich, dass Sie keine höhere Temperatur als nötig verwenden, da dies zu einem hohen Materialfluss führen kann.
6. die Ebenenbreite verringern
Diese Methode funktioniert in gewisser Weise, weil sie das Gewicht jeder extrudierten Materialschicht verringert. Je weniger Gewicht eine Schicht hat, desto weniger Masse oder Kraft steckt dahinter, wenn sie über der vorherigen Schicht hängt.
Wenn man über die physikalischen Eigenschaften von Überhängen nachdenkt, hängt das mit der geringeren Schichthöhe zusammen, die ihr eigenes Gewicht im Überhangwinkel besser tragen kann.
Ein weiterer Vorteil einer geringeren Schichtbreite ist, dass weniger Material abgekühlt werden muss, was zu einer schnelleren Abkühlung des extrudierten Materials führt.
Eine Verringerung der Schichtbreite kann leider zu einer Verlängerung der Gesamtdruckzeit führen, da Sie weniger Material extrudieren müssen.
7. teilen Sie Ihr Modell in mehrere Teile auf
Diese Methode ist etwas aufwändiger als die anderen, kann aber bei störenden Abdrücken wahre Wunder bewirken.
Die Technik besteht darin, Ihre Modelle in Abschnitte aufzuteilen, die diese 45° reduzieren. Sehen Sie sich das Video von Josef Prusa unten an, um eine einfache Anleitung in der Meshmixer-Software zu erhalten.
3D-Drucker-Benutzer tun dies auch, wenn sie ein großes Projekt und einen relativ kleinen 3D-Drucker haben, in den nicht das ganze Stück passt. Manche Drucke werden in mehrere Teile aufgeteilt, um ein Objekt herzustellen, wie z. B. ein Stormtrooper-Helm, für den über 20 Teile benötigt werden.
8. stützende Strukturen verwenden
Die Verwendung von Stützkonstruktionen ist der einfachste Weg, um Überhänge zu verbessern, denn dadurch wird das stützende Fundament geschaffen, anstatt den Überhang selbst wirken zu lassen.
In vielen Fällen werden Sie kaum auf Trägermaterial verzichten können, unabhängig von der Ausrichtung, der Schichthöhe, dem Grad der Kühlung und so weiter.
Manchmal müssen Sie Ihre Stützstrukturen einfach über Ihren Slicer einfügen. Es gibt einige Slicer, mit denen Sie Ihre Stützstrukturen genau anpassen können
Das unten stehende Video von CHEP zeigt Ihnen, wie Sie mithilfe eines speziellen Plugins benutzerdefinierte Stützen hinzufügen können. Probieren Sie es aus, um Ihre Stützen zu reduzieren.
9 Integrieren Sie eine Fase in Ihr Modell.
Die Integration einer Fase in Ihr Modell ist eine ziemlich gute Methode, um Überhänge zu reduzieren, da Sie die tatsächlichen Winkel Ihres Modells verringern. Sie wird als Übergangskante zwischen zwei Flächen eines Objekts beschrieben.
Mit anderen Worten: Statt einer scharfen 90°-Kurve zwischen zwei Seiten eines Objekts können Sie eine Krümmung hinzufügen, die eine rechtwinklige Kante oder Ecke abschneidet, um eine symmetrische, schräge Kante zu erzeugen.
Normalerweise wird es in der Zimmerei verwendet, aber auch im 3D-Druck ist es von großem Nutzen, insbesondere bei Überhängen.
Da Überhänge der 45°-Regel folgen, eignet sich eine Abschrägung perfekt zur Verbesserung von Überhängen, wenn sie verwendet werden kann. In manchen Fällen ist eine Abschrägung nicht sinnvoll, aber in anderen Fällen funktioniert sie sehr gut.
Fasen verändern das Aussehen von Modellen erheblich, daher sollten Sie dies bedenken.
Siehe auch: Sollte ich meinen 3D-Drucker in meinem Schlafzimmer aufstellen?10. optimieren Sie Ihren 3D-Drucker
Die letzte Maßnahme, die sich nicht speziell auf Überhänge, sondern auf die allgemeine Qualität und Leistung des 3D-Druckers bezieht, besteht darin, den 3D-Drucker einfach zu optimieren.
Die meisten Menschen vernachlässigen ihren 3D-Drucker im Laufe der Zeit und sind sich nicht bewusst, dass eine regelmäßige Wartung eine gute Idee für die Druckqualität ist. 3D-Drucker sind sehr langlebig, aber sie bestehen aus Teilen, die einer besonderen Pflege bedürfen, wie z. B. Riemen, Rollen, die Druckdüse und Stäbe.
- Überprüfen Sie Ihre Teile & stellen Sie sicher, dass Sie Teile ersetzen, die merklich abgenutzt sind
- Ziehen Sie die Schrauben rund um Ihren 3D-Drucker und Ihre Gurte fest.
- Tragen Sie regelmäßig etwas leichtes Maschinen- oder Nähöl auf Ihre Ruten auf, damit sie sich leichter bewegen lassen.
- Reinigen Sie Ihren Extruder und Ihre Ventilatoren, da sich dort leicht Staub und Rückstände ansammeln können.
- Sorgen Sie für eine saubere und dauerhafte Bauoberfläche
- Führen Sie hin und wieder einen Kaltzug durch - heizen Sie die Düse auf 200 °C auf, legen Sie das Filament ein, reduzieren Sie die Hitze auf 100 °C und ziehen Sie dann kräftig am Filament.
Es gibt viele Methoden zur Verbesserung Ihres Überhangs, die ziemlich gut funktionieren. Hoffentlich hat dieser Artikel Sie in die richtige Richtung gelenkt, damit Sie endlich Überhänge bekommen, auf die Sie stolz sein können.