Για τις περισσότερες χρήσεις στην τρισδιάστατη εκτύπωση, η ακρίβεια των διαστάσεων και οι ανοχές δεν έχουν τεράστια σημασία στα μοντέλα μας, ειδικά αν εκτυπώνετε τρισδιάστατα για μοντέλα ή διακοσμητικά.

Από την άλλη πλευρά, αν θέλετε να δημιουργήσετε λειτουργικά εξαρτήματα που απαιτούν υψηλή διαστατική ακρίβεια και ακρίβεια, τότε θέλετε να ακολουθήσετε μια σειρά από βήματα για να φτάσετε εκεί.

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές SLA έχουν συνήθως την καλύτερη ανάλυση, η οποία μεταφράζεται σε καλύτερη ακρίβεια διαστάσεων και ανοχές, αλλά ένας καλά ρυθμισμένος εκτυπωτής FDM μπορεί ακόμα να τα πάει περίφημα. Βαθμονομήστε την ταχύτητα εκτύπωσης, τη θερμοκρασία και τους ρυθμούς ροής για να έχετε την καλύτερη ακρίβεια διαστάσεων. Βεβαιωθείτε ότι έχετε σταθεροποιήσει το πλαίσιο και τα μηχανικά μέρη σας.

Στο υπόλοιπο άρθρο θα αναφερθούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την επίτευξη της καλύτερης διαστατικής ακρίβειας, οπότε συνεχίστε να διαβάζετε για να μάθετε περισσότερα.

Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την ακρίβεια των διαστάσεων στην τρισδιάστατη εκτύπωση;

Πριν προχωρήσουμε στους παράγοντες που επηρεάζουν τη διαστατική ακρίβεια των τρισδιάστατα εκτυπωμένων εξαρτημάτων σας, επιτρέψτε μου να ρίξω λίγο φως στο τι ακριβώς είναι η διαστατική ακρίβεια.

Αναφέρεται απλώς στο πόσο καλά ένα εκτυπωμένο αντικείμενο ταιριάζει με το μέγεθος και τις προδιαγραφές του αρχικού αρχείου.

Παρακάτω παρατίθεται ο κατάλογος των παραγόντων που επηρεάζουν τη διαστατική ακρίβεια των τρισδιάστατων εκτυπώσεων.

• Ακρίβεια μηχανήματος (ανάλυση)
• Υλικό εκτύπωσης
• Μέγεθος αντικειμένου
• Επίδραση του πρώτου στρώματος
• Υπό ή Πάνω από την εξώθηση
• Θερμοκρασία εκτύπωσης
• Ρυθμοί ροής

Πώς να επιτύχετε τις καλύτερες ανοχές & ακρίβεια διαστάσεων

Η τρισδιάστατη εκτύπωση απαιτεί ένα καλό επίπεδο ακρίβειας κατά την εκτύπωση εξειδικευμένων εξαρτημάτων. Ωστόσο, αν θέλετε να εκτυπώσετε με διαστατική ακρίβεια υψηλού επιπέδου, οι ακόλουθοι παράγοντες θα σας βοηθήσουν να το πετύχετε, μαζί με τα αναφερόμενα βήματα.

Ακρίβεια μηχανήματος (ανάλυση)

Το πρώτο πράγμα που θέλετε να εξετάσετε όταν προσπαθείτε να βελτιώσετε τη διαστατική σας ακρίβεια είναι η πραγματική ανάλυση στην οποία περιορίζεται ο τρισδιάστατος εκτυπωτής σας. Η ανάλυση έχει να κάνει με το πόσο υψηλή μπορεί να είναι η ποιότητα των τρισδιάστατων εκτυπώσεών σας, μετρούμενη σε μικρόμετρα.

Συνήθως θα δείτε την ανάλυση XY και την ανάλυση ύψους στρώματος, η οποία μεταφράζεται στο πόσο ακριβής μπορεί να είναι κάθε κίνηση κατά μήκος του άξονα X ή Y.

Υπάρχει ένα ελάχιστο όριο για το πόσο μπορεί να κινηθεί η κεφαλή εκτύπωσης με υπολογισμένο τρόπο, οπότε όσο μικρότερος είναι αυτός ο αριθμός, τόσο πιο ακριβής είναι η ακρίβεια των διαστάσεων.

Τώρα, όταν πρόκειται για την πραγματική τρισδιάστατη εκτύπωση, μπορούμε να εκτελέσουμε μια δοκιμή βαθμονόμησης, την οποία μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να διαπιστώσετε πόσο καλή είναι η ακρίβεια των διαστάσεων.

Θα συνιστούσα να εκτυπώσετε στον εαυτό σας έναν κύβο βαθμονόμησης XYZ 20 χιλιοστών (κατασκευασμένο από την iDig3Dprinting στο Thingiverse) και στη συνέχεια να μετρήσετε τις διαστάσεις με ένα ζευγάρι παχύμετρα υψηλής ποιότητας.

Τα ψηφιακά παχύμετρα Kynup από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ένα από τα παχύμετρα με την υψηλότερη βαθμολογία στο Amazon, και για καλό λόγο. Είναι πολύ ακριβή, με ακρίβεια έως και 0,01 mm και πολύ φιλικά προς το χρήστη.

Αφού εκτυπώσετε τρισδιάστατα και μετρήσετε τον κύβο βαθμονόμησής σας, ανάλογα με τη μέτρηση, θα χρειαστεί να προσαρμόσετε τα βήματα/mm απευθείας στο υλικολογισμικό του εκτυπωτή σας.

Οι υπολογισμοί και οι προσαρμογές που θα χρειαστείτε έχουν ως εξής:

E = αναμενόμενη διάσταση

O = παρατηρούμενη διάσταση

S = τρέχων αριθμός βημάτων ανά mm

τότε:

(E/O) * S = ο νέος σας αριθμός βημάτων ανά mm

Εάν έχετε μια τιμή που κυμαίνεται μεταξύ 19,90 - 20,1 mm, τότε βρίσκεστε σε πολύ καλό σημείο.

Το All3DP το περιγράφει αυτό:

• Μεγαλύτερο από +/- 0,5 mm είναι κακό
• Λιγότερο από +/- 0,5 mm είναι ο μέσος όρος
• Λιγότερο από +/- 0,2 mm είναι καλό
• Λιγότερο από +/- 0,1 mm είναι φανταστικό

Πραγματοποιήστε τις προσαρμογές σας όπως χρειάζεται, και θα πρέπει να είστε πιο κοντά στο στόχο σας για την επίτευξη της καλύτερης διαστατικής ακρίβειας.

• Χρησιμοποιήστε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή με υψηλή ανάλυση (χαμηλότερα μικρόμετρα) στον άξονα XY και στον άξονα Z.
• Οι εκτυπωτές SLA 3D έχουν συνήθως καλύτερη ακρίβεια διαστάσεων από τους εκτυπωτές FDM
• Όσον αφορά τον άξονα Ζ, μπορείτε να επιτύχετε αναλύσεις έως και 10 μικρόμετρα.
• Συνήθως βλέπουμε τρισδιάστατους εκτυπωτές με αναλύσεις από 20 έως 100 μικρόμετρα.

Υλικά εκτύπωσης

Ανάλογα με το υλικό με το οποίο εκτυπώνετε, μπορεί να υπάρξει συρρίκνωση μετά την ψύξη, η οποία θα μειώσει την ακρίβεια των διαστάσεων.

Εάν αλλάζετε υλικά και δεν έχετε συνηθίσει τα επίπεδα συρρίκνωσης, τότε θα πρέπει να κάνετε κάποιες δοκιμές για να βρείτε πώς θα έχετε την καλύτερη δυνατή ακρίβεια διαστάσεων στις εκτυπώσεις σας.

Τώρα, μπορείτε να επιλέξετε:

• Εκτελέστε ξανά μια δοκιμή κύβου βαθμονόμησης εάν χρησιμοποιείτε διαφορετικό υλικό για να ελέγξετε τα επίπεδα συρρίκνωσης.
• Κλιμακώστε την εκτύπωσή σας ανάλογα με το επίπεδο συρρίκνωσης της αναφερόμενης εκτύπωσης.

Μέγεθος αντικειμένου

Ομοίως, το μέγεθος του αντικειμένου είναι σημαντικό, διότι τα μεγάλα αντικείμενα συχνά δημιουργούν πολύπλοκα προβλήματα και η ανακρίβεια είναι ανεξέλεγκτη μερικές φορές σε τέτοια μεγάλα αντικείμενα.

• Επιλέξτε μικρότερα αντικείμενα ή χωρίστε το μεγαλύτερο αντικείμενο σε μικρότερα μέρη.
• Ο διαχωρισμός του μεγαλύτερου αντικειμένου σε μικρότερα μέρη αυξάνει τη διαστατική ακρίβεια κάθε μέρους.

Έλεγχος της κίνησης των εξαρτημάτων

Διαφορετικά μέρη του μηχανήματος παίζουν ρόλο στη διαδικασία τρισδιάστατης εκτύπωσης, οπότε κάθε μέρος πρέπει να ελέγχεται πριν ξεκινήσετε την εκτύπωση.

• Ελέγξτε όλους τους ιμάντες τάνυσης και σφίξτε τους για να είστε σίγουροι.
• Βεβαιωθείτε ότι οι γραμμικές ράβδοι και οι ράγες σας είναι όλες ευθείες.
• Θα πρέπει επίσης να βεβαιωθείτε ότι ο τρισδιάστατος εκτυπωτής σας είναι καλά συντηρημένος και να χρησιμοποιείτε λίγο λάδι στις γραμμικές ράβδους & βίδες.

Βελτιώστε το πρώτο σας στρώμα

Η πρώτη στρώση είναι σαν την πρώτη ερώτηση στις εξετάσεις- αν πάει καλά, όλα θα παραμείνουν καλά. Ομοίως, η πρώτη στρώση μπορεί να έχει μακροχρόνιο αντίκτυπο στο μοντέλο εκτύπωσης όσον αφορά την ακρίβεια των διαστάσεων, αν δεν αντιμετωπιστεί σωστά.

Εάν έχετε κρατήσει το ακροφύσιο πολύ ψηλά ή πολύ χαμηλά, αυτό θα επηρεάσει το πάχος των στρώσεων, επηρεάζοντας δραστικά την εκτύπωση.

Αυτό που πρέπει να κάνετε μαζί με τη διαχείριση της διαστατικής ακρίβειας είναι:

• Βεβαιωθείτε ότι το ακροφύσιο βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση από το κρεβάτι για να πετύχετε μια τέλεια πρώτη στρώση.
• Σίγουρα θα δοκίμαζα τις πρώτες στρώσεις σας και αν βγαίνουν καλά.
• Ισοπεδώστε σωστά το κρεβάτι σας και βεβαιωθείτε ότι είναι επίπεδο κατά τη θέρμανση, ώστε να μπορείτε να υπολογίσετε τυχόν στρεβλώσεις.
• Χρησιμοποιήστε ένα γυάλινο κρεβάτι για μια πολύ επίπεδη επιφάνεια

Θερμοκρασία εκτύπωσης

Η θερμοκρασία παίζει σημαντικό ρόλο στην επίτευξη της επιθυμητής ακρίβειας. Εάν εκτυπώνετε σε υψηλή θερμοκρασία, μπορεί να παρατηρήσετε ότι βγαίνει περισσότερο υλικό και χρειάζεται περισσότερος χρόνος για να κρυώσει.

Αυτό μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια των διαστάσεων των εκτυπώσεών σας, καθώς το προηγούμενο στρώμα που δεν έχει κρυώσει μπορεί να επηρεαστεί από το επόμενο στρώμα.

• Εκτελέστε έναν πύργο θερμοκρασίας και βρείτε τη βέλτιστη θερμοκρασία που μειώνει τις ατέλειες εκτύπωσης.
• Συνήθως η ελαφρά μείωση της θερμοκρασίας εκτύπωσης (περίπου 5°C) είναι αποτελεσματική.
• Θέλετε να χρησιμοποιείτε τη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία που δεν οδηγεί σε υποεκχύλιση.

Αυτό θα δώσει τον κατάλληλο χρόνο για να κρυώσουν οι στρώσεις σας και θα έχετε μια ομαλή και κατάλληλη ακρίβεια διαστάσεων.

Αντισταθμίστε ενώ σχεδιάζετε

Αφού ρυθμίσετε την ακρίβεια των διαστάσεων της μηχανής, θα πρέπει να είστε σε καλό δρόμο, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να έχετε διαστάσεις που δεν είναι τόσο ακριβείς όσο νομίζατε.

Αυτό που μπορούμε να κάνουμε είναι να λάβουμε υπόψη την ανακρίβεια ορισμένων εξαρτημάτων από άποψη σχεδιασμού και να κάνουμε αλλαγές σε αυτές τις διαστάσεις πριν από την τρισδιάστατη εκτύπωση.

Αυτό παίζει ρόλο μόνο αν σχεδιάζετε τα δικά σας εξαρτήματα, αλλά μπορείτε να μάθετε πώς να κάνετε προσαρμογές σε υπάρχοντα σχέδια με μερικά σεμινάρια στο YouTube ή απλά να αφιερώσετε χρόνο για να μάθετε το λογισμικό σχεδιασμού μόνοι σας.

• Ελέγξτε τη δυνατότητα εκτύπωσης του μηχανήματός σας και ρυθμίστε τα σχέδιά σας σύμφωνα με αυτήν.
• Εάν ο τρισδιάστατος εκτυπωτής σας μπορεί να εκτυπώσει μόνο μέχρι μια συγκεκριμένη ανάλυση, μπορείτε να αυξήσετε το μέγεθος των σημαντικών τμημάτων κατά λίγο.
• Κλιμακώστε τα μοντέλα άλλων σχεδιαστών ώστε να ταιριάζουν στην ικανότητα ανοχής των μηχανών σας.

Ρύθμιση ρυθμού ροής

Η ποσότητα νήματος που βγαίνει από το ακροφύσιο είναι ευθέως ανάλογη με το πόσο αποτελεσματικά εναποτίθενται και ψύχονται τα στρώματά σας.

Εάν ο ρυθμός ροής είναι βραδύτερος από τον βέλτιστο, μπορεί να αφήσει κενά, ενώ εάν είναι υψηλός, μπορεί να παρατηρήσετε υπερβολική ποσότητα υλικού στα στρώματα, όπως κηλίδες και σπυράκια.

• Προσπαθήστε να βρείτε το σωστό ρυθμό ροής για τη διαδικασία εκτύπωσης.
• Ρυθμίστε σε μικρά χρονικά διαστήματα χρησιμοποιώντας ένα Flow Rate Test και στη συνέχεια δείτε ποιος ρυθμός ροής σας δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα.
• Προσέχετε πάντοτε την υπερβολική εξώθηση κατά την αύξηση του ρυθμού ροής και την υποεκβολή κατά τη μείωση του ρυθμού ροής.

Αυτή η ρύθμιση είναι ιδανική για την καταπολέμηση της υποεκβολής ή της υπερβολικής εκβολής στις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας, η οποία μπορεί σίγουρα να επηρεάσει αρνητικά την ακρίβεια των διαστάσεων.

Οριζόντια επέκταση στο Cura

Αυτή η ρύθμιση στο Cura σας επιτρέπει να προσαρμόσετε το μέγεθος της τρισδιάστατης εκτύπωσης στον άξονα X/Y. Εάν έχετε μια τρισδιάστατη εκτύπωση με τρύπες που είναι πολύ μεγάλες, μπορείτε να εφαρμόσετε μια θετική τιμή στην οριζόντια μετατόπιση για να αντισταθμίσετε.

Αντίστροφα, για μικρότερες οπές, θα πρέπει να εφαρμόσετε αρνητική τιμή στην οριζόντια μετατόπιση για να αντισταθμίσετε.

Ο κύριος ρόλος που διαδραματίζει αυτή η ρύθμιση είναι:

• Αντισταθμίζει την αλλαγή στο μέγεθος που συμβαίνει όταν το προϊόν συρρικνώνεται καθώς ψύχεται.
• Σας βοηθά να έχετε το ακριβές μέγεθος και τις ακριβείς διαστάσεις του μοντέλου τρισδιάστατης εκτύπωσης.
• Αν το μοντέλο εκτύπωσης είναι μικρότερο, κρατήστε μια θετική τιμή και, αν είναι μεγάλο, επιλέξτε μια μικρότερη τιμή.