Milline kihi kõrgus on 3D printimise jaoks parim?

Roy Hill 07-07-2023
Roy Hill

Teie 3D-trükitud objektide kihtide kõrgus on oluline kvaliteedi, kiiruse ja isegi tugevuse seisukohast. On hea mõte välja selgitada, milline kihtide kõrgus on teie olukorra jaoks parim.

Olen mõelnud, milline on parim kihi kõrgus teatud 3D printimise olukordades, nii et ma tegin selle kohta mõned uuringud ja jagan neid selles postituses.

Parim kihi kõrgus 3D-printimisel standardse 0,4 mm düüsiga on vahemikus 0,2 mm kuni 0,3 mm. See kihi kõrgus tagab tasakaalu kiiruse, eraldusvõime ja printimise edukuse vahel. Teie kihi kõrgus peaks olema vahemikus 25% kuni 75% teie düüsi läbimõõdust või võite sattuda printimisprobleemidesse.

Sul on põhiline vastus olemas, kuid oota, see pole veel kõik! Parima kihi kõrguse leidmisel on veel palju üksikasju, mida tuleb uurida, nii et jääge ja lugege edasi, et seda teada saada.

Kui olete huvitatud parimatest tööriistadest ja tarvikutest 3D-printerite jaoks, leiate need hõlpsasti siit (Amazon).

    Mis on kihi kõrgus, kihi paksus või resolutsioon?

    Enne kui me hakkame valima, milline kihi kõrgus on parim, saagime kõik ühele poole selles osas, mis on kihi kõrgus.

    Niisiis, põhimõtteliselt on kihi kõrgus mõõtmine, tavaliselt millimeetrites, mida teie otsik ekstrueerib 3D printimise iga kihi jaoks. 3D printimise puhul nimetatakse seda ka kihi paksuseks ja resolutsiooniks, kuna see muudab 3D printimise kvaliteetsemaks.

    Kui mõtlete detailse objektile, siis tähendab suur kihi kõrgus, et detailid ei saa nii kaugele minna. See on sarnane sellega, kui püüda ehitada detailne objekt Lego tükkide abil, klotsid on lihtsalt liiga suured, et detailid tõesti välja tuleksid.

    Seega, mida väiksem on kihtide kõrgus või "ehitusplokid", seda parem on kvaliteet, kuid see toob kaasa ka selle, et sama väljatrükkimise jaoks tuleb ekstrudeerida rohkem kihte.

    Kui te mõtlete, et "kas kihi kõrgus mõjutab printimiskvaliteeti?", siis mõjutab see otseselt, nagu ka mõõtmete täpsus. Mida madalam on teie kihi kõrgus või suurem on teie resolutsioon, seda rohkem on teie 3D-prinditud detailid mõõtmete poolest täpsed ja parema printimiskvaliteediga.

    Kihtide kõrgus on põhimõtteliselt sama mis resolutsioon.

    Nüüd, kui meil on see põhiline arusaam kihtide kõrgusest, vastame peamisele küsimusele, mis puudutab parima kihtide kõrguse valimist 3D-printimiseks.

    Milline kihi kõrgus on 3D printimise jaoks parim?

    Sellele küsimusele ei ole kõige lihtsam vastata, sest see sõltub tõesti teie eelistustest.

    Kas vajate välkkiiret printimist, et saaksite need niipea välja anda? Siis valige suurem kihi kõrgus.

    Kas soovite väga üksikasjalike detailide ja võrratu täpsusega kunstilist tööd? Siis valige väiksem kihtide kõrgus.

    Kui olete määranud tasakaalu kiiruse ja kvaliteedi vahel, saate valida, milline kihi kõrgus oleks teie 3D-printimise jaoks hea.

    Hea kihi kõrgus, mis töötab enamikus olukordades, on 0,2 mm. See on tüüpiline kihi paksus 3D-printimisel, kuna vaikimisi düüs on 0,4 mm ja hea reegel on kasutada kihi kõrgusena umbes 50% düüsi läbimõõdust.

    Sellistes olukordades, nagu 3D-printimine PPE näomaskide ja näokaitsekilpide puhul on teie peamine eesmärk saada need trükitud võimalikult kiiresti. Te ei valiks mitte ainult suuremat düüsi, vaid kasutaksite ka suurt kihi kõrgust, kuni see on täielikult toimiv.

    Kui teil on üksikasjaliku, kunstilise kuju mudel, mida soovite oma kodus eksponeerida, on eesmärk saavutada parim kvaliteet. Te valiksite väiksema düüsi läbimõõdu, kasutades samal ajal väikest kihi kõrgust, et saavutada äärmiselt kõrge detailsus.

    Selleks, et teha kindlaks, milline neist on parim, peaksite 3D-trükkima objektid, näiteks kalibreerimiskuuti või 3D-pingi, eri kihikõrgusel ja kontrollima kvaliteeti.

    Hoidke neid võrdlusmudelitena, et te teaksite, kui hea on kvaliteet, kui kasutate neid pihusti läbimõõte ja kihi kõrguse seadistusi.

    Peaksite siiski meeles pidama, et sõltuvalt pihusti läbimõõdust on piirid, kui väike või suur võib teie kihi kõrgus olla.

    Teie pihusti läbimõõdu jaoks liiga väike kihi kõrgus oleks põhjustavad plastiku tagasitõukamist pihustisse ja tal on üldse probleeme niidi väljapressimisega.

    Teie pihusti läbimõõdu jaoks liiga kõrge kiht oleks raskendavad kihtide üksteise külge kleepumist kuna düüs ei suuda ekstrudeerida hea täpsuse ja täpsusega.

    3D-printimise kogukonnas on olemas tuntud suunised selle kohta, kui suureks peaksite määrama oma kihi kõrguse protsendina düüsi läbimõõdust.

    Cura hakkab isegi hoiatusi andma, kui sisestate kihi kõrguse, mis on üle 80% otsiku läbimõõdust. Seega kui teil on otsiku läbimõõt 0,4 mm, mis on standardne otsiku suurus, saate hoiatuse, kui kihi kõrgus on 0,32 mm ja rohkem.

    Nagu eelnevalt mainitud, peaks teie kihi kõrgus olema vahemikus 25% & 75% teie pihusti läbimõõdust.

    Standardse 0,4 mm pihusti puhul annab see kihi kõrguse vahemiku 0,1 mm kuni 0,3 mm.

    Suurema 1mm otsiku puhul on seda veidi lihtsam arvutada, kusjuures teie vahemik on vahemikus 0,25mm & 0,75mm.

    Keskmine või 50% märk on tavaliselt hea lähtepunkt. olla, siis saate vastavalt kohandada, kas soovite paremat kvaliteeti või kiiremat printimise aega.

    Hea kihi kõrgus PLA või PETG puhul on 0,2 mm 0,4 mm pihusti puhul.

    Kuidas mõjutab kihi kõrgus kiirust ja trükkimisaega?

    Nagu eelnevalt mainitud, oleme kindlaks teinud, et kihi kõrgus mõjutab teie objekti kiirust ja üldist printimisaega, kuid millises ulatuses. Seda on õnneks üsna lihtne välja selgitada.

    Kihtide kõrgus mõjutab printimise aega, sest printimispea peab printima iga kihi ükshaaval. Väiksem kihtide kõrgus tähendab, et teie objektil on kokku rohkem kihte.

    Kui teil on kihi kõrgus 0,1 mm (100 mikronit), siis kohandate selle kihi kõrguseks 0,2 mm (200 mikronit), siis olete tegelikult vähendanud kihtide koguarvu poole võrra.

    Näiteks kui teil oleks 100 mm kõrgune objekt, oleks sellel 1000 kihti 0,1 mm kihi kõrguse korral ja 500 kihti 0,2 mm kihi kõrguse korral.

    Kui kõik asjad on võrdsed, siis tähendab see, et kui kihtide kõrgus väheneb poole võrra, kahekordistub kogu trükkimisaeg.

    Kasutame tõelist näidet ühe ja ainsa, 3D Benchy (staple 3D printimise objekti testida printeri võimeid) kolme erineva kihi kõrgusega, 0.3mm, 0.2mm & 0.1mm.

    0,3 mm Benchy võtab aega 1 tund ja 7 minutit, kokku 160 kihti.

    0,2 mm Benchy võtab aega 1 tund ja 35 minutit, kokku 240 kihti.

    0,1 mm Benchy trükkimiseks kulub 2 tundi ja 56 minutit ning 480 üksikut kihti.

    Erinevus trükkimisaja vahel:

    • 0,3 mm kõrgus ja 0,2 mm kõrgus on 41% või 28 minutit.
    • 0,2 mm kõrgus ja 0,1 mm kõrgus on 85% või 81 minutit (1 tund 21 minutit).
    • 0,3 mm kõrgus ja 0,1 mm kõrgus on 162% või 109 minutit (1 tund 49 minutit).

    Kuigi muutused on väga olulised, muutuvad need veelgi olulisemaks, kui vaatleme suuri objekte. 3D-mudelid, mis katavad suure osa teie printimisalusest, laiad ja kõrged, on suuremad erinevused printimisaegades.

    Selle illustreerimiseks viilutasin 3D Benchy't 300% ulatuses, mis peaaegu täidab ehitusplaadi. Erinevused trükkimisaegade vahel iga kihi kõrguse puhul olid tohutud!

    Alustades suurima kihi kõrgusega 0,3 mm, seega kiirema trükkimisega, on meil trükkimisaeg 13 tundi ja 40 minutit.

    Järgmisena on meil 0,2 mm 300% Benchy, mis kestis 20 tundi ja 17 minutit.

    Lõpuks, kõrgeima kvaliteediga Benchy 0,1mm kihi kõrgusega, mis võttis aega 1 päev, 16 tundi ja 8 minutit!

    Erinevus trükkimisaja vahel:

    • 0,3 mm kõrgus ja 0,2 mm kõrgus on 48% ehk 397 minutit (6 tundi ja 37 minutit).
    • 0,2 mm kõrgus ja 0,1 mm kõrgus on 97% ehk 1191 minutit (19 tundi ja 51 minutit).
    • 0,3 mm kõrgus ja 0,1 mm kõrgus on 194% ehk 1588 minutit (26 tundi ja 28 minutit).

    Kui me võrdleme tavalist Benchy't 300% Benchy'ga, näeme erinevusi suhtelises trükkimisaja erinevuses.

    Kihi kõrgus Benchy 300% skaala Benchy
    0,3mm kuni 0,2mm 41% kasv 48% kasv
    0,2mm kuni 0,1mm 85% suurenemine 97% Kasv
    0,3mm kuni 0,1mm 162% kasv 194% kasv

    See näitab, et suurte objektide trükkimisel on kihi kõrgus suurem, kuigi kvaliteet jääb samaks.

    Kihtide kõrguse ja printimisaja kompromiss muudab suuremate objektide puhul suurema kihtide kõrguse valimise veidi kasulikumaks.

    "Jah, muidugi", mõtlete te, rohkem kihte tähendab pikemat trükkimisaega, aga kuidas on lood kvaliteediga?

    Kuidas mõjutab kihi kõrgus kvaliteeti?

    Sõltuvalt sellest, kuidas te isiklikult näete asju, ei pruugi te tegelikult vahet teha 0,2 mm ja 0,3 mm kihi kõrgusega trükise vahel, kuigi see on 50% suurem.

    Suures plaanis on need kihid äärmiselt väikesed. Kui vaatate objekti eemalt, ei märka te tegelikult mingit erinevust. Alles lähedalt, kui objekti ümber on hea valgustus, märkate neid kvaliteedierinevusi.

    Lihtsalt testiks ja kasulikuks visuaalseks näiteks selle kohta, 3D-prindisin ise mõned Benchys välja mõne erineva kihi kõrgusega. Valisin 0,1mm, 0,2mm ja 0,3mm, mis on vahemik, mida enamik 3D-prindi kasutajaid oma väljatrükkides jäljendab.

    Vaatame, kas te suudate vahet teha, vaadake ja vaadake, kas saate aru, milline on 0,1 mm, 0,2 mm ja 0,3 mm kihi kõrgus.

    Vastus:

    Vasakpoolne - 0,2 mm. Keskmine - 0,1 mm. Paremal - 0,3 mm.

    Suurepärane töö, kui sa said selle õigesti! Kui sa uurid Benchyt lähemalt, on peamine ande ees. Sa näed "treppe" kihtides rohkem esile suurema kihi kõrgusega.

    Kindlasti on näha 0,1 mm kihi kõrguse Benchy sujuvust kogu printimisel. Kaugelt vaadates ei pruugi see nii suurt vahet teha, kuid sõltuvalt teie mudelist ei pruugi mõned detailid suurte kihikõrgustega edukalt printida.

    Väiksemate kihtide kõrgused saavad palju paremini hakkama selliste probleemidega nagu üleulatuvused, sest neil on rohkem kattuvust ja tuge eelmisest kihist.

    Kui te vaataksite neid kaugelt, kas te tõesti märkaksite kvaliteedierinevust?

    Selleks, et määrata oma 3D-printeri jaoks parim kihi kõrgus, küsige endalt, kas te eelistate kvaliteedi kasvu aja jooksul ja koguse kasvu, kui trükite palju osi.

    Teie düüsi suurus mõjutab kihi kõrgust selle piirangute osas, kui kõrge või madal see võib olla, järgides 25-75% reeglit.

    Kas kihi kõrgus mõjutab tugevust? Kas suurem kihi kõrgus on tugevam?

    CNC Kitchen on loonud põhilise video selle kohta, milline kihi kõrgus on tugevuse jaoks parim, kas see on madala detailiga suur kihi kõrgus või väga täpne väike kihi kõrgus. See on suurepärane video koos visuaalsete ja hästi selgitatud mõistetega, mis annab teile vastuse.

    Võtan video kokku, kui soovite kiiret vastust!

    Võiks arvata, et kas suurim või väikseim kihi kõrgus on esikohal, kuid vastus on tegelikult üsna üllatav. Tegelikult ei olnud see kumbki äärmuslik väärtus, vaid midagi vahepealset.

    Pärast mitmete konksude katsetamist 0,05 mm kuni 0,4 mm kõrguste kihtidega leidis ta, et tugevuse seisukohalt parim kihtkõrgus oli vahemikus 0,1 mm ja 0,15 mm.

    See sõltub sellest, millise suurusega pihusti teil on, milline kihi kõrgus on kõige parem.

    Vaata ka: 6 viisi, kuidas parandada lõhe nahka, sebratriibud & Moiré 3D-prindis

    Ender 3 Magic Number kihi kõrgus

    Te olete võib-olla kuulnud terminit "Magic Number", kui viidatakse konkreetse 3D-printeri kihi kõrgusele. See tuleneb sellest, et Z-telje samm-mootorid liiguvad 0,04 mm pikkuste sammudega, lükates kuuma otsa nii kaugele.

    See töötab Ender 3, CR-10, Geeetech A10 ja paljude teiste 3D-printerite jaoks, millel on sama juhtkruvi. Teil on M8 juhtkruvid, TR8x1,5 trapetsikujuline juhtkruvi, SFU1204 BallScrew ja nii edasi.

    Mikrolülitusega on võimalik liikuda väärtuste vahel, kuid need nurgad ei ole võrdsed. Kasutades samm-mootori loomulikku pöörlemist, liigutatakse kuuma otsa 0,04 mm kaupa.

    See tähendab, et kui soovite Ender 3 ja mitmete teiste 3D-printerite jaoks parima kvaliteediga väljatrükke, siis kasutage 0,1 mm kihi kõrguse asemel 0,08 mm või 0,12 mm ja nii edasi.

    Nende maagiliste numbrite kasutamisel on mõju, mis tasakaalustab ebavõrdsetest mikrosammu nurkadest tulenevaid erinevusi kihtide kõrgustes, et saavutada ühtlane kihtide kõrgus kogu ulatuses.

    Seda kirjeldab hästi Chuck CHEPi YouTube'is, mida saate vaadata allpool.

    Lihtsalt öeldes ei anna stepper tagasisidet, nii et printer peab käsku järgima ja olema võimalikult heas asendis. Stepperid liiguvad tavaliselt täis- või poolsammudega, kuid nende vahel liikudes on mitmeid muutujaid, mis määravad nende mikrosammude sammude vahemaad.

    Maagilised numbrid väldivad seda lootusrikast mängu täpsete liigutuste jaoks ja kasutavad parima täpsuse saavutamiseks pool- ja täisammu. Käskitud sammude ja tegelike sammude vaheline veatase tasakaalustatakse igal sammul.

    Lisaks 0,04mm on olemas veel üks väärtus 0,0025mm, mis on 1/16 mikroammu väärtus. Kui kasutate adaptiivseid kihte, peaksite kasutama väärtusi, mis on jagatavad 0,0025-ga või piirama neid poole sammu lahutusvõimega 0,02mm.

    Optimaalse kihi kõrguse kalkulaator

    Josef Prusa on loonud magusa kalkulaatori 3D-printeri optimaalse kihikõrguse määramiseks. Sa lihtsalt sisestad mõned parameetrid ja see väljastab info sinu ideaalse kihikõrguse kohta.

    Paljud inimesed on seda kalkulaatorit aja jooksul soovitanud ja kasutanud, seega tasub seda ise kontrollida.

    Milline on Ender 3 parim kihi kõrgus?

    Parim kihi kõrgus Ender 3 jaoks on vahemikus 0,12 mm kuni 0,28 mm, sõltuvalt sellest, millist kvaliteeti soovite. Kõrge kvaliteediga väljatrükkide jaoks, kus soovite kõige rohkem detaile, soovitan kihi kõrgust 0,12 mm. Madalama kvaliteediga, kiiremateks 3D väljatrükkideks on kihi kõrgus 0,28 mm suurepärane ja hästi tasakaalustav.

    Millised on väikese kihi kõrguse kasutamise puudused?

    Kuna väiksema kihikõrguse korral suureneb trükkimisaeg, tähendab see ka seda, et on rohkem aega, et midagi võib printimisel valesti minna.

    Õhemad kihid ei anna alati paremaid väljatrükke ja võivad tegelikult pikemas perspektiivis teie väljatrükke takistada. Huvitav on teada, et väiksemate kihtide puhul on tavaliselt rohkem artefakte (ebatäiuslikkust) väljatrükkides.

    Ei ole hea mõte jahtida mõne äärmiselt kvaliteetse objekti jaoks pisikest kihi kõrgust, sest lõpuks võib lihtsalt kulutada oluliselt rohkem aega printimisele, mis ei näe isegi mitte hea välja.

    Õige tasakaalu leidmine nende tegurite vahel on hea eesmärk, et valida enda jaoks parim kihi kõrgus.

    Mõned inimesed küsivad, kas madalam kihi kõrgus on parem, ja vastus on, et see sõltub teie eesmärkidest, nagu eespool mainitud. Kui soovite kvaliteetseid mudeleid, siis on madalam kihi kõrgus parem.

    Düüside suurust ja kihikõrgust vaadates võib tekkida küsimus, kui väikese 0,4 mm düüsiga saab printida. 25-75% suunist kasutades võiks 0,4 mm düüsiga printida 0,1 mm kihikõrgusega.

    Kas kihi kõrgus mõjutab voolukiirust?

    Kihtide kõrgus mõjutab voolukiirust, kuna see määrab düüsist ekstrudeeritava materjali koguse, kuid see ei muuda teie lõikuris määratud tegelikku voolukiirust. Voolukiirus on eraldi seadistus, mida saate reguleerida, tavaliselt on see vaikimisi 100%. Suurem kihtide kõrgus ekstrudeerib rohkem materjali.

    3D printimise kihi kõrgus vs. düüsi suurus

    Mis puudutab kihi kõrgust vs. pihusti suurust, siis üldiselt soovite kasutada kihi kõrgust, mis on 50% pihusti suurusest või läbimõõdust. Maksimaalne kihi kõrgus peaks olema umbes 75-80% teie pihusti läbimõõdust. 3D-prinditud objekti kihi kõrguse määramiseks printige ise väikeseid proovi 3D-trükke erinevates suurustes ja valige soovitud.

    Kui armastate suurepärase kvaliteediga 3D-trükke, siis teile meeldib AMX3d Pro Grade 3D-printeri tööriistakomplekt Amazonist. See on põhiline 3D-trükkimistööriistade komplekt, mis annab teile kõik, mida vajate 3D-trükiste eemaldamiseks, puhastamiseks ja puhastamiseks; lõpetage oma 3D-trükised.

    Vaata ka: Kuidas kasutada Z Offset'i Cura's paremate 3D printide jaoks

    See annab teile võimaluse:

    • Puhastage hõlpsasti oma 3D-trükiseid - 25-osaline komplekt 13 noatera ja 3 käepidemega, pikk pintsett, nõelapinetid ja liimipulk.
    • Lihtsalt eemaldage 3D-trükised - lõpetage oma 3D-trükiste kahjustamine, kasutades ühte kolmest spetsiaalsest eemaldamisvahendist.
    • Viimistle oma 3D-trükised ideaalselt - 3-osaline, 6 tööriistaga täpsuskaabits/koopiakäär/ noatera kombinatsioon pääseb suurepärase viimistluse saavutamiseks ka väikestesse pragudesse.
    • Hakka 3D-printimise profiks!

    Roy Hill

    Roy Hill on kirglik 3D-printimise entusiast ja tehnoloogiaguru, kellel on palju teadmisi kõigist 3D-printimisega seotud asjadest. Üle 10-aastase kogemusega selles valdkonnas on Roy omandanud 3D-disaini ja -printimise kunsti ning temast on saanud uusimate 3D-printimise trendide ja tehnoloogiate ekspert.Roy'l on kraad Los Angelese California ülikoolist (UCLA) masinaehituse erialal ning ta on töötanud mitmes mainekas 3D-printimise alal ettevõttes, sealhulgas MakerBot ja Formlabs. Samuti on ta teinud koostööd erinevate ettevõtete ja üksikisikutega, et luua kohandatud 3D-prinditud tooteid, mis on nende tööstust revolutsiooniliselt muutnud.Lisaks oma kirele 3D-printimise vastu on Roy innukas reisija ja vabaõhuhuviline. Talle meeldib perega looduses aega veeta, matkata ja telkida. Vabal ajal juhendab ta ka noori insenere ja jagab oma teadmisi 3D-printimise kohta erinevatel platvormidel, sealhulgas oma populaarsel ajaveebil 3D Printerly 3D Printing.