10 tapaa parantaa 3D-tulostuksen ylikorkeuksia

Roy Hill 14-07-2023
Roy Hill

3D-tulosteidesi ylikorkeuksien parantaminen on taito, jota tulostuslaatusi todella arvostaa. Minulla on ollut aiemmin melko huonoja ylikorkeuksia, joten päätin ryhtyä selvittämään parhaita menetelmiä niiden parantamiseksi. Se ei itse asiassa ole niin vaikeaa kuin luulin.

Ylityskorkeuksien parantamiseksi sinun pitäisi parantaa jäähdytystä tuulettimen päivityksellä ja tuuletinkanavalla, jotta viileä ilma voidaan ohjata sulaneeseen filamenttiin. Mallin kulmien pienentäminen 45°:een tai vähemmän on hyvä tapa vähentää huonoja ylityskorkeuksia. Voit myös pienentää kerroskorkeutta, tulostusnopeutta ja tulostuslämpötilaa, jotta filamentti ei ole niin sulaa ja jäähtyy nopeammin.

Tämä on hyvä lähtökohta ylikorkeuksien parantamiseen.Loppuosa tästä artikkelista sisältää melko keskeisiä yksityiskohtia, jotka auttavat sinua ymmärtämään ongelmaa ja sitä, miten kukin menetelmä auttaa parantamaan ylikorkeutta (videoiden avulla), joten jatka lukemista saadaksesi lisätietoja.

    Mitä ovat 3D-tulostuksessa käytettävät yliviivat?

    3D-tulostuksessa on kyse siitä, että suuttimen pursottama filamentti "roikkuu" liian pitkälle edellisen kerroksen yläpuolella, niin pitkälle, että se on ilmassa eikä sitä voida tukea riittävästi. Tämä johtaa siihen, että pursotettu kerros "roikkuu" ja tuottaa huonoa tulostuslaatua, koska se ei voi muodostaa hyvää pohjaa alapuolelle.

    Hyvä ulkonema on sellainen, jossa voit 3D-tulostaa 45°:n kulman yläpuolella, mikä on vinokulma. Voit kuvata T-kirjaimen, jota yritetään 3D-tulostaa.

    Kirjaimen keskiosaan asti pärjäisit hyvin, koska se on hyvin tuettu, mutta kun pääset ylimmälle riville, tämä 90 asteen kulma on aivan liian jyrkkä, jotta sen alla olisi tukea.

    Tätä kutsumme ylilyönniksi.

    Voit kokeilla ylikorkeustestejä, joiden kulmat vaihtelevat 10°:sta 80°:een, jotta näet, kuinka hyvin 3D-tulostimesi selviytyy ylikorkeuksista, ja ne voivat toimia melko hyvin, kunhan otat oikeat toimenpiteet.

    Katso myös: OctoPrintin asettaminen 3D-tulostimeen - Ender 3 & Lisää

    Thingiverse-sivuston suosituin ylikorkeustesti on majda107:n tekemä Mini All in One 3D Printer Test, jossa testataan useita 3D-tulostimen tärkeitä ominaisuuksia. Se tulostetaan ilman tukia ja 100-prosenttisella täytöllä, jotta tulostimesi kyvyt voidaan todella testata.

    Sen on vaikea tulostaa teräviin kulmiin ulottuvia ulokkeita, koska seuraavan pursotetun kerroksen alla ei ole tarpeeksi tukipintaa, jotta se pysyisi paikallaan. Se käytännössä tulostuu keskellä ilmaa.

    3D-tulostuksessa yleissääntönä on tulostaa enintään 45°:n kulmia, kun tätä suuremmat kulmat alkavat vaikuttaa negatiivisesti.

    Fysiikka tämän kulman takana on se, että kun kuvittelet 45° kulman, se on aivan 90° kulman keskellä, mikä tarkoittaa, että 50 % kerroksesta on tuettu ja 50 % kerroksesta on tukematon.

    50 %:n pisteen ylittäminen on todella liian suuri tuki riittävän vankan perustan luomiseksi, ja mitä kauempana kulma on, sitä huonompi. Haluat, että kerroksillasi on enemmän pinta-alaa, jotta ne tarttuvat onnistuneisiin ja vahvoihin 3D-tulosteisiin.

    Jotkin mallit ovat monimutkaisia, jolloin on melko vaikeaa välttää ylivuotoja ylipäätään.

    Onneksi on olemassa monia menetelmiä, joilla voidaan parantaa 3D-tulostimiemme tuottamaa ylipituutta, joten pysy kuulolla ja tutustu näihin vinkkeihin ja nikseihin.

    Miten parantaa 3D-tulosteiden ylivuotoja?

    Kuten aiemmin mainittiin, malleissasi ei saa olla yli 45 asteen kulmia, mikä on hyvä ratkaisu, mutta 3D-tulostuksessa on paljon muitakin tapoja parantaa ulkonemia.

    Näin parannat 3D-tulosteidesi ulkonemia

    1. Lisää osien tuuletinjäähdytystä
    2. Vähennä kerroksen korkeutta
    3. Muuta mallin suuntausta
    4. Vähennä tulostusnopeutta
    5. Vähennä tulostuslämpötilaa
    6. Pienennä kerroksen leveyttä
    7. Jaa malli useisiin osiin
    8. Käytä tukirakenteita
    9. Integroi viiste malliin
    10. Viritä 3D-tulostimesi

    1. Lisää osien tuuletinjäähdytystä

    Ensimmäinen asia, jonka tekisin parantaakseni ylikorkeuteni, on lisätä kerrosjäähdytyksen tehokkuutta. Tämä tarkoittaa joko tuulettimen vaihtamista laadukkaampaan tai sellaisen tuuletinkanavan käyttöä, joka ohjaa viileän ilman kunnolla 3D-tulosteisiin.

    Usein 3D-tulostimesi jäähdytetään toiselta puolelta, kun taas toinen puoli kärsii ylikorkeuksista, koska sillä ei ole riittävää jäähdytystä. Jos tilanne on tällainen, voit korjata ongelman melko helposti.

    Puhaltimet ja jäähdytys toimivat niin hyvin, koska heti kun materiaali pursotetaan suuttimen läpi, se jäähtyy huomattavasti sulamislämpötilaa alhaisempaan lämpötilaan, jolloin se kovettuu nopeasti.

    Filamentin kovettuminen ekstrudoidessa tarkoittaa, että se voi rakentaa hyvän perustan riippumatta siitä, onko sen alla vähän tukea. Se on samanlainen kuin sillat, jotka ovat ekstrudoituja viivoja kahden kohokohdan välissä.

    Jos saat hyviä siltoja, saat loistavia ylityskorkeuksia, joten useimmat näistä ylityskorkeuden parannusvinkeistä soveltuvat myös siltojen rakentamiseen.

    • Hanki laadukas tuuletin - Noctuan tuuletin on loistava päivitys, jota tuhannet käyttäjät rakastavat.
    • 3D-tulosta itsellesi Petsfang-kanava (Thingiverse) tai muunlainen kanava (Ender 3), joka toimii todistetusti erittäin hyvin.

    2. Vähennä kerroksen korkeutta

    Seuraavaksi voit pienentää kerroskorkeutta, mikä toimii, koska se pienentää kulmaa, jossa pursotetut kerrokset työskentelevät.

    Kun kuvittelet suulakepuristetut kerroksesi kuin portaat, mitä suuremmat portaat ovat, sitä enemmän materiaalia on edellisen kerroksen reunan ulkopuolella, toisin sanoen se on yli ulottuva.

    Tämän skenaarion toisella puolella pienempi portaikko (kerroskorkeus) tarkoittaa, että jokaisella kerroksella on tiiviimpi perusta ja tukipinta, jonka varaan seuraava kerros voidaan rakentaa.

    Vaikka se lisää tulostusaikaa, joskus se on välttämätöntä, jotta saat upeat ulkonemat ja hyvän tulostuslaadun. Tulokset ovat yleensä parempia kuin uhraamasi aika!

    Alla oleva 3D-tulostusprofessorin video havainnollistaa tätä todella hyvin.

    Katso myös: Voiko 3D-tulostimet tulostaa metallia & Puu? Ender 3 & Lisää

    Cura-ohjelman oletuskerroskorkeus 0,4 mm:n suuttimelle on mukavat 0,2 mm eli 50 %. Yleinen sääntö kerroskorkeudelle suhteessa suuttimen halkaisijaan on 25-75 %.

    Tämä tarkoittaa, että voit käyttää 0,01 mm:n kerroskorkeuden ja 0,03 mm:n välillä.

    • Kokeilisin käyttää 3D-tulostimessasi kerroskorkeutta 0.16mm tai 0.12mm.
    • Varmista, että toteutat "maagiset numerot" kerroskorkeudellesi, jotta et ole mikro-askeleita.

    3. Muuta mallisi suuntausta

    Mallin suuntaus on toinen kikka, jota voit käyttää hyödyksesi, kun haluat vähentää ylikorkeuksia. Tämä tarkoittaa sitä, että voit kääntää ja säätää 3D-tulostusmalliasi pienentämään kulmia, joissa malli tulostuu.

    Tämä ei välttämättä toimi aina, mutta joissakin tapauksissa se voi toimia täydellisesti.

    Kulmaa ei ehkä voi pienentää alle 45°, mutta voit päästä melko lähelle.

    Hartsi-3D-tulostuksessa on suositeltavaa suunnata 3D-tulosteet 45°:n kulmaan rakennuslevyyn nähden, jotta kiinnittyminen paranee.

    • Pyöritä malleja pienentääksesi ylipituutta
    • Käytä ohjelmistoa 3D-tulostusmallien automaattiseen suuntaamiseen.
    Cura-ohjelmiston lisäosa

    Makers Muusalla on loistava video, jossa kuvataan tulostussuunnan yksityiskohtia vahvuuden ja resoluution kannalta, jolloin ymmärrät paremmin, miten tärkeä tulostussuunta on.

    Hän kuvailee, että suuntauksessa on aina kompromissi, ja joissakin tapauksissa voi saada molemmista maailmoista parhaat puolet. Se vaatii hieman ajattelua ja tietoa siitä, miten kerrokset muodostavat osia, jotta asiat saadaan oikein.

    4. Vähennä tulostusnopeutta

    Tämä vinkki liittyy jonkin verran asioiden jäähdytysnäkökulmaan sekä parempaan kerrosten tarttuvuuteen. Kun vähennät tulostusnopeutta, ekstrudoiduilla kerroksilla on enemmän aikaa hyötyä jäähdytyksestä, joten se voi luoda hyvän perustan.

    Kun yhdistät pienemmän tulostusnopeuden, paremman jäähdytyksen, pienemmän kerroskorkeuden ja hienon kappaleen suuntauksen, voit vähentää merkittävästi 3D-tulosteissasi esiintyviä ylityksiä.

    5. Vähennä tulostuslämpötilaa

    Optimaalinen lämpötila 3D-tulostimellesi on sellainen, joka pursottaa hienosti mahdollisimman alhaisessa lämpötilassa. Et halua käyttää suuttimen lämpötilaa, joka on korkeampi kuin todellisuudessa tarvitset, ellei sinulla ole muita tavoitteita mielessäsi.

    Syynä tähän on se, että hehkulanka on nestemäisempää ja kuumempaa kuin sen pitäisi olla, joten jäähdytys ei ole yhtä tehokasta sulaneen hehkulangan kanssa, mikä puolestaan vähentää ylikorkeuksia.

    Korkeampi tulostuslämpötila voi auttaa lisäämään kappaleen lujuutta tai vähentämään alipuristumista, mutta jos 3D-tulostimesi on hienosäädetty, voit yleensä korjata monet ongelmat ilman lämpötilan käyttämistä ratkaisuna.

    Kokeilisin ja erehtyisin käyttämään lämpötilatornia, joka on kalibroitu testaamaan useita lämpötiloja, jotka ovat hehkulamppusi lämpötila-alueella.

    Esimerkiksi 10-osaisen lämpötornin ja 195-225 °C:n filamenttilämpötila-alueen lähtölämpötila voi olla 195 °C, jonka jälkeen lämpötila nousee 3 °C:n askelin 225 °C:een.

    Voit todella valita täydellisen lämpötilan tällä menetelmällä ja nähdä alhaisimman lämpötilan, jossa tulostuslaatu näyttää hyvältä.

    GaaZolee loi mahtavan Smart Compact Temperature Calibration Towerin Thingiversessä.

    • Löydä optimaalinen tulostuslämpötila
    • Varmista, ettet käytä korkeampaa lämpötilaa kuin mitä tarvitset, koska se voi johtaa suureen materiaalivirtaukseen.

    6. Pienennä kerroksen leveyttä

    Tämä menetelmä toimii jonkin verran, koska se vähentää jokaisen pursotetun materiaalikerroksen painoa. Mitä vähemmän painoa kerroksesi on, sitä vähemmän massaa tai voimaa sen takana on, kun se roikkuu edellisen kerroksen päällä.

    Kun mietit ylivuotojen fysiikkaa, se liittyy pienentyneeseen kerroskorkeuteen ja siihen, että se pystyy paremmin kantamaan oman painonsa ylivuotokulmassa.

    Toinen hyöty kerroksen leveyden pienentämisestä on se, että jäähtyvän materiaalin määrä on pienempi, jolloin pursotetun materiaalin jäähtyminen nopeutuu.

    Kerrosleveyden pienentäminen voi valitettavasti lisätä kokonaistulostusaikaa, koska pursotat vähemmän materiaalia.

    7. Jaa malli useisiin osiin

    Tämä menetelmä on hieman työläämpi kuin muut, mutta se voi tehdä ihmeitä hankalien tulosteiden kanssa.

    Tekniikkana on jakaa mallisi osiin, jotka vähentävät näitä 45°. Katso alla olevalta Josef Prusan videolta yksinkertainen opetusohjelma Meshmixer-ohjelmistossa.

    3D-tulostimen käyttäjät tekevät näin myös silloin, kun heillä on suuri projekti ja suhteellisen pieni 3D-tulostin, johon koko kappale ei mahdu. Jotkut tulosteet jaetaan useisiin osiin yhden esineen valmistamiseksi, kuten Stormtrooper-kypärä, johon tarvitaan yli 20 osaa.

    8. Käytä tukirakenteita

    Tukirakenteiden käyttäminen on tavallaan helppo tapa parantaa ylivuotoja, koska sillä luodaan tukeva perusta sen sijaan, että annetaan ylivuotojen tehdä taikansa.

    Monissa tapauksissa tukimateriaalia on vaikea välttää kokonaan, olipa suuntaus, kerroskorkeus, jäähdytystaso ja niin edelleen mikä tahansa.

    Joskus sinun on vain mentävä eteenpäin ja lisättävä tukirakenteet viipalointiohjelmasi kautta. On olemassa joitakin viipalointiohjelmia, joiden avulla voit muokata tukirakenteita tarkasti.

    Alla olevalla CHEPin videolla näytetään, miten voit lisätä mukautettuja tukia käyttämällä erityistä lisäosaa, joten voit vapaasti tarkistaa sen tukien vähentämiseksi.

    9. Integroi viiste malliin

    Viisteen sisällyttäminen malliisi on melko hyvä tapa vähentää ylivuotoja, koska pienennät mallisi todellisia kulmia. Sitä kuvataan siirtymäreuna objektin kahden pinnan välillä.

    Toisin sanoen sen sijaan, että kohteen kahden sivun välillä olisi jyrkkä 90°:n käännös, voit lisätä kaarevuuden, joka katkaisee suorakulmaisen reunan tai kulman ja luo symmetrisen kaltevan reunan.

    Sitä käytetään yleensä puusepänteollisuudessa, mutta 3D-tulostuksessa sillä on varmasti hyviä käyttötarkoituksia, etenkin kun on kyse ylivuotokohdista.

    Koska kallistukset noudattavat 45°:n sääntöä, viiste sopii erinomaisesti kallistusten parantamiseen silloin, kun sitä voidaan käyttää. Joissakin tapauksissa viiste ei ole käytännöllinen, mutta toisissa tapauksissa se toimii hyvin.

    Viisteet muuttavat mallien ulkonäköä merkittävästi, joten pidä tämä mielessä.

    10. Viritä 3D-tulostimesi

    Viimeinen asia, joka ei liity nimenomaan ylikorkeuksiin, vaan 3D-tulostimen yleiseen laatuun ja suorituskykyyn, on yksinkertaisesti virittää 3D-tulostimesi.

    Useimmat ihmiset laiminlyövät 3D-tulostimensa ajan mittaan, eivätkä ymmärrä, että säännöllinen huolto on hyvä idea tulostuslaadun kannalta. 3D-tulostimet ovat erittäin kestäviä, mutta niissä on osia, jotka vaativat erityistä huolenpitoa, kuten hihnat, rullat, tulostussuutin ja tangot.

    • Tarkista osat & varmista, että vaihdat osat, jotka ovat huomattavan kuluneita.
    • Kiristä ruuvit 3D-tulostimen ympärillä sekä hihnat.
    • Levitä sauvoihin säännöllisesti kevyttä kone- tai ompeluöljyä, jotta ne liikkuvat pehmeämmin.
    • Puhdista suulakepuristin ja tuulettimet, koska niihin kertyy helposti pölyä ja jäämiä.
    • Varmista, että rakennuspinta on puhdas ja kestävä
    • Suorita kylmäveto silloin tällöin - kuumenna suutin 200 °C:seen, aseta hehkulanka sisään, vähennä lämpöä 100 °C:seen ja vedä hehkulankaa tiukasti.

    On olemassa monia menetelmiä, joilla voit parantaa ulkonemaa ja jotka toimivat melko hyvin. Toivottavasti tämä artikkeli on ohjannut sinua oikeaan suuntaan, jotta saat vihdoin ulkonemaa, josta voit olla ylpeä.

    Roy Hill

    Roy Hill on intohimoinen 3D-tulostuksen harrastaja ja teknologiaguru, jolla on runsaasti tietoa kaikista 3D-tulostukseen liittyvistä asioista. Yli 10 vuoden kokemuksella alalta Roy on hallinnut 3D-suunnittelun ja -tulostuksen taiteen, ja hänestä on tullut uusimpien 3D-tulostustrendien ja -tekniikoiden asiantuntija.Roylla on koneinsinöörin tutkinto Kalifornian yliopistosta Los Angelesista (UCLA), ja hän on työskennellyt useissa hyvämaineisissa 3D-tulostuksen yrityksissä, mukaan lukien MakerBot ja Formlabs. Hän on myös tehnyt yhteistyötä useiden yritysten ja yksityishenkilöiden kanssa luodakseen räätälöityjä 3D-tulostettuja tuotteita, jotka ovat mullistaneet heidän toimialansa.3D-tulostuksen intohimonsa lisäksi Roy on innokas matkustaja ja ulkoilun harrastaja. Hän viettää mielellään aikaa luonnossa, vaeltaa ja telttailee perheensä kanssa. Vapaa-ajallaan hän myös mentoroi nuoria insinöörejä ja jakaa 3D-tulostustietonsa eri alustojen kautta, mukaan lukien suositun bloginsa, 3D Printerly 3D Printing, kautta.