Kuinka saada täydelliset viivanleveysasetukset 3D-tulostuksessa?

Roy Hill 16-06-2023
Roy Hill

3D-tulostimen käyttäjien keskuudessa on esiintynyt melko paljon sekaannusta, kun on puhuttu viivanleveydestä ja siitä, miksi sitä kannattaa säätää malleissa. Yritän yksinkertaistaa asioita, jotta saat selkeän käsityksen asetuksesta.

Ihmiset ihmettelevät, miten saan täydellisen viivan tai suulakepuristusleveyden asetukset 3D-tulostuksessa?

Katso myös: Parhaat 3D-tulostimen ensimmäisen kerroksen kalibrointitestit - STL:t ja enemmän

Monissa viipalointilaitteissa viivan leveys on oletusarvoisesti 100-120 % suuttimen halkaisijasta. Viivan leveyden kasvattaminen on hyvä keino lisätä kappaleen lujuutta, kun taas viivan leveyden pienentäminen voi parantaa tulostusaikoja ja tulostuslaatua. Minimi ja maksimi ovat noin 60 % ja 200 % suuttimen halkaisijasta.

Tämä on lyhyt vastaus, joka auttaa sinua menemään oikeaan suuntaan. 3D-tulostimen tärkeiden asetusten oppiminen auttaa sinua paitsi parantamaan ammattitaitoasi myös ymmärtämään koko ilmiötä yleisesti.

Jatka lukemista saadaksesi arvokasta tietoa ja lisätietoja, joissa käsitellään viivanleveysasetuksia.

    Mikä on viivanleveysasetus 3D-tulostuksessa?

    3D-tulostuksen viivanleveysasetus on yksinkertaisesti se, kuinka leveä suuttimesi pursottaa kutakin filamenttiriviä. 0,4 mm:n suuttimella on mahdollista saada viivanleveys 0,3 mm tai jopa 0,8 mm. Pienempi viivanleveys voi parantaa laatua, kun taas suurempi viivanleveys voi parantaa osan lujuutta.

    Kun katsot viivanleveysasetusta Curassa tai valitsemassasi viipalointilaitteessa, löydät sen yleensä laatuasetusten alta.

    Riippuen siitä, miten säädät viivan leveyttä, voit saada erilaisia tuloksia malleistasi.

    Viivan leveys on enemmänkin yleinen asetus, jossa on myös monia asetuksia, kuten:

    • Seinälinjan leveys - yhden seinälinjan leveys
    • Ylä-/alarivin leveys - sekä ylä- että alakerroksen viivan leveys
    • Täyttöviivan leveys - kaikkien täytteiden viivanleveys
    • Hameen/reunuksen linjan leveys - hameen ja reunaviivan leveys.
    • Tukiviivan leveys - tukirakenteiden linjaleveys
    • Tukiliitäntä Line Leveys - tukiliitäntäviivan leveys
    • Alkuperäisen kerroksen viivan leveys - ensimmäisen kerroksen leveys

    Kaikkien näiden pitäisi säätyä automaattisesti, kun muutat pääviivan leveysasetusta, mutta voit säätää yksittäisiä asetuksia haluamallasi tavalla.

    Yleensä viipalointilaitteesi oletusviivan leveys vaihtelee 100 %:sta suuttimen halkaisijasta (Cura) noin 120 %:iin (Prusa Slicer), jotka molemmat toimivat hyvin tulosteissasi. Eri viivanleveysarvoilla näyttää olevan etuja, joita tutkimme tässä artikkelissa.

    Viivanleveysasetusten toiminta on melko helppo ymmärtää, vaikka voi olla hämmentävää, mitä se oikeastaan auttaa.

    Mihin viivanleveysasetus auttaa?

    Viivan leveysasetus voi auttaa:

    • Tulostuslaatu ja mittatarkkuus
    • 3D-tulostettujen osien vahvistaminen
    • Ensimmäisen kerroksen tarttuvuuden parantaminen

    Kirjoitin artikkelin siitä, miten saat parhaan mittatarkkuuden 3D-tulosteissasi.

    Katso myös: Tulostavatko 3D-tulostimet vain muovia? Mitä 3D-tulostimet käyttävät musteena?

    Viivanleveysasetus vaikuttaa useisiin tekijöihin, joista tärkeimmät ovat lopullisen tulosteen esteettisen ulkonäön parantaminen ja osien vahvistaminen. Oikeat säädöt voivat parantaa tulostusmenestystäsi, varsinkin jos osat ovat heikkoja joiltakin osin.

    Jos esimerkiksi huomaat, että tulosteesi ensimmäisen kerroksen tarttuvuus on heikko ja että ne eivät pysy hyvin sängyssä, voit kasvattaa alustavan kerroksen viivan leveyttä, jotta pohjaa ja pursotusta on enemmän näille tärkeille ensimmäisille kerroksille.

    Lue lisää aiheesta Miten saat täydellisen ensimmäisen kerroksen 3D-tulosteisiin.

    Monet ihmiset ovat parantaneet tulostusmenestystään säätämällä näitä asetuksia.

    Vahvuuden kannalta voit tarkastella Wall Line Width (seinälinjan leveys) ja Infill Line Width (täyttölinjan leveys) -asetuksia. Näiden kahden asetuksen leveyden lisääminen voi ehdottomasti parantaa kappaleen kokonaisvahvuutta, koska se tekee tärkeistä osista paksumpia.

    Myös viivanleveysasetuksista löytyy apua, kun halutaan tuottaa tarkempia 3D-tulosteita.

    3D-tulostusyhteisön kokeilujen myötä pienempi kerroksen viivanleveys on parantanut merkittävästi kappaleiden laatua.

    Miten viivanleveys vaikuttaa tulostuslaatuun, nopeuteen ja vahvuuteen?

    Tässä erittäin havainnollisessa videossa CNC Kitchen selittää, miten ekstruusiopuristamisen lisääminen lisää osien lujuutta. Katso se alta.

    Kun 3D-tulostimesi määrittää, kuinka paksuja viivoja se pursottaa, se vaikuttaa useisiin tekijöihin, kuten lujuuteen, laatuun ja nopeuteen. Tarkastellaan, miten kukin tekijä reagoi viivojen leveysasetusten muutoksiin.

    Mikä on viivan leveyden vaikutus tulostuksen voimakkuuteen?

    Jos kasvatat viivan leveyttä, saat paksumpia ekstrusioita, joissa kerrosten sidonta on parempi. Tämä tekee osastasi erittäin tehokkaan siinä, mitä se normaalisti tekee, ja kaikki samaan aikaan kuin ohuet tai normaalit ekstrusiot.

    Jos esimerkiksi käytät 200 %:n viivanleveyttä, kuten yllä olevassa videossa on kuvattu, saat erittäin lujia mekaanisia osia. Tämä ei kuitenkaan tapahdu laadusta tinkimättä.

    Voit varmasti kuvitella yhtälön toisen puolen, jossa ohuempi viivanleveys todennäköisesti heikentää 3D-tulostettuja osia.

    Materiaalia on vähemmän ja sen paksuus on pienempi, joten tietynlaisen paineen alaisena osat saattavat rikkoutua, jos viivan leveyttä pienennetään merkittävästi.

    Mikä on viivanleveyden vaikutus tulostuslaatuun?

    Päinvastoin, jos pienennät viivan leveyttä suuttimen halkaisijan mukaisesti, siitäkin voi olla hyötyä. Ohut suulakepuristusleveys tulostaa kohteet tarkemmin ja voi johtaa harvempiin tulostusvirheisiin.

    Cura mainitsee, että viivanleveyden pienentäminen voi auttaa saamaan tarkempia tulosteita sekä tasaisempia ja laadukkaampia osia. Jotkut ihmiset ovat itse asiassa yrittäneet tulostaa kapeilla viivanleveyksillä ja saaneet huonompia tuloksia, joten asiaan vaikuttavat myös muut tekijät.

    Se riippuu siis täysin henkilökohtaisista mieltymyksistäsi ja siitä, millaisen tuloksen haluat saada malleillasi.

    Kannattaa ehdottomasti kokeilla eri viivanleveyksiä, jotta voit tehdä omia testejäsi ja nähdä, miten tulostuslaatu muuttuu eri viivanleveyksillä.

    Mikä on viivanleveyden vaikutus tulostusnopeuteen?

    Tulostusnopeuteen vaikuttaa ehdottomasti se, minkä viivanleveyden asetat viipalointilaitteeseen. Tämä riippuu suuttimen läpi kulkevasta virtausnopeudesta, jossa paksumpi viivanleveys tarkoittaa, että pursotat enemmän materiaalia, ja ohuempi viivanleveys tarkoittaa, että pursotat vähemmän materiaalia.

    Jos etsit vahvaa, mekaanista osaa nopeasti, linjan leveyden tasapainottaminen on tärkeää.

    Jos nopeus on tärkein tavoitteesi, kannattaa ehkä etsiä muita asetuksia, sillä viivanleveys ei vaikuta tulostusnopeuteen kaikkein eniten, vaikka se vaikuttaakin siihen.

    Voit lisätä vain seinän viivan leveyttä vahvuuden parantamiseksi, kun taas täytön viivan leveys on pienempi nopeuden parantamiseksi, koska seinät vaikuttavat eniten osan lujuuteen.

    Pidä mielessä, että täytekuvio voi vaikuttaa merkittävästi ajoitukseen, kun säädät viivanleveysasetuksia.

    Miten saan täydellisen viivanleveysasetuksen?

    Täydellisen viivanleveysasetuksen valinta riippuu siitä, mitkä suorituskykyyn liittyvät tekijät ovat sinulle tärkeitä.

    Otetaan esimerkiksi seuraava esimerkki:

    • Jos haluat mahdollisimman vahvan ja toimivan 3D-tulostetun osan, 150-200 %:n viivanleveys voi olla todella hyvä vaihtoehto.
    • Jos haluat tulostaa 3D-tulosteita todella nopeasti etkä välitä pienemmästä lujuudesta, 60-100 %:n alue on paras valinta.
    • Jos haluat erinomaista tulostuslaatua, pienemmät viivanleveydet ovat toimineet monille ihmisille, ja ne ovat myös 60-100 %:n alueella.

    Yleisesti ottaen täydellinen viivanleveysasetus useimmille ihmisille on sama kuin suuttimen halkaisija tai noin 120 % siitä.

    Nämä asetukset tarjoavat erinomaisen tasapainon nopeuden, lujuuden, laadun ja tarttuvuuden välillä 3D-tulosteissasi ilman, että sinun tarvitsee uhrata joitakin keskeisiä suorituskykytekijöitä.

    Monet ihmiset valitsevat mielellään viivanleveyden, joka on 120 % suuttimen halkaisijasta. Tämä tarkoittaa 0,48 mm:n kerroksen tai pursotuksen leveyttä 0,4 mm:n vakiosuuttimella.

    Tämä viivanleveysasetus on osoittautunut erittäin hyväksi, sillä se tarjoaa hyvän yhdistelmän lujuutta ja tarttuvuutta ilman, että tulostuslaatu kärsii.

    Olen kuullut muiden vannovan 110 %:n suulakepuristusleveyden nimeen. Slic3r-ohjelmistossa on laskelma, joka asettaa suulakepuristusleveyden oletusarvoksi 1,125 * suuttimen leveys, ja käyttäjät ovat sanoneet, kuinka upeita heidän yläpintansa olivat.

    Jos etsit toiminnallisempaa osaa, jossa mekaaninen lujuus on välttämätöntä, kokeile nostaa viivan leveys 200 %:iin.

    Näin saat malleihisi suuren lujuuden, mutta myös tulostusaika lyhenee. Tämä johtuu siitä, että täytteestä tulee paksumpaa ja pursotettavia viivoja tarvitaan vähemmän.

    Toisaalta, jos alkuperäinen viiva on liian paksu, se alkaa ylittää seuraavat kerrokset, jolloin tulosteeseen muodostuu kohoumia ja kuoppia. Tämä voi jopa johtaa siihen, että suutin törmää tulosteeseen, jos se on tarpeeksi paha.

    Kukaan ei halua sitä.

    Ihanteellista tässä on, että viivan alkuperäisen leveyden pitäisi olla juuri niin suuri, että vain sellainen määrä filamenttia pursotetaan ulos, että saadaan sileä viiva, jossa ei ole kuoppia tai kuoppia.

    0,4 mm:n suuttimella olisi hyvä idea pyrkiä viivanleveyteen 0,35-0,39 mm:n välillä, koska nämä arvot ovat juuri ja juuri suuttimen suuttimen leveyden alapuolella ja ne ovat helpommin ekstruudoitavia.

    Oletusarvoisesti Cura ehdottaa myös, että "tätä arvoa hieman pienentämällä voidaan saada aikaan parempia tulosteita." Tämä on totta monissa tapauksissa, ja se voi olla hyödyllistä tulosteiden laadun kannalta.

    Toinen kikka, jonka ihmiset ovat havainneet tehokkaaksi, on laskea yhteen suuttimen halkaisija ja kerroksen korkeus. Tuloksena on ihanteellinen viivanleveysarvo.

    Esimerkiksi suuttimen halkaisija 0,4 mm ja kerroskorkeus 0,2 mm tarkoittaisi, että viivan leveys olisi 0,6 mm.

    Tämä ei ehkä toimi kaikille, mutta se on toiminut monille. Suosittelen lopulta leikkimään tämän asetuksen kanssa, kunnes löydät sopivan pisteen.

    Eräs RepRap-yhteisön jäsen kertoo käyttävänsä kiinteää 0,5 mm:n arvoa viivanleveysasetuksena suuttimen halkaisijasta riippumatta, ja se antaa hänelle tyydyttäviä tuloksia.

    Siksi ei ole olemassa yhtä "täydellistä" asetusta, joka toimisi kaikille. Ihmiset ovat kokeilleet ja testanneet, ja suurin osa heistä on sitä mieltä, että 120 prosentin viivanleveys sopii hyvin useimpiin tulostustöihin.

    Voit kuitenkin aina kokeilla pienentämällä tai suurentamalla arvoa ja katsoa, miten se vaikuttaa.

    Luettelo suuttimen eri kokojen suuttimen leveysalueista

    Seuraavassa on luettelo erikokoisten suuttimien puristusleveysalueista.

    Huomautus: Jotkut ovat menneet jopa alemmas ja saaneet tulostettua onnistuneita tulosteita, mutta se on kuitenkin johtanut pienempään lujuuteen ohuempien suulakepuristusten vuoksi.

    Suuttimen halkaisija Puristamisen vähimmäisleveys Suurin pursotuksen leveys
    0.1mm 0.06mm 0.2mm
    0.2mm 0.12mm 0.4mm
    0.3mm 0.18mm 0.6mm
    0.4mm 0.24mm 0.8mm
    0.5mm 0.3mm 1mm
    0.6mm 0.36mm 1.2mm
    0.7mm 0.42mm 1.4mm
    0.8mm 0.48mm 1.6mm
    0.9mm 0.54mm 1.8mm
    1mm 0.6mm 2mm

    Miten kalibroidaan ekstruusioleveys?

    Asianmukaiset asetukset ja optimoinnit ovat puolet 3D-tulosteiden onnistumisesta, eikä ekstruuderin leveyden kalibrointi ole poikkeus.

    Tämä on tärkeä osa tulostustöiden saamista oikein, sillä huonosti kalibroitu ekstruuderi aiheuttaa useita 3D-tulostusongelmia, kuten ali- ja ylikuljetusta.

    Siksi sinun on huolehdittava tästä asiasta ja lajiteltava ekstruuderin leveys, jotta voit hyödyntää 3D-tulostimesi koko potentiaalin.

    Tämä tapahtuu tarkistamalla ensin E-step-kalibrointi ja varmistamalla, että se on kunnossa.

    Niille, joille tämä on uutta, E-steps on askelten määrä, jonka askelmoottori ottaa 1 mm:n filamentin pursottamiseen.

    Voit tarkistaa E-stepin tehokkuuden tulostamalla 100 mm filamenttia ja mittaamalla sitten pursotetun filamentin pituuden. Jos et saa tarkkaa vastausta, on aika ryhtyä kalibrointiin.

    Kun olet selvittänyt kaiken tämän, seuraava vaihe on ekstruusioleveyden määrittäminen. Tämä ei ole kovin monimutkaista, mutta tarvitset digitaalisen mittatikun.

    Aloita laskemalla filamenttisi keskimääräinen leveys mittaamalla se 4-5 eri kohdasta. Jos tulos poikkeaa normaalisti tunnetusta 1,75 mm:stä, syötä mitattu arvo viipalointilaitteeseen.

    Sitten sinun on ladattava malli, jota käytetään erityisesti kalibrointiin. Sen nimi on "Calibration Cube", ja saat sen Thingiversestä.

    Tulostuksessa ei saa olla täytettä eikä ylä- tai pohjakerrosta. Aseta lisäksi parametriksi vain 2 seinää. Kun olet saanut tulostuksen valmiiksi, mittaa keskimääräinen paksuus uudelleen sormiotteella.

    Voit nyt käyttää tätä kaavaa kalibroidaksesi pursotuksen leveyden.

     haluttu paksuus/mitattu paksuus) x suulakepuristuskerroin = uusi suulakepuristuskerroin 

    Voit helposti toistaa prosessin, kunnes olet kalibroinut suulakepuristimen täysin. Voit lukea tästä artikkelista lisätietoja tästä kalibrointimenetelmästä suulakepuristimen leveydelle.

    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.