Kun puhutaan 3D-tulostuksen resoluutiosta tai kerroskorkeudesta, kuulee tai näkee aina termin mikronit, mikä aluksi hämmensi minua. Pienellä tutkimuksella olen selvittänyt mikronin mittauksen ja sen, miten sitä käytetään 3D-tulostuksessa kuvaamaan 3D-tulostuksen resoluutiota.

100 mikronia vastaa 0,1 mm:n kerroskorkeutta, mikä on hyvä resoluutio 3D-tulostuksessa. Se on suhteellisen hienojakoisempi 3D-tulostetun objektin puolella, sillä Curan normaali oletusmikronimitta on 200 mikronia eli 0,2 mm. Mitä korkeampi mikroni, sitä huonompi resoluutio.

Mikronit ovat mitta, johon sinun tulisi tutustua, jos olet 3D-tulostuksen alalla. Tässä artikkelissa kerrotaan joitakin keskeisiä yksityiskohtia, joiden avulla voit laajentaa tietämystäsi 3D-tulostuksen resoluutiosta ja mikroneista.

Mitä mikronit ovat 3D-tulostuksessa?

Mikroni on yksinkertaisesti mittayksikkö, joka muistuttaa senttimetrejä ja millimetrejä, joten se ei ole 3D-tulostukseen liittyvä yksikkö, mutta sitä käytetään alalla laajalti. Mikroneita käytetään osoittamaan 3D-tulostimen 3D-tulostuksen kunkin kerroksen korkeutta.

Mikronit ovat numeroita, joilla määritetään tulostettavan kohteen resoluutio ja laatu.

Monet ihmiset hämmentyvät ostaessaan 3D-tulostinta, koska he eivät tiedä, että tulostin, jossa on vähemmän mikroneita, on parempi tai tulostin, jossa on enemmän mikroneita, on itse asiassa pienempi resoluutio.

Kun tarkastellaan suoraan numeropuolta, mikronit vastaavat seuraavia arvoja:

• 1000 mikronia = 1mm
• 10,000 mikronia = 1cm
• 1 000 000 mikronia = 1m

Alla olevalla videolla näytetään, kuinka korkealle 3D-tulostuksen resoluutio voi mennä, ja se voi mennä vielä pidemmälle!

Syy siihen, miksi et kuule paljon mikronista jokapäiväisessä elämässä, on sen pienuus. Se vastaa metrin miljoonasosaa. Jokainen 3D-tulostettu kerros kulkee siis Z-akselia pitkin, ja sitä kuvataan tulosteen korkeutena.

Tämän vuoksi resoluutiosta puhutaan kerroskorkeutena, jota voidaan säätää viipalointiohjelmassa ennen mallin tulostamista.

Pidä mielessä, että pelkät mikronit eivät takaa tulostuslaatua, vaan siihen vaikuttavat myös monet muut tekijät.

Seuraavassa osiossa käsitellään sitä, mikä on hyvä resoluutio tai mikronien määrä, joka halutaan 3D-tulosteisiin.

Mikä on hyvä resoluutio/kerroskorkeus 3D-tulostuksessa?

100 mikronia pidetään hyvänä resoluutiona ja kerroskorkeutena, koska kerrokset ovat tarpeeksi pieniä, jotta kerrosviivat eivät näy liian selvästi. Näin tulosteet ovat laadukkaampia ja pinta sileämpi.

Käyttäjän kannalta on hämmentävää määrittää tulostukseen sopiva resoluutio tai kerroskorkeus. Ensimmäinen asia, joka on syytä huomioida, on se, että tulostuksen valmistumiseen kuluva aika on kääntäen verrannollinen kerroksen korkeuteen.

Toisin sanoen, mitä parempi resoluutio ja tulostuslaatu, sitä kauemmin tulostaminen kestää.

Kerroskorkeus on standardi, jolla määritellään tulostusresoluutio ja sen laatu, mutta on väärin ajatella, että kerroskorkeus on koko tulostusresoluution käsite, sillä hyvä resoluutio on paljon enemmän.

Tulostimen korkeusominaisuudet vaihtelevat, mutta yleensä esine tulostetaan 10 mikronin ja 300 mikronin välillä 3D-tulostimen koosta riippuen.

XY- ja Z-resoluutio

XY- ja Z-mitat yhdessä määrittävät hyvän resoluution. XY on suuttimen liike edestakaisin yhdellä kerroksella.

Tulosteesta tulee tasaisempi, selkeämpi ja laadukkaampi, jos XY-mittojen kerroskorkeudeksi asetetaan keskitason resoluutio, esimerkiksi 100 mikronia. Tämä vastaa 0,1 mm:n suuttimen halkaisijaa.

Kuten aiemmin mainittiin, Z-mitta liittyy arvoon, joka kertoo tulostimelle kunkin tulostuskerroksen paksuuden. Sama sääntö pätee siten, että mitä vähemmän mikrometrejä, sitä suurempi resoluutio.

Asiantuntijat suosittelevat, että mikronit asetetaan pitämällä mielessä suuttimen koko. Jos suuttimen halkaisija on noin 400 mikronia (0,4 mm), kerroksen korkeuden tulisi olla 25-75 % suuttimen halkaisijasta.

Kerroskorkeus välillä 0,2-0,3 mm katsotaan parhaaksi 0,4 mm:n suuttimelle. Tulostaminen tällä kerroskorkeudella tarjoaa tasapainoisen nopeuden, resoluution ja tulostuksen onnistumisen.

50 Vs 100 mikronia 3D-tulostuksessa: mikä on ero?

Sileys ja selkeys

Jos tulostat yhden kohteen 50 mikronin ja toisen 100 mikronin tulostuskokoonpanolla, voit läheltä katsottuna nähdä selvän eron kohteiden tasaisuudessa ja selkeydessä.

Tulosteessa, jossa on vähemmän mikroneita (50 mikronia vs. 100 mikronia) ja korkeampi resoluutio, on vähemmän näkyviä viivoja, koska ne ovat pienempiä.

Varmista, että teet säännöllistä huoltoa ja tarkistat osiasi, koska 3D-tulostus pienemmillä mikroneilla vaatii hienosäädettyä 3D-tulostinta.

Suorituskyvyn parantaminen

Ylikorkeudet tai jäntevöityminen on yksi suurimmista 3D-tulostuksessa esiintyvistä ongelmista. Resoluutiolla ja kerroskorkeudella on siihen vaikutusta. 100 mikronin tulosteissa on todennäköisemmin silloitusongelmia kuin 50 mikronin tulosteissa.

Huono silloitus 3D-tulosteissa johtaa paljon huonompaan laatuun, joten yritä korjata silloitusongelmat. Kerroskorkeuden alentaminen auttaa paljon.

3D-tulostukseen kuluva aika

Ero 50 mikronin ja 100 mikronin tulostuksen välillä on se, että pursotettavia kerroksia on oltava kaksi kertaa enemmän, jolloin tulostusaika kaksinkertaistuu.

Tulostuslaatu ja muut asetukset on tasapainotettava tulostusaikojen kanssa, joten se riippuu pikemminkin omista mieltymyksistä kuin sääntöjen noudattamisesta.

Onko 3D-tulostus tarkkaa?

3D-tulostus on erittäin tarkkaa, kun käytössäsi on laadukas ja hienosäädetty 3D-tulostin. 3D-tulostetut mallit ovat erittäin tarkkoja heti laatikosta, mutta tarkkuutta voi lisätä päivittämällä ja virittämällä.

Yksi huomioon otettava tekijä on kutistuminen ja tulostuksen helppous, sillä ABS:n kaltaiset materiaalit voivat kutistua kohtuullisen paljon. PLA ja PETG eivät kutistu kovin paljon, joten ne ovat hyviä valintoja, jos halutaan saavuttaa tulostustarkkuus.

ABS on myös melko vaikea tulostettava, ja se vaatii ihanteelliset olosuhteet. Ilman ABS:ää tulosteet voivat alkaa käpristyä kulmissa ja reunoissa, mikä tunnetaan myös nimellä vääntyminen.

PLA voi vääntyä, mutta se vaatii paljon enemmän, esimerkiksi tuulenpuuskan osumista tulosteeseen.

3D-tulostimet ovat tarkempia Z-akselilla eli mallin korkeudella.

Tämän vuoksi patsaan tai rintakuvan 3D-mallit on suunnattu siten, että hienoimmat yksityiskohdat tulostetaan korkeusalueella.

Kun verrataan Z-akselin resoluutiota (50 tai 100 mikronia) suuttimen halkaisijaan, joka on X- ja Y-akseli (0,4 mm tai 400 mikronia), näiden kahden suunnan resoluutiossa on suuri ero.

3D-tulostimen tarkkuuden tarkistamiseksi on suositeltavaa luoda malli digitaalisesti ja tulostaa se sitten. Vertaa tulostettua tulostetta malliin, niin saat todellisen kuvan siitä, kuinka tarkka 3D-tulostimesi on.

Mittatarkkuus

Helpoin tapa tarkistaa 3D-tulostimen tarkkuus on tulostaa määrämittainen kuutio. Suunnittele koetulostusta varten kuutio, jonka mitat ovat 20 mm.

Tulosta kuutio ja mittaa sitten manuaalisesti kuution mitat. Kuution todellisen pituuden ja 20 mm:n välinen ero on tulostetun tulosteen jokaisen akselin mittatarkkuus.

All3DP:n mukaan kalibrointikuution mittauksen jälkeen mittaero on seuraava:

• Yli +/- 0,5 mm on huono.
• Ero +/- 0,2 mm - +/- 0,5 mm on hyväksyttävä.
• Ero +/- 0,1 mm - +/- 0,2 mm on hyvä.
• Alle +/- 0,1 on erinomainen.

Pidä mielessä, että positiivisten arvojen ulottuvuusero on parempi kuin negatiivisten arvojen.