La qualità di stampa 3D è uno degli aspetti più importanti della stampa 3D, soprattutto quando si creano oggetti dall'aspetto estetico. Imparare a stampare in 3D senza ottenere linee di livello è un'abilità importante da avere nel proprio percorso di stampa 3D.

Per stampare in 3D senza creare linee di livello, è necessario ridurre l'altezza dei livelli a circa 0,1 mm. È possibile ottenere superfici davvero lisce con altezze di livello pari o inferiori a 0,1 mm. È necessario calibrare la temperatura, la velocità e gli e-step per assicurarsi che la stampante 3D sia ottimizzata per la qualità di stampa 3D.

Purtroppo può essere piuttosto difficile ottenere stampe 3D che non presentino linee di livello. Ho deciso di fare qualche ricerca per stampare in 3D senza linee di livello per ottenere stampe di altissima qualità.

Continuate a leggere questo articolo per scoprire alcuni suggerimenti, trucchi e consigli utili per raggiungere questa utile abilità.

Perché le stampe 3D presentano linee di livello?

Di seguito sono elencati alcuni dei numerosi motivi che possono causare le linee di livello, che verranno spiegati nella prossima sezione dell'articolo, quindi continuate a leggere.

• Utilizzo di un'altezza di livello elevata
• Utilizzo di un ugello di grande diametro
• Allentamento delle parti della stampante 3D
• Temperatura di stampa errata
• Filamento di bassa qualità
• Cattivo orientamento del modello
• Stampa in una cella frigorifera
• Sovraestrusione

Come stampare in 3D senza ottenere linee di livello?

1. Ridurre l'altezza del livello

Una delle cose migliori che si possono fare per stampare in 3D senza che si formino linee di livello è l'altezza del livello. Non ci sono molti modi per migliorare la qualità di stampa fino a ottenere una superficie esterna liscia.

Quando si stampa un oggetto in 3D, si nota che è composto da diversi strati. Più grande è lo strato, più ruvida è la sensazione e più visive diventano le linee dello strato.

Si può pensare a una scala: se i gradini sono molto grandi, si tratta di una superficie ruvida in termini di stampa 3D.

Più piccoli sono i 'gradini' o l'altezza dei livelli negli oggetti, più liscia sarà la superficie, fino al punto in cui non si vedono le linee di livello.

Quello che dovreste fare è:

• Ridurre l'altezza del livello nell'affettatrice
• Utilizzate i "numeri magici" che ora sono predefiniti in Cura (ad esempio, incrementi di 0,04 mm per Ender 3).
• Eseguire diverse stampe di prova e verificare quale altezza di strato produce le linee di strato meno visibili.
• Potrebbe essere necessario regolare il diametro dell'ugello e la temperatura per tenere conto della riduzione dell'altezza dello strato.

Ho scritto un post dettagliato su "La migliore altezza dei layer per la stampa 3D" che spiega come la riduzione dell'altezza dei layer faccia la differenza più significativa nella stampa 3D senza linee di livello.

2. Regolare il diametro dell'ugello

Seguendo il metodo precedente, se si desidera ridurre l'altezza dello strato in misura sufficiente, potrebbe essere necessario modificare il diametro dell'ugello per tenere conto di questa variazione.

La regola generale per il diametro dell'ugello e l'altezza dello strato è che l'altezza dello strato non deve essere superiore all'80% del diametro dell'ugello, ma anche il contrario: l'altezza dello strato deve essere almeno il 25% del diametro dell'ugello.

Sono stato in grado di stampare in 3D con il mio ugello da 0,4 mm e di ottenere delle ottime stampe Benchy con un'altezza di strato di 0,12 mm, che ha presentato una stampa che non presentava quasi nessuna linea di strato ed era molto liscia al tatto.

È preferibile utilizzare un ugello più piccolo se si stampano miniature o oggetti piccoli in generale con molti dettagli. Con un ugello piccolo, che ho visto scendere fino a 0,1 mm, si può fare un lavoro straordinario di stampa 3D senza linee di livello.

• Regolare il diametro dell'ugello in base all'altezza dello strato.
• Provate diversi diametri di ugelli e vedete quale funziona meglio per i vostri progetti.
• È possibile acquistare un set di ugelli con diametro compreso tra 0,1 e 1 mm.

3. Risolvere i problemi meccanici

Anche dopo aver ridotto l'altezza dei livelli, ci sono altri fattori che possono impedire la creazione di stampe 3D senza linee di livello, tra cui i problemi meccanici legati alle parti fisiche della stampante 3D.

I problemi meccanici comprendono anche la superficie su cui si sta stampando, eventuali allentamenti nelle parti mobili e così via. Molte imperfezioni e difetti nelle stampe 3D derivano da questo fattore, in particolare dalle vibrazioni prodotte dai movimenti della stampante.

Ho scritto un articolo su come correggere il Ghosting/Ringing nelle stampe 3D, ovvero le linee ondulate sull'esterno della stampa.

• Per prima cosa, posizionerei la stampante 3D su una superficie robusta.
• Implementare supporti e cuscinetti antivibrazione per ridurre questi movimenti.
• Assicuratevi che non ci siano viti, bulloni o dadi allentati nella stampante 3D.
• Mantenere la vite di piombo lubrificata con un olio leggero come quello per macchine da cucire.
• Assicurarsi che la vite di piombo non sia piegata, rimuovendola e facendola rotolare su una superficie piana.
• Assicurarsi che il filamento venga alimentato attraverso l'estrusore in modo fluido e senza ostruzioni.
• Utilizzare il tubo Capricorn PTFE che offre una presa morbida e stretta sul filamento estruso.

4. Trovare la temperatura di stampa ottimale

Se avete mai stampato una torre di temperatura, potete vedere come piccole differenze di temperatura facciano una differenza significativa. Una temperatura sbagliata può facilmente contribuire a creare stampe 3D che mostrano linee di livello.

Le temperature più elevate fondono il filamento più rapidamente e lo rendono meno viscoso (più fluido), il che può causare imperfezioni di stampa, da evitare se si vuole ottenere una buona qualità di stampa.

• Scaricate e stampate in 3D una torre di temperatura per trovare la temperatura di stampa ottimale per il vostro filamento.
• Ogni volta che si cambia filamento, è necessario calibrare la temperatura ottimale.
• Tenere presente l'ambiente circostante in termini di temperatura, poiché non si vuole stampare in 3D in una stanza fredda.

5. Utilizzare filamenti di alta qualità

Sarete sorpresi di quanto la qualità del filamento possa fare la differenza nella qualità di stampa finale. Molti utenti hanno cambiato il filamento con un marchio affidabile e fidato e hanno visto la loro esperienza di stampa 3D diventare davvero positiva.

• Acquistate un filamento di alta qualità, non abbiate paura di spendere un po' di più.
• Ordinate una serie di filamenti di alta qualità e trovate quello che funziona meglio per i vostri progetti.
• Procuratevi un filamento con una texture ruvida come il marmo o il legno, che nasconde meglio le linee di strato.

Il filamento liscio rende la superficie liscia, riducendo l'aspetto delle linee.

6. Regolare l'orientamento del modello

L'orientamento del modello è un altro fattore chiave che può aiutare a ridurre le linee di livello nella stampa 3D. Se non si conosce l'orientamento ottimale per i modelli, le linee di livello possono risultare molto più visibili.

Non è efficace come la riduzione dell'altezza del layer o del diametro dell'ugello, ma una volta implementati i fattori precedenti, questo può dare una spinta in più per ottenere stampe 3D senza linee di layer.

Un'altra cosa da tenere a mente è la migliore risoluzione che possiamo ottenere in determinate direzioni, che si tratti del piano XY o dell'asse Z. La risoluzione nel piano XY è determinata dal diametro dell'ugello perché il materiale viene estruso in linee da quell'apertura.

Sull'asse Z si osserva ogni strato, o l'altezza dello strato, che può scendere fino a 0,07 mm nella maggior parte delle stampanti 3D domestiche, quindi la risoluzione è molto più fine rispetto al piano XY.

Ciò significa che se si desidera ridurre al massimo le linee di livello, è necessario orientare il modello in modo che i dettagli più fini vengano stampati lungo l'asse verticale (Z).

• Si vuole cercare di utilizzare un orientamento che crei il maggior numero di piani livellati piuttosto che forme arcuate.
• Meno angoli ci sono nell'orientamento del modello, meno linee di livello dovrebbero apparire.
• Può essere molto difficile bilanciare i fattori di orientamento ottimali, poiché esistono orientamenti contrastanti.

Un esempio potrebbe essere il modello di una scultura, con i tratti del viso, che si vorrebbe stampare in verticale perché i tratti del viso richiedono un dettaglio elevato.

Se si stampasse in 3D in diagonale o in orizzontale, sarebbe difficile ottenere lo stesso livello di dettaglio.

7. Evitare le fluttuazioni di temperatura

Evitare le fluttuazioni di temperatura è un altro fattore importante, soprattutto quando si stampano materiali come l'ABS.

Il filamento reagisce al calore espandendosi e restringendosi, quindi se si verificano fluttuazioni di temperatura sufficientemente ampie, si può ridurre la qualità di stampa, dove le linee di strato possono essere più visibili.

Poiché non raggiungerebbero la temperatura giusta per raffreddarsi, la superficie rimarrebbe ruvida con linee visibili.

• Come già detto, assicuratevi che l'ambiente di stampa abbia una temperatura costante e non troppo fredda.
• Verificare il funzionamento del controllore PID, che controlla le fluttuazioni della temperatura (mostrato nel video seguente).

Se il problema della fluttuazione della temperatura viene risolto, si inizieranno a vedere stampe più uniformi e con meno linee visibili.

8. Correggere la sovraestrusione

Questo può accadere quando la temperatura è troppo alta e il filamento si scioglie più del solito. Un'altra causa è la modifica del moltiplicatore di estrusione o della portata, con un valore più alto del normale.

Tutto ciò che può far sì che il filamento venga spinto più velocemente o più liquido può portare a un'estrusione eccessiva che non è molto positiva per la qualità della stampa 3D e soprattutto per la stampa 3D senza linee di livello.

Questa sovraestrusione inizierà a depositare altro filamento sulla superficie di stampa.

Si possono notare più strati visibili, poiché i livelli non avranno il tempo di raffreddarsi prima dell'estrusione del livello successivo.

È necessario seguire i seguenti passaggi:

• Ridurre gradualmente la temperatura dell'estrusore fino a raggiungere la temperatura di stampa ottimale.
• È possibile implementare una torre di temperatura per testare diverse temperature con il filamento.
• Assicuratevi che le ventole di raffreddamento funzionino correttamente
• Velocità e temperatura sono strettamente correlate, quindi se la temperatura è elevata, è possibile aumentare la velocità.

Altri metodi per rimuovere le linee di livello

La post-elaborazione è un ottimo metodo per rimuovere le linee di livello dalle stampe 3D. Quando vedete quei modelli di stampa 3D estremamente lisci su YouTube o in giro per Internet, di solito sono stati levigati con varie tecniche.

Queste tecniche di solito si riducono a:

• Levigatura delle stampe: questa operazione consente di eliminare le linee di strato e di rendere le parti molto lisce. Esistono diversi livelli di carta abrasiva per ottenere una finitura più fine. È anche possibile utilizzare un metodo di levigatura a umido per ottenere una maggiore lucentezza.
• Lucidatura: è possibile lucidare la stampa 3D per renderla liscia. Uno degli spray lucidanti più utilizzati è Rustoleum, reperibile in qualsiasi ferramenta.

Per riassumere l'articolo, il metodo migliore per ridurre le linee di livello è diminuire l'altezza del livello e utilizzare un ugello di diametro inferiore.

Successivamente, è necessario regolare le impostazioni della temperatura, controllare la temperatura complessiva della stanza e utilizzare filamenti di alta qualità.

Assicuratevi che la vostra stampante 3D sia ben regolata e sottoposta a manutenzione, in modo che i problemi meccanici non contribuiscano alla cattiva qualità di stampa. Per una spinta in più, potete implementare metodi di post-elaborazione per rendere le stampe più uniformi.

Una volta seguiti i punti di azione di questo articolo, dovreste essere sulla buona strada per stampare in 3D senza strati.