Come stimare il tempo di stampa 3D di un file STL

Roy Hill 12-06-2023
Roy Hill

La stampa 3D di un file STL può richiedere minuti, ore o giorni, a seconda di molti fattori, quindi mi chiedevo se fosse possibile ottenere una stima del tempo esatto e sapere quanto tempo ci vorrà per le mie stampe. In questo post, vi spiegherò come potete stimare i tempi di stampa di qualsiasi STL e i fattori che ne fanno parte.

Per stimare il tempo di stampa 3D di un file STL, è sufficiente importare il file in uno slicer come Cura o PrusaSlicer, scalare il modello alla dimensione che si desidera creare, inserire le impostazioni dello slicer come l'altezza dei livelli, la densità di riempimento, la velocità di stampa, ecc.

Questa è la risposta più semplice, ma ci sono alcuni dettagli che vorrete conoscere e che vi descrivo di seguito, quindi continuate a leggere. Non è possibile stimare direttamente il tempo di stampa di un file STL, ma è possibile farlo attraverso un software di stampa 3D.

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    Il modo più semplice per stimare il tempo di stampa di un file STL

    Come già accennato, il preventivo viene fornito direttamente dallo slicer e si basa sulle diverse istruzioni che la stampante riceve dal codice G del file STL. Il codice G è un elenco di istruzioni di un file STL che la stampante 3D è in grado di comprendere.

    Di seguito è riportato un comando per spostare linearmente la stampante 3D, che rappresenta fino al 95% dei file G-Code:

    G1 X0 Y0 F2400 ; si sposta nella posizione X=0 Y=0 del piano alla velocità di 2400 mm/min.

    G1 Z10 F1200 ; sposta l'asse Z su Z=10 mm a una velocità inferiore di 1200 mm/min.

    G1 X30 E10 F1800 ; spingere 10 mm di filamento nell'ugello spostandosi contemporaneamente in posizione X=30

    Si tratta di un comando per riscaldare l'estrusore della stampante:

    Guarda anche: Come aggiornare il firmware di un Ender 3 - Guida semplice

    M104 S190 T0 ; avvio del riscaldamento di T0 a 190 gradi Celsius

    G28 X0 ; sposta l'asse X mentre l'estrusore è ancora in fase di riscaldamento

    M109 S190 T0 ; attendere che T0 raggiunga i 190 gradi prima di continuare con qualsiasi altro comando

    Lo slicer analizza tutti i codici G e, in base al numero di istruzioni e ad altri fattori quali l'altezza del layer, il diametro dell'ugello, i gusci e i perimetri, le dimensioni del letto di stampa, l'accelerazione e così via, stima il tempo necessario.

    Queste numerose impostazioni dell'affettatrice possono essere modificate e avranno un effetto significativo sul tempo di stampa.

    Ricordate che affettatrici diverse possono dare risultati diversi.

    La maggior parte degli slicer mostra il tempo di stampa durante l'affettatura, ma non tutti lo fanno. Tenete presente che il tempo necessario per riscaldare il letto di stampa e l'hot end non sarà incluso nel tempo stimato mostrato dallo slicer.

    Come le impostazioni dell'affettatrice possono influire sui tempi di stampa

    Ho scritto un post su "Quanto tempo ci vuole per stampare in 3D" che approfondisce questo argomento, ma ne illustrerò le basi.

    Ci sono diverse impostazioni dell'affettatrice che influiscono sul tempo di stampa:

    • Altezza dello strato
    • Diametro dell'ugello
    • Impostazioni di velocità
    • Impostazioni di accelerazione e scatto
    • Impostazioni di ritrazione
    • Dimensione di stampa/scala
    • Impostazioni di riempimento
    • Supporti
    • Guscio - Spessore della parete

    Alcune impostazioni hanno un effetto maggiore sui tempi di stampa rispetto ad altre. Direi che le impostazioni della stampante che richiedono più tempo sono l'altezza del livello, la dimensione di stampa e il diametro dell'ugello.

    Un'altezza di strato di 0,1 mm rispetto a 0,2 mm richiederà il doppio del tempo.

    Ad esempio, un cubo di calibrazione con un'altezza dello strato di 0,2 mm richiede 31 minuti, mentre lo stesso cubo di calibrazione con un'altezza dello strato di 0,1 mm richiede 62 minuti su Cura.

    Le dimensioni di stampa di un oggetto aumentano in modo esponenziale, il che significa che, man mano che l'oggetto diventa più grande, aumenta anche il tempo in base alle dimensioni dell'oggetto.

    Ad esempio, un cubo di calibrazione al 100% della scala richiede 31 minuti. Lo stesso cubo di calibrazione al 200% richiede 150 minuti o 2 ore e 30 minuti e passa da 4 g di materiale a 25 g di materiale secondo Cura.

    Il diametro dell'ugello influisce sulla velocità di avanzamento (la velocità di estrusione del materiale), quindi più grande è la dimensione dell'ugello, più veloce sarà la stampa, ma la qualità sarà inferiore.

    Ad esempio, un cubo di calibrazione con un ugello da 0,4 mm richiede 31 minuti, mentre lo stesso cubo di calibrazione con un ugello da 0,2 mm richiede 65 minuti.

    Quindi, se ci pensate, il confronto tra un normale cubo di calibrazione e un cubo di calibrazione con un'altezza di strato di 0,1 mm in scala 200%, con un ugello da 0,2 mm sarebbe enorme e richiederebbe 506 minuti o 8 ore e 26 minuti (una differenza del 1632%).

    Calcolatore della velocità di stampa

    Per aiutare gli utenti di stampanti 3D a capire a che velocità possono andare le loro stampanti, è stato creato un calcolatore unico nel suo genere: si chiama Print Speed Calculator ed è uno strumento facile da usare che calcola le portate in relazione alla velocità, basato principalmente sugli utenti E3D, ma che può comunque fornire a tutti gli utenti alcune informazioni pratiche.

    Il programma fornisce un'indicazione generale della velocità che è possibile imprimere alla stampante 3D in base alle velocità di flusso.

    La portata è semplicemente la larghezza dell'estrusione, l'altezza dello strato e la velocità di stampa, tutte calcolate in un unico punteggio che fornisce una stima delle capacità di velocità della stampante.

    Questo dato fornisce una guida abbastanza precisa per sapere quanto la vostra stampante sia in grado di gestire determinate velocità, ma i risultati non saranno una risposta precisa alle vostre domande e altre variabili, come il materiale e la temperatura, possono avere un effetto su questo dato.

    Portata = larghezza dell'estrusione * altezza dello strato * velocità di stampa.

    Quanto è accurata la stima del tempo di stampa nelle affettatrici?

    In passato, le stime dei tempi di stampa avevano giorni buoni e giorni cattivi per quanto riguarda l'accuratezza dei tempi. Recentemente, le affettatrici hanno fatto un passo avanti e stanno iniziando a fornire tempi di stampa piuttosto precisi, in modo che possiate avere maggiore fiducia nei tempi che la vostra affettatrice vi sta fornendo.

    Alcuni forniscono anche la lunghezza del filamento, il peso della plastica e i costi dei materiali all'interno delle loro stime, e anche questi sono piuttosto accurati.

    Se si dispone dei file di codice G e non si è salvato un file STL, è possibile immettere tale file in gCodeViewer, che fornirà una serie di misure e stime del file.

    Con questa soluzione G-Code basata su browser, è possibile:

    • Analizzare il codice G per ottenere il tempo di stampa, il peso della plastica e l'altezza dello strato.
    • Lo spettacolo si ritrae e riparte
    • Mostra le velocità di stampa/movimento/retrazione
    • Visualizzate i livelli parziali di una stampa e animate persino le sequenze di stampa dei livelli.
    • Mostra contemporaneamente due strati per controllare le sporgenze
    • Regolate la larghezza delle linee per simulare le stampe in modo più preciso

    Si tratta di stime per un motivo preciso, poiché la vostra stampante 3D può comportarsi in modo diverso rispetto a quanto previsto dal vostro slicer. Sulla base di stime storiche, Cura fa un buon lavoro di stima dei tempi di stampa, ma altri slicer possono avere differenze più ampie nella loro precisione.

    Alcuni segnalano una differenza del 10% nei tempi di stampa con Cura utilizzando il software Repetier.

    A volte alcune impostazioni, come quelle relative all'accelerazione e al jerk, non vengono prese in considerazione o vengono inserite in modo errato all'interno di uno slicer, per cui i tempi di stampa stimati variano più del solito.

    In alcuni casi è possibile risolvere il problema modificando il file delta_wasp.def.json e inserendo le impostazioni di accelerazione e jerk della stampante.

    Con alcune semplici modifiche, è possibile ottenere stime molto accurate dei tempi di affettatura, ma per la maggior parte, le stime non dovrebbero essere troppo lontane.

    Come calcolare il peso di un oggetto stampato in 3D

    Così, allo stesso modo in cui lo slicer fornisce una stima del tempo di stampa, stima anche il numero di grammi utilizzati per una stampa. A seconda delle impostazioni utilizzate, può diventare relativamente pesante.

    Impostazioni come la densità di riempimento, il modello di riempimento, il numero di gusci/muri e le dimensioni della stampa in generale sono tutti fattori che contribuiscono al peso di una stampa.

    Dopo aver modificato le impostazioni dello slicer, si taglia la nuova stampa e si dovrebbe vedere una stima del peso dell'oggetto stampato in 3D in grammi. Il bello della stampa 3D è la sua capacità di mantenere la resistenza del pezzo riducendone il peso.

    Guarda anche: Le 7 migliori resine per stampanti 3D - I migliori risultati - Elegoo, Anycubic

    Esistono studi ingegneristici che dimostrano una drastica riduzione del peso di stampa, pari a circa il 70%, pur mantenendo una notevole resistenza, grazie all'utilizzo di modelli di riempimento efficienti e all'orientamento dei pezzi per ottenere una resistenza direzionale.

    Posso immaginare che questo fenomeno non potrà che migliorare nel tempo con lo sviluppo del settore della stampa 3D. Siamo sempre di fronte a nuove tecnologie e cambiamenti nel modo di stampare in 3D, quindi sono fiducioso che vedremo dei miglioramenti.

    Se volete saperne di più, date un'occhiata al mio articolo sul miglior software di stampa 3D GRATUITO o ai 25 migliori aggiornamenti per stampanti 3D che potete fare.

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    Roy Hill

    Roy Hill è un appassionato appassionato di stampa 3D e guru della tecnologia con una vasta conoscenza di tutto ciò che riguarda la stampa 3D. Con oltre 10 anni di esperienza nel settore, Roy ha imparato l'arte della progettazione e della stampa 3D ed è diventato un esperto delle ultime tendenze e tecnologie di stampa 3D.Roy ha conseguito una laurea in ingegneria meccanica presso l'Università della California, Los Angeles (UCLA) e ha lavorato per diverse aziende rispettabili nel campo della stampa 3D, tra cui MakerBot e Formlabs. Ha anche collaborato con varie aziende e privati ​​per creare prodotti stampati in 3D personalizzati che hanno rivoluzionato i loro settori.A parte la sua passione per la stampa 3D, Roy è un avido viaggiatore e un appassionato di outdoor. Gli piace trascorrere il tempo nella natura, fare escursioni e campeggiare con la sua famiglia. Nel suo tempo libero, fa anche da mentore a giovani ingegneri e condivide la sua ricchezza di conoscenze sulla stampa 3D attraverso varie piattaforme, tra cui il suo famoso blog, 3D Printerly 3D Printing.