L'altezza dei layer dei vostri oggetti stampati in 3D è importante per la qualità, la velocità e persino la resistenza. È bene capire quale sia l'altezza dei layer migliore per la vostra situazione.

Mi sono chiesto quale sia la migliore altezza di strato per determinate situazioni di stampa 3D, quindi ho fatto qualche ricerca in merito e la condividerò in questo post.

La migliore altezza di strato nella stampa 3D per un ugello standard da 0,4 mm è compresa tra 0,2 mm e 0,3 mm. Questa altezza di strato offre un equilibrio tra velocità, risoluzione e successo di stampa. L'altezza di strato dovrebbe essere compresa tra il 25% e il 75% del diametro dell'ugello, altrimenti si potrebbero verificare problemi di stampa.

Avete la risposta di base, ma non è tutto: ci sono altri dettagli da tenere in considerazione per determinare la migliore altezza di strato per voi, quindi restate in attesa e continuate a leggere per scoprirli.

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Che cos'è l'altezza del livello, lo spessore del livello o la risoluzione?

Prima di scegliere l'altezza di livello migliore, cerchiamo di capire cosa sia l'altezza di livello.

In pratica, l'altezza del layer è la misura, solitamente in mm, che l'ugello estrude per ogni layer di una stampa 3D. È nota anche come spessore del layer e risoluzione nella stampa 3D, perché è ciò che rende una stampa 3D di qualità migliore.

Se si pensa a un oggetto dettagliato, avere un'altezza di livello elevata significa che i dettagli possono arrivare solo fino a un certo punto. È come cercare di costruire un oggetto dettagliato usando i pezzi Lego: i blocchi sono troppo grandi perché i dettagli possano emergere davvero.

Quindi, minore è l'altezza dei livelli, o "blocchi di costruzione", migliore è la qualità, ma ciò comporta anche la necessità di estrudere più livelli per completare la stessa stampa.

Se vi state chiedendo "l'altezza dei livelli influisce sulla qualità di stampa?", lo fa direttamente, così come la precisione dimensionale. Più bassa è l'altezza dei livelli o più alta è la risoluzione, più le parti stampate in 3D saranno precise dal punto di vista dimensionale e avranno una migliore qualità di stampa.

L'altezza del livello è sostanzialmente uguale alla risoluzione.

Ora che abbiamo questa conoscenza di base dell'altezza di strato, rispondiamo alla domanda principale sulla scelta della migliore altezza di strato per la stampa 3D.

Qual è l'altezza del layer migliore per la stampa 3D?

Questa non è la domanda più semplice a cui rispondere, perché dipende dalle vostre preferenze.

Avete bisogno di una stampa veloce come un fulmine per poterli distribuire il prima possibile? Allora scegliete un'altezza di livello maggiore.

Se desiderate un pezzo artistico con parti altamente dettagliate e una precisione senza pari, scegliete un'altezza di livello inferiore.

Una volta determinato l'equilibrio tra velocità e qualità, è possibile scegliere l'altezza di layer più adatta alla propria situazione di stampa 3D.

Una buona altezza di strato che funziona nella maggior parte delle situazioni è di 0,2 mm. Questo è lo spessore tipico dello strato per la stampa 3D, poiché l'ugello predefinito è di 0,4 mm e una buona regola è quella di utilizzare circa il 50% del diametro dell'ugello come altezza di strato.

In una situazione come quella della stampa 3D di maschere e schermi facciali PPE, l'obiettivo principale è quello di stamparli il più velocemente possibile. Non solo si opterebbe per un ugello più grande, ma si utilizzerebbe anche un'altezza di strato maggiore, fino al punto in cui è completamente funzionale.

Quando si dispone di un modello di statua artistica e dettagliata che si desidera esporre in casa, l'obiettivo è quello di ottenere la migliore qualità. Si opta per un diametro dell'ugello più piccolo, utilizzando un'altezza di strato ridotta per ottenere un livello di dettaglio estremamente elevato.

Per determinare quale sia il migliore, è necessario stampare in 3D oggetti come un cubo di calibrazione o un Benchy 3D con diverse altezze di strato e ispezionare la qualità.

Conservateli come modelli di riferimento, in modo da sapere quanto sarà buona la qualità quando si useranno i diametri degli ugelli e le impostazioni dell'altezza del livello.

Occorre tuttavia tenere presente che l'altezza dello strato può essere ridotta o aumentata in base al diametro dell'ugello.

Un'altezza dello strato troppo bassa per il diametro dell'ugello provocano il rientro della plastica nell'ugello e avrà problemi a spingere fuori il filamento.

Un'altezza dello strato troppo elevata per il diametro dell'ugello rendono difficile l'adesione degli strati l'uno all'altro a causa dell'impossibilità dell'ugello di estrudere con buona precisione e accuratezza.

Esiste una linea guida ben nota nella comunità della stampa 3D su quanto si debba impostare l'altezza del layer, come percentuale del diametro dell'ugello.

Cura inizia anche a dare avvertimenti quando si inserisce un'altezza del layer superiore all'80% del diametro dell'ugello. Quindi, se si ha un diametro dell'ugello di 0,4 mm, che è la dimensione standard dell'ugello, si otterrà un avviso con un'altezza del layer di 0,32 mm e oltre.

Come già detto, l'altezza del livello deve essere tra il 25% e il 75% del diametro dell'ugello.

Per l'ugello standard da 0,4 mm, l'altezza dello strato varia da 0,1 mm a 0,3 mm.

Per un ugello più grande da 1 mm, il calcolo è un po' più semplice: la gamma è compresa tra 0,25 mm e 0,75 mm.

La metà o il 50% è di solito un buon punto di partenza. Se si desidera una qualità migliore o un tempo di stampa più rapido, si può regolare di conseguenza.

Una buona altezza di strato per PLA o PETG è di 0,2 mm per un ugello da 0,4 mm.

In che modo l'altezza del layer influisce sulla velocità e sul tempo di stampa?

Come accennato in precedenza, abbiamo stabilito che l'altezza del layer influisce sulla velocità e sul tempo di stampa complessivo dell'oggetto, ma fino a che punto. Per fortuna, questo è piuttosto semplice da capire.

L'altezza dei livelli influisce sul tempo di stampa perché la testina di stampa deve stampare ogni livello uno per uno. Un'altezza minore dei livelli significa che l'oggetto ha più livelli in totale.

Se si ha un'altezza di strato di 0,1 mm (100 micron) e poi si regola l'altezza di strato a 0,2 mm (200 micron), si dimezza di fatto la quantità totale di strati.

Ad esempio, se un oggetto fosse alto 100 mm, avrebbe 1.000 strati con un'altezza di 0,1 mm e 500 strati con un'altezza di 0,2 mm.

A parità di condizioni, ciò significa che dimezzando l'altezza del layer si raddoppia il tempo totale di stampa.

Utilizziamo un esempio reale dell'unico e solo 3D Benchy (un oggetto di stampa 3D fondamentale per testare le capacità della stampante) con tre diverse altezze di strato, 0,3 mm, 0,2 mm e 0,1 mm.

Il Benchy da 0,3 mm richiede 1 ora e 7 minuti, per un totale di 160 strati.

Il Benchy da 0,2 mm richiede 1 ora e 35 minuti, per un totale di 240 strati.

Il Benchy da 0,1 mm richiede 2 ore e 56 minuti di stampa, con 480 strati individuali da completare.

La differenza tra il tempo di stampa del:

• L'altezza di 0,3 mm e di 0,2 mm è pari al 41% o a 28 minuti.
• 0,2 mm di altezza e 0,1 mm di altezza è pari all'85% o a 81 minuti (1 ora e 21 minuti).
• L'altezza di 0,3 mm e 0,1 mm è pari al 162% o a 109 minuti (1 ora e 49 minuti).

Sebbene i cambiamenti siano molto significativi, lo diventano ancora di più quando si tratta di oggetti di grandi dimensioni. I modelli 3D che coprono un'ampia porzione del letto di stampa, in larghezza e in altezza, presentano differenze maggiori nei tempi di stampa.

Per illustrare questo aspetto, ho affettato un Benchy 3D in scala 300%, che quasi riempie la piastra di costruzione. Le differenze tra i tempi di stampa per ogni altezza di strato erano enormi!

Partendo dall'altezza di strato maggiore, pari a 0,3 mm, quindi la stampa più veloce, abbiamo un tempo di stampa di 13 ore e 40 minuti.

Poi abbiamo il Benchy da 0,2 mm al 300%, che ha raggiunto le 20 ore e 17 minuti.

Infine, il Benchy di altissima qualità con un'altezza di strato di 0,1 mm che ha richiesto 1 giorno, 16 ore e 8 minuti!

La differenza tra il tempo di stampa del:

• 0,3 mm di altezza e 0,2 mm di altezza è del 48% o 397 minuti (6 ore e 37 minuti).
• 0,2 mm di altezza e 0,1 mm di altezza è pari al 97% o a 1.191 minuti (19 ore e 51 minuti).
• L'altezza di 0,3 mm e 0,1 mm è pari al 194% o a 1.588 minuti (26 ore e 28 minuti).

Confrontando il Benchy normale con il Benchy al 300% si notano le differenze nei tempi di stampa relativi.

Questo dimostra che se si stampano oggetti di grandi dimensioni, l'altezza del livello conterà di più per il tempo di stampa, anche se la qualità rimane la stessa.

Il compromesso tra altezza del layer e tempo di stampa rende leggermente più vantaggioso optare per un'altezza del layer maggiore per gli oggetti più grandi.

Sì, certo", starete pensando, più strati significano un tempo di stampa più lungo, ma che dire della qualità?

In che modo l'altezza dello strato influisce sulla qualità?

A seconda del vostro modo di vedere le cose, potreste non essere in grado di notare la differenza tra una stampa con un'altezza di strato di 0,2 mm e una di 0,3 mm, anche se si tratta di un aumento del 50%.

Nel grande schema delle cose, questi strati sono estremamente piccoli. Quando si osserva un oggetto da lontano, non si nota alcuna differenza. È solo da vicino, con una buona illuminazione intorno all'oggetto, che si notano queste differenze di qualità.

A titolo di prova e come utile esempio visivo, ho stampato in 3D alcuni Benchys con diverse altezze di strato: ho scelto 0,1 mm, 0,2 mm e 0,3 mm, una gamma che la maggior parte degli utenti di stampa 3D riproduce nelle proprie stampe.

Vediamo se riuscite a distinguere la differenza, date un'occhiata e vedete se riuscite a capire qual è l'altezza dello strato di 0,1 mm, 0,2 mm e 0,3 mm.

Risposta:

Sinistra - 0,2 mm. Centro - 0,1 mm. Destra - 0,3 mm.

Se hai fatto bene, hai fatto un ottimo lavoro! Se osservi attentamente i Benchys, il principale indizio è la parte anteriore. Puoi vedere le "scale" nei livelli più evidenti con le altezze maggiori dei livelli.

È possibile notare la scorrevolezza del Benchy con altezza di strato di 0,1 mm su tutta la stampa. Da lontano potrebbe non fare molta differenza, ma a seconda del modello, alcune parti potrebbero non essere stampate con altezze di strato elevate.

Gli strati di altezza ridotta possono affrontare meglio problemi come le sporgenze, grazie alla maggiore sovrapposizione e al sostegno dello strato precedente.

Se li guardaste da lontano, notereste davvero la differenza di qualità?

Per determinare la migliore altezza di strato per la vostra stampante 3D, chiedetevi se preferite l'aumento della qualità nel tempo e della quantità, se state stampando molte parti.

La dimensione dell'ugello avrà un effetto sull'altezza dello strato in termini di limiti di altezza o di altezza, secondo la regola del 25-75%.

L'altezza dello strato influisce sulla resistenza? Un'altezza maggiore dello strato è più forte?

CNC Kitchen ha creato un video di riferimento su quale sia l'altezza di strato migliore per la resistenza, sia che si tratti di un'altezza di strato grande e poco dettagliata, sia che si tratti di un'altezza di strato piccola e molto precisa.

Vi riassumo il video se volete una risposta rapida!

Si potrebbe pensare che l'altezza dello strato più grande o quello più piccolo siano i migliori, ma in realtà la risposta è piuttosto sorprendente: non si tratta di nessuno dei due valori estremi, ma di una via di mezzo.

Dopo aver testato una serie di ganci con altezze di strato comprese tra 0,05 mm e 0,4 mm, ha scoperto che l'altezza di strato migliore per la resistenza era compresa tra 0,1 mm e 0,15 mm.

Dipende dalla dimensione dell'ugello che si ha a disposizione l'altezza di stesura migliore.

Ender 3 Numero magico Altezza strato

Potreste aver sentito il termine "Magic Number" (numero magico) quando ci si riferisce all'altezza del layer di una specifica stampante 3D. Ciò è dovuto al fatto che i motori passo-passo dell'asse Z viaggiano in "passi" di 0,04 mm, spingendo l'hotend a quella distanza.

Funziona per Ender 3, CR-10, Geeetech A10 e molte altre stampanti 3D con la stessa vite di piombo: viti di piombo M8, TR8x1,5 trapezoidali, SFU1204 BallScrew e così via.

È possibile muoversi tra i valori con il microstepping, ma questi angoli non sono uguali. L'utilizzo della rotazione naturale del motore passo-passo avviene spostando l'estremità calda con incrementi di 0,04 mm.

Ciò significa che, se si desidera ottenere stampe della migliore qualità, per la Ender 3 e per una serie di altre stampanti 3D, invece di utilizzare un'altezza di strato di 0,1 mm, si dovrebbe stampare con un'altezza di strato di 0,08 mm o 0,12 mm e così via.

L'uso di questi numeri magici ha l'effetto di compensare le variazioni di altezza dello strato dovute ad angoli di micropasso disuguali, per ottenere un'altezza dello strato uniforme in tutto il processo.

Questo è ben descritto da Chuck di CHEP su YouTube, che potete vedere qui sotto.

In parole povere, uno stepper non fornisce feedback, quindi la stampante deve seguire il comando e trovarsi in una posizione ottimale. Gli stepper si muovono di solito a passi interi o a mezzi passi, ma quando si muovono in mezzo a questi, ci sono diverse variabili che determinano le distanze dei passi per questi micropassi.

I numeri magici evitano questo gioco di speranza per ottenere movimenti precisi e utilizzano passi intermedi e completi per ottenere la massima precisione. Il livello di errore tra i passi comandati e quelli effettivi viene bilanciato a ogni passo.

Oltre a 0,04 mm, esiste un altro valore, 0,0025 mm, che è il valore di 1/16 di micropasso. Se si utilizzano layer adattivi, è opportuno utilizzare valori divisibili per 0,0025 o limitarli a una risoluzione di mezzo passo di 0,02 mm.

Calcolatore dell'altezza ottimale dello strato

Josef Prusa ha creato una calcolatrice per determinare l'altezza di strato ottimale per la vostra stampante 3D. È sufficiente inserire alcuni parametri per ottenere informazioni sull'altezza di strato ideale.

Molti hanno raccomandato e utilizzato questa calcolatrice nel corso del tempo, quindi vale la pena di verificarla personalmente.

Qual è l'altezza migliore per un Ender 3?

L'altezza di layer migliore per una Ender 3 è compresa tra 0,12 mm e 0,28 mm, a seconda della qualità desiderata. Per stampe di alta qualità in cui si desidera il massimo dettaglio, consiglierei un'altezza di layer di 0,12 mm. Per stampe 3D di qualità inferiore e più veloci, un'altezza di layer di 0,28 mm è un'ottima altezza di layer che si bilancia bene.

Quali sono gli svantaggi dell'utilizzo di un'altezza di strato ridotta?

Poiché il tempo di stampa aumenterebbe con un'altezza di strato inferiore, significa anche che c'è più tempo perché qualcosa vada storto nella stampa.

I livelli più sottili non sempre producono stampe migliori e, anzi, a lungo andare possono ostacolare le stampe. Una cosa interessante da sapere quando si tratta di oggetti con livelli più piccoli è che di solito si verificano più artefatti (imperfezioni) nelle stampe.

Non è una buona idea inseguire un'altezza di livello minima per alcuni oggetti di qualità estremamente elevata, perché si potrebbe finire per spendere molto più tempo per una stampa che non ha nemmeno un bell'aspetto.

Trovare il giusto equilibrio tra questi fattori è un buon obiettivo per scegliere l'altezza di strato migliore per voi.

Alcuni si chiedono se sia meglio un'altezza di strato inferiore e la risposta è che dipende dagli obiettivi che si vogliono raggiungere, come già detto. Se si vogliono modelli di alta qualità, allora è meglio un'altezza di strato inferiore.

Se si considerano le dimensioni degli ugelli e le altezze di strato, ci si può chiedere quanto possa stampare un ugello da 0,4 mm. Utilizzando la linea guida del 25-75%, un ugello da 0,4 mm potrebbe stampare con un'altezza di strato di 0,1 mm.

L'altezza dello strato influisce sulla portata?

L'altezza del livello ha un effetto sulla portata, in quanto determina la quantità di materiale che verrà estruso dall'ugello, ma non modifica la portata effettiva impostata nello slicer. La portata è un'impostazione separata che si può regolare, di solito predefinita al 100%. Un'altezza del livello più elevata estruderà più materiale.

Altezza dello strato di stampa 3D in funzione della dimensione dell'ugello

Per quanto riguarda l'altezza del layer rispetto alla dimensione dell'ugello, in genere si consiglia di utilizzare un'altezza del layer pari al 50% della dimensione o del diametro dell'ugello. L'altezza massima del layer dovrebbe essere pari a circa il 75-80% del diametro dell'ugello. Per determinare l'altezza del layer di un oggetto stampato in 3D, stampare piccole stampe 3D di prova di diverse dimensioni e scegliere quella desiderata.

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