Nauczenie się jak poprawić zwisy w swoich wydrukach 3D jest umiejętnością, którą jakość wydruków naprawdę doceni. W przeszłości miałem kilka dość kiepskich zwisów, więc postanowiłem dowiedzieć się, jakie są najlepsze metody ich poprawy. W rzeczywistości nie jest to tak trudne jak myślałem.

Aby poprawić zwisy, powinieneś poprawić chłodzenie za pomocą modernizacji wentylatora i kanału wentylacyjnego, aby skierować chłodne powietrze na stopiony filament. Zmniejszenie kątów modelu do 45° lub mniej jest doskonałym sposobem na zmniejszenie złych zwisów. Możesz również zmniejszyć wysokość warstwy, prędkość drukowania i temperaturę drukowania, aby filament nie był tak stopiony, co pozwala na szybsze chłodzenie.

Jest to dobry punkt wyjścia do poprawy zwisów. Reszta tego artykułu przechodzi do kilku dość kluczowych szczegółów, aby pomóc Ci zrozumieć problem i jak każda metoda pomaga w poprawieniu zwisu (z filmami), więc czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej.

Czym są zwisy w druku 3D?

Zwisy w druku 3D to sytuacja, w której filament wytłaczany przez twoją dyszę "wisi" nad poprzednią warstwą zbyt daleko, do punktu, w którym znajduje się w powietrzu i nie może być odpowiednio podparty. Powoduje to, że wytłaczana warstwa "wystaje" i daje słabą jakość wydruku, ponieważ nie może stanowić dobrego fundamentu pod spodem.

Dobry wysięg to taki, w którym można faktycznie drukować 3D pod kątem powyżej 45°, czyli pod kątem ukośnym. Aby przedstawić to w perspektywie, można sobie wyobrazić literę T próbującą być wydrukowaną 3D.

Zrobiłbyś dobrze aż do środkowej części litery, ponieważ jest ona ładnie podparta, ale kiedy dojdziesz do górnej linii, ten kąt 90 ° jest o wiele za ostry, aby mieć jakiekolwiek wsparcie pod spodem.

To właśnie nazywamy nawisem.

Istnieją testy wysięgu, które możesz wypróbować, które mają kąty od 10° do 80°, aby sprawdzić jak dobrze Twoja drukarka 3D radzi sobie z wysięgami, i mogą one działać całkiem dobrze, o ile podejmiesz odpowiednie kroki.

Najpopularniejszym testem wysięgu na Thingiverse jest Mini All in One 3D Printer Test autorstwa majda107, który testuje kilka ważnych funkcji drukarki 3D. Drukowany jest bez podpór i ze 100% wypełnieniem, aby naprawdę sprawdzić możliwości Twojej drukarki.

Trudno jest drukować zwisy pod ostrymi kątami, ponieważ pod następną wytłaczaną warstwą nie ma wystarczającej powierzchni nośnej, aby pozostały na miejscu. Praktycznie będzie to drukowanie w powietrzu.

W druku 3D, ogólną zasadą zwalczania zwisów jest drukowanie kątów pod kątem 45° lub mniejszym, gdzie kąty powyżej tej wartości zaczną być negatywnie dotknięte przez zwisy.

Fizyka stojąca za tym kątem polega na tym, że kiedy wyobrażasz sobie kąt 45°, jest on dokładnie w środku kąta 90°, co oznacza, że 50% warstwy jest podparta, a 50% nie jest podparta.

Przekroczenie tego 50% punktu naprawdę przewyższa wsparcie potrzebne dla solidnego fundamentu, a im dalej od kąta, tym gorzej. Chcesz, aby Twoje warstwy miały więcej powierzchni, aby mieć przyczepność dla udanych, silnych wydruków 3D.

Niektóre modele są skomplikowane, przez co dość trudno jest uniknąć zwisów w pierwszej kolejności.

Na szczęście istnieje wiele metod, aby poprawić to, jak duży zwis mogą dostarczyć nasze drukarki 3D, więc bądź na bieżąco, aby poznać te wskazówki i triki.

Jak poprawić zwisy w Twoich wydrukach 3D?

Jak wcześniej wspomniano, upewnienie się, że Twoje modele nie mają kątów wyższych niż 45° jest świetnym rozwiązaniem dla zwisów, ale istnieje o wiele więcej sposobów na poprawę zwisów, które możesz wdrażać w swoim druku 3D.

Oto jak poprawić zwisy w twoich wydrukach 3D

1. Zwiększenie chłodzenia części przez wentylator
2. Zmniejszenie wysokości warstwy
3. Zmień orientację swojego modelu
4. Zmniejszenie prędkości drukowania
5. Obniżenie temperatury drukowania
6. Zmniejszenie szerokości warstwy
7. Podziel swój model na wiele części
8. Wykorzystanie struktur wsparcia
9. Zintegrować fazę z modelem
10. Dostrój swoją drukarkę 3D

1. zwiększenie chłodzenia części przez wentylator

Pierwszą rzeczą, którą zrobiłbym, aby poprawić swoje zwisy, jest zwiększenie efektywności chłodzenia warstwowego. Sprowadza się to albo do wymiany wentylatora na wyższej jakości, albo zastosowania kanału wentylatora, który odpowiednio skieruje chłodne powietrze do Twoich wydruków 3D.

Wielokrotnie zdarza się, że Twoje wydruki 3D będą chłodzone z jednej strony, podczas gdy druga strona zmaga się z nawisami, ponieważ nie posiada odpowiedniego chłodzenia. Jeśli tak wygląda Twoja sytuacja, możesz w dość prosty sposób naprawić ten problem.

Powodem, dla którego wentylatory i chłodzenie działają tak dobrze jest to, że gdy tylko materiał jest wytłaczany przez dyszę, zostaje schłodzony do temperatury znacznie niższej niż temperatura topnienia, dzięki czemu szybko twardnieje.

Twardnienie filamentu podczas wytłaczania oznacza, że może on zbudować dobry fundament niezależnie od niewielkiego wsparcia pod spodem. Jest to podobne do mostów, czyli wytłaczanych linii materiału pomiędzy dwoma podniesionymi punktami.

Jeśli możesz uzyskać dobre mosty, możesz uzyskać wspaniałe zwisy, więc większość z tych wskazówek dotyczących poprawy zwisów przekłada się również na mosty.

• Kup wysokiej jakości wentylator - wentylator Noctua to świetna modernizacja, którą pokochały tysiące użytkowników
• Wydrukuj sobie 3D Petsfang Duct (Thingiverse) lub inny typ kanału (Ender 3), który sprawdza się bardzo dobrze

Zmniejsz wysokość warstwy

Następną rzeczą, którą możesz zrobić, jest zmniejszenie wysokości warstwy, co działa, ponieważ zmniejsza kąt, pod którym pracują twoje wytłaczane warstwy.

Jeśli wyobrazisz sobie swoje wytłaczane warstwy jak schody, to im większe schody, tym więcej materiału znajduje się poza krawędzią poprzedniej warstwy, co innymi słowy jest wysięgiem.

Po drugiej stronie tego scenariusza mniejsze schody (wysokość warstwy) oznaczają, że każda warstwa ma bliższy fundament i powierzchnię nośną, na której można budować kolejną warstwę.

Chociaż zwiększy to czas drukowania, czasami jest to konieczne, aby uzyskać te niesamowite zwisy i słodką jakość druku. Wyniki są zwykle lepsze niż poświęcenie czasu!

Poniższy filmik autorstwa Profesora Druku 3D ilustruje to naprawdę dobrze.

Domyślna wysokość warstwy w programie Cura dla dyszy 0,4 mm to komfortowe 0,2 mm, czyli 50%. Ogólna zasada dotycząca wysokości warstwy w stosunku do średnicy dyszy wynosi od 25% do 75%.

Oznacza to, że można stosować zakres wysokości warstwy 0,01 mm do 0,03 mm.

• Spróbowałbym użyć wysokości warstwy 0,16 mm lub 0,12 mm dla twojej drukarki 3D.
• Upewnij się, że wdrażasz "magiczne liczby" dla wysokości warstwy, aby nie być mikro-stepem.

3. zmień orientację swojego modelu

Orientacja modelu to kolejna sztuczka, którą możesz wykorzystać na swoją korzyść, aby zmniejszyć zwisy. Oznacza to, że możesz obrócić i dostosować swój model do druku 3D, aby zmniejszyć kąty, pod którymi model jest drukowany.

Nie zawsze może to działać, ale w niektórych przypadkach może działać idealnie.

Być może nie uda się zmniejszyć kąta poniżej 45°, ale można się do tego zbliżyć.

W przypadku druku 3D z żywicy, zaleca się, aby skierować wydruki 3D pod kątem 45° do płyty konstrukcyjnej w celu uzyskania lepszej przyczepności.

• Obróć swoje modele, aby zredukować zwisy
• Użyj oprogramowania do automatycznej orientacji modeli do druku 3D.

Makers Muse ma świetny film opisujący szczegóły za orientacją druku w zakresie wytrzymałości & rozdzielczości, dając lepsze zrozumienie, jak ważna jest orientacja druku.

Opisuje, że zawsze jest kompromis, jeśli chodzi o orientację, a w niektórych przypadkach można uzyskać to, co najlepsze z obu światów. Potrzeba trochę myślenia i wiedzy o tym, jak warstwy tworzą części, aby uzyskać to, co dobre.

4) Zmniejsz prędkość drukowania

Ta wskazówka jest nieco związana z aspektem chłodzenia, jak również z lepszym przyleganiem warstw. Kiedy zmniejszasz prędkość drukowania, oznacza to, że twoje wytłaczane warstwy mają więcej czasu na skorzystanie z chłodzenia, więc mogą stworzyć dobrą podstawę.

Kiedy połączymy zmniejszoną prędkość druku, z poprawionym chłodzeniem, zmniejszoną wysokością warstwy i pewną świetną orientacją części, możemy znacząco zmniejszyć obecność nawisów w swoich wydrukach 3D.

5) Obniżenie temperatury drukowania

Optymalna temperatura dla Twojej drukarki 3D to taka, która ładnie wytłacza przy najniższej możliwej temperaturze. Nie chcesz używać temperatury dyszy wyższej niż faktycznie potrzebujesz, chyba że masz na myśli inne cele.

Powodem tego jest to, że twój żarnik będzie bardziej płynny i gorący niż powinien być, więc chłodzenie nie będzie tak efektywne z bardziej roztopionym żarnikiem, co przyczyni się do zmniejszenia zwisów.

Wyższa temperatura druku może pomóc w zwiększeniu wytrzymałości części lub zmniejszeniu problemów z podekstrakcją, ale jeśli dobrze dostroisz swoją drukarkę 3D, możesz zazwyczaj rozwiązać wiele problemów bez użycia temperatury jako rozwiązania.

Zrobiłbym trochę prób i błędów, używając wieży temperaturowej, skalibrowanej do testowania kilku temperatur w zakresie twojego filamentu.

Na przykład, 10 częściowa wieża temperaturowa i zakres temperatur filamentu 195 - 225°C może mieć temperaturę początkową 195°C, a następnie zwiększać ją w krokach co 3°C do 225°C.

Możesz naprawdę wybrać idealną temperaturę za pomocą tej metody, a następnie zobaczyć najniższą temperaturę, w której jakość druku wygląda świetnie.

GaaZolee stworzył na Thingiverse rewelacyjną Smart Compact Temperature Calibration Tower.

• Znajdź swoją optymalną temperaturę drukowania
• Upewnij się, że nie używasz wyższej temperatury niż potrzebujesz, ponieważ może to prowadzić do dużego przepływu materiału.

Zmniejszanie szerokości warstwy

Ta metoda działa nieco, ponieważ zmniejsza wagę każdej wytłaczanej warstwy materiału. Im mniejsza waga twojej warstwy, tym mniejsza masa lub siła za nią wisząca nad poprzednią warstwą.

Kiedy myślisz o fizyce zwisów, odnosi się to do zmniejszonej wysokości warstwy i możliwości lepszego utrzymania własnego ciężaru pod kątem zwisu.

Kolejną korzyścią ze zmniejszenia szerokości warstwy jest posiadanie mniejszej ilości materiału do schłodzenia, co skutkuje szybszym schłodzeniem wytłaczanego materiału.

Zmniejszenie szerokości warstwy może niestety zwiększyć całkowity czas drukowania, ponieważ będziesz wytłaczać mniej materiału.

7. podziel swój model na kilka części

Jest to metoda nieco bardziej inwazyjna niż pozostałe, ale potrafi zdziałać cuda z kłopotliwymi odbitkami.

Technika polega na podzieleniu modeli na sekcje, które zmniejszają te 45°. Sprawdź film Josefa Prusy poniżej, aby uzyskać prosty samouczek w oprogramowaniu Meshmixer.

Użytkownicy drukarek 3D robią to również wtedy, gdy mają duży projekt i stosunkowo małą drukarkę 3D, która nie jest w stanie zmieścić całego elementu. Niektóre wydruki są dzielone na kilka części w celu wykonania jednego obiektu, jak np. hełm Stormtroopera, który zajmuje ponad 20 części.

8. stosować struktury wspierające

Korzystanie z konstrukcji wsporczych jest rodzajem łatwego wyjścia dla poprawy zwisów, ponieważ jest to tworzenie tego wspierającego fundamentu, a nie pozwalanie, aby zwis działał swoją magią.

W wielu przypadkach trudno będzie ci całkowicie uniknąć materiału nośnego, niezależnie od orientacji, wysokości warstwy, poziomu chłodzenia i tak dalej.

Czasami trzeba po prostu iść do przodu i dodać swoje struktury wsparcia za pośrednictwem slicera. Istnieją pewne slicery, które pozwalają na ścisłe dostosowanie swoich podpór

Poniższy film autorstwa CHEP pokazuje, jak dodać niestandardowe podpory za pomocą specjalnej wtyczki, więc nie krępuj się sprawdzić tego, aby zmniejszyć swoje podpory.

9. zintegrować fazę z modelem

Zintegrowanie fazy z modelem jest całkiem dobrą metodą redukcji zwisów, ponieważ zmniejszasz rzeczywiste kąty modelu. Jest ona opisana jako krawędź przejściowa między dwoma powierzchniami obiektu.

Innymi słowy, zamiast ostrego zakrętu 90° między dwoma stronami obiektu, można dodać krzywiznę, która odcina się od prostopadłej krawędzi lub rogu, tworząc symetryczną pochyłą krawędź.

Zwykle używa się go w stolarstwie, ale zdecydowanie ma świetne zastosowania w druku 3D, zwłaszcza jeśli chodzi o zwisy.

Ponieważ zwisy są zgodne z zasadą 45°, fazka jest idealna do poprawy zwisów, gdy można ją zastosować. W niektórych przypadkach fazka nie będzie praktyczna, ale w innych sprawdza się znakomicie.

Fazowanie znacząco zmienia wygląd modeli, więc należy o tym pamiętać.

10. dostrój swoją drukarkę 3D

Ostatnią rzeczą, która nie odnosi się konkretnie do zwisów, ale do ogólnej jakości i wydajności drukarki 3D jest po prostu dostrojenie drukarki 3D.

Większość ludzi z czasem zaniedbuje swoją drukarkę 3D i nie zdaje sobie sprawy, że regularna konserwacja to dobry pomysł na jakość wydruku. Drukarki 3D są bardzo trwałe, ale składają się z części, które wymagają dodatkowej opieki, takich jak paski, rolki, dysza drukująca i pręty.

• Sprawdź swoje części & upewnij się, że wymieniasz części, które są zauważalnie zużyte.
• Dokręć śruby wokół swojej drukarki 3D, jak również pasy.
• Regularnie smaruj wędki lekkim olejem maszynowym lub krawieckim, aby ułatwić ich przesuwanie.
• Wyczyść wytłaczarkę i wentylatory, ponieważ łatwo gromadzi się w nich kurz i pozostałości.
• Upewnij się, że Twoja powierzchnia do budowania jest czysta i trwała
• Co jakiś czas wykonuj zimne pociągnięcie - podgrzej dyszę do 200°C, włóż filament, zmniejsz temperaturę do 100°C i mocno pociągnij filament.

Istnieje wiele metod poprawy zwisu, które działają całkiem dobrze. Mam nadzieję, że ten artykuł skierował Cię we właściwym kierunku, aby w końcu uzyskać kilka zwisów, z których możesz być dumny.