Jak prawidłowo drukować 3D małe plastikowe części - najlepsze wskazówki

Roy Hill 17-06-2023
Roy Hill

Drukowanie małych części na drukarce 3D może być kłopotliwe, jeśli nie masz odpowiednich porad lub wskazówek, jak to zrobić. Jest kilka przydatnych rzeczy, które powinieneś wiedzieć, aby drukować 3D małe obiekty, więc postanowiłem napisać o nich w tym artykule.

Zobacz też: Jak długo trwa utwardzanie wydruków 3D z żywicy?

Aby drukować 3D małe plastikowe części, użyj wystarczająco dobrej wysokości warstwy, jak 0,12 mm wraz z drukarką 3D, która może obsługiwać niższe wysokości warstwy. Drukowanie wielu obiektów jednocześnie pomaga w chłodzeniu, aby zmniejszyć wypaczenia. Możesz drukować 3D modele kalibracyjne, takie jak 3D Benchy, aby wybrać ustawienia, a także wieżę temperatur.

To jest podstawowa odpowiedź, więc czytaj dalej przez ten artykuł, aby poznać najlepsze sposoby drukowania 3D małych części.

    Najlepsze wskazówki dotyczące druku 3D małych części

    Po ustaleniu faktu, że drukowanie 3D małych części może być zdradliwe bez odpowiednich wskazówek do naśladowania, wymyśliłem listę najlepszych wskazówek, które możesz zastosować w druku 3D małych części i obejmują one;

    • Użyj dobrej wysokości warstwy
    • Używaj drukarek 3D o niskiej rozdzielczości
    • Drukowanie wielu obiektów jednocześnie
    • Użyj zalecanej temperatury i ustawień dla swojego materiału
    • Wydrukuj 3D Benchy, aby przetestować jakość małych części
    • Stosować odpowiednie podpory
    • Ostrożnie zdjąć podpory
    • Stosować minimalny czas nakładania warstw
    • Wdrożenie tratwy

    Użyj dobrej wysokości warstwy

    Pierwszą rzeczą, którą chcesz zrobić przy drukowaniu 3D małych części jest użycie dobrej wysokości warstwy, która wydobywa jakość i szczegóły, których szukasz. Drukowanie 3D małych części jest dość trudne, więc użycie wysokości warstwy około 0,12 mm lub 0,16 mm powinno działać całkiem dobrze w większości przypadków.

    Ogólna zasada dotycząca wysokości warstwy to 25-75% średnicy dyszy, więc przy standardowej dyszy 0,4 mm można wygodnie stosować wysokość warstwy 0,12 mm, ale mogą być problemy z wysokością 0,08 mm.

    Powodem, dla którego widzisz wysokości warstw w odstępach co 0,04mm jest to, że są to optymalne wartości oparte na sposobie poruszania się drukarek 3D, zwłaszcza z silnikiem krokowym.

    Zwykle lepszą jakość uzyskasz stosując wysokość warstwy 0,12mm zamiast 0,1mm. Nawet Cura domyślnie ustawia wysokości warstw na te wartości. Aby lepiej to wyjaśnić, sprawdź mój artykuł Magiczne liczby drukarki 3D: Uzyskiwanie najlepszej jakości wydruków.

    Im niższa wysokość warstwy lub wyższa rozdzielczość, tym dłużej potrwają te wydruki, ale przy mniejszych wydrukach różnice czasowe nie powinny być zbyt znaczące.

    Jeśli potrzebna jest wysokość warstwy poniżej 0,12 mm, należy zmienić średnicę dyszy na taką, która mieści się w kategorii 25-75%, np. wysokość warstwy 0,2 mm lub 0,3 mm.

    Zestaw dysz LUTER 24 PCs można dostać w całkiem dobrej cenie, więc zachęcamy do sprawdzenia tego.

    W zestawie z:

    • 2 x 0,2 mm
    • 2 x 0,3 mm
    • 12 x 0,4 mm
    • 2 x 0,5 mm
    • 2 x 0,6 mm
    • 2 x 0,8 mm
    • 2 x 1,0mm
    • Plastikowe pudełko do przechowywania

    Sprawdź poniższy film, który pokazuje, że nadal można uzyskać naprawdę małe wydruki 3D przy użyciu dyszy 0,4 mm.

    Używaj drukarek 3D o niskiej rozdzielczości

    Niektóre drukarki 3D są zbudowane lepiej niż inne, jeśli chodzi o jakość i wysoką rozdzielczość. Być może widziałeś specyfikację na swojej drukarce 3D, która określa jak wysoka jest jej rozdzielczość. Wiele drukarek 3D z filamentem może osiągnąć 50 mikronów lub 0,05 mm, ale niektóre osiągają 100 mikronów lub o,1 mm.

    Korzystanie z drukarki 3D, która może obsługiwać wyższą rozdzielczość, będzie lepsze do produkcji mniejszych części, ale nie jest wymagane do uzyskania części, które możesz chcieć. To naprawdę zależy od tego, jaki poziom próbujesz osiągnąć.

    Jeśli szukasz naprawdę małych części o wysokiej rozdzielczości, być może lepiej sprawdzi się drukarka 3D z żywicy, ponieważ mogą one osiągnąć rozdzielczość zaledwie 10 mikronów lub wysokość warstwy 0,01 mm.

    Możesz produkować wspaniałe małe wydruki 3D za pomocą drukarki filamentowej, ale nie będziesz w stanie uzyskać tych samych szczegółów i jakości ze świetnej drukarki 3D z żywicy.

    Świetnym przykładem tego, jak małe rozmiary można drukować 3D za pomocą drukarki żywicznej jest ten filmik autorstwa Jazzy.

    Jednoczesne drukowanie wielu obiektów

    Inną cenną wskazówką, którą należy wziąć pod uwagę podczas drukowania małych części jest drukowanie więcej niż jednej części jednocześnie. Ta wskazówka zadziałała dla innych użytkowników tam.

    Drukowanie wielu części razem zapewnia, że każda część dostaje wystarczająco dużo czasu na schłodzenie każdej warstwy i zmniejsza ilość ciepła, które promieniuje na część. Nie musisz nawet duplikować obiektu, a możesz po prostu wydrukować coś podstawowego, jak kwadratowa lub okrągła wieża.

    Zamiast głowicy drukującej przechodzącej od razu do następnej warstwy i nie pozwalającej małej warstwie ostygnąć, będzie ona przechodzić do następnego obiektu na płycie konstrukcyjnej i dokończy tę warstwę przed przejściem z powrotem do innego obiektu.

    Najlepszym przykładem jest zazwyczaj coś w rodzaju piramidy, która stopniowo zmniejsza ilość potrzebną do wyciskania, gdy dociera do szczytu.

    Świeżo wytłoczone warstwy nie będą miały dużo czasu na ostygnięcie i stwardnienie, aby stworzyć solidny fundament, więc posiadanie wielu piramid w jednym wydruku oznaczałoby, że ma czas na ostygnięcie, gdy podróżuje do drugiej piramidy.

    Jeśli spojrzysz na czas drukowania jednego obiektu, a następnie wprowadzisz wiele obiektów do Cura, nie zobaczysz dużego wzrostu czasu, ponieważ głowica drukująca porusza się dość szybko.

    Na dodatek, powinieneś uzyskać lepszą jakość mniejszych wydruków 3D, robiąc to.

    Standardowe 3D Benchy pokazało szacowany czas drukowania 1 godziny i 54 minut, podczas gdy 2 Benchy zajęły 3 godziny i 51 minut. Jeśli weźmiesz 1 godzinę i 54 minuty (114 minut), a następnie podwoisz je, to będzie 228 minut lub 3 godziny i 48 minut.

    Czas podróży między 3D Benchys zająłby tylko dodatkowe 3 minuty według Cura, ale należy sprawdzić dokładność pomiaru czasu.

    Jeśli robisz duplikaty modeli, upewnij się, że umieścisz je blisko siebie, aby zminimalizować sznurkowanie.

    Użyj zalecanej temperatury & Ustawienia dla swojego materiału

    Każdy materiał używany w druku 3D ma swoje własne wytyczne lub wymagania, które mają być przestrzegane podczas korzystania z tego materiału. Chcesz się upewnić, że masz odpowiednie wymagania dla materiału, z którego drukujesz.

    Większość wytycznych lub wymagań dotyczących materiałów znajduje się najczęściej na opakowaniu używanym do zgrzewania produktu.

    Nawet jeśli używałeś PLA jednej marki i zdecydujesz się na zakup PLA innej firmy, będą różnice w produkcji, które oznaczają inne optymalne temperatury.

    Gorąco polecam, abyś wydrukował 3D kilka wież temperaturowych, aby wybrać najlepszą temperaturę drukowania dla swoich małych części drukowanych 3D.

    Sprawdź poniższy film, aby dowiedzieć się, jak stworzyć własną wieżę temperatur i faktycznie uzyskać optymalne ustawienia temperatury dla swoich filamentów.

    To w zasadzie druk 3D z kalibracją temperaturową, który ma wiele wież, w których Twoja drukarka 3D będzie automatycznie zmieniać temperaturę, dzięki czemu możesz zobaczyć różnice jakościowe wynikające ze zmian temperatury w jednym modelu.

    Możesz nawet pójść o krok dalej i upewnić się, że drukujesz 3D małe wieże temperaturowe, więc lepiej naśladuje typ wydruków 3D, które planujesz.

    Wydrukuj 3D ławeczkę do testowania jakości małych części

    Teraz, gdy mamy już ustawioną temperaturę, jedną kluczową rzeczą, którą polecam zrobić, jeśli chcesz drukować 3D małe części dokładnie, jest wykonanie wydruku kalibracyjnego, jak w przypadku 3D Benchy, znanego jako "test tortur".

    3D Benchy jest jednym z najpopularniejszych druków 3D nie bez powodu, ponieważ może pomóc w ocenie wydajności Twojej drukarki 3D, łatwo go pobrać z Thingiverse.

    Po wybraniu optymalnej temperatury druku 3D, spróbuj stworzyć kilka małych ławek 3D w tym optymalnym zakresie temperatur i zobacz, co działa najlepiej dla jakości powierzchni i cech takich jak zwisy.

    Możesz nawet drukować 3D wiele 3D Benchys, aby mieć lepszą replikację tego, co będziesz robić, aby uzyskać najlepsze małe plastikowe części drukowane 3D.

    W przypadku druku 3D wszystko zależy od testów. Jeden z użytkowników odkrył, że potrzebuje niższych temperatur niż zwykle w przypadku małych części. Próbował on drukować 3D Benchy i odkrył, że wyższe temperatury prowadziłyby do deformacji i wypaczenia kadłuba.

    Poniżej znajduje się 3D Benchy przeskalowany do 30%, którego druk 3D przy wysokości warstwy 0,2mm zajmuje zaledwie 10 minut.

    Chcesz użyć tego jako punktu odniesienia dla tego jak małe chcesz mieć wydruki 3D i zobaczyć jak dobrze Twoja drukarka 3D może działać z modelami tej wielkości.

    Może się okazać, że trzeba będzie zmienić dyszę i użyć niższej wysokości warstwy, lub zmienić temperaturę druku/łożyska, a nawet ustawienia wentylatora chłodzącego. Próby i błędy są kluczową częścią udanego drukowania 3D małych modeli, więc jest to jeden ze sposobów na poprawę wyników.

    Stosuj odpowiednie wsparcie

    Niektóre modele mogą wymagać, aby drukować niektóre części cienkie i małe. Możesz również mieć niektóre modele, które są wymagane, aby być drukowane małe. Małe lub cienkie części druku często wymagają odpowiedniego wsparcia.

    W przypadku drukowania z filamentu, małe części będą miały trudności z drukowaniem 3D bez dobrego fundamentu lub wsparcia, które je podtrzymuje. To samo dotyczy drukowania z żywicy, ponieważ istnieją ciśnienia ssania, które mogą spowodować oderwanie się cienkich, małych części.

    Uzyskanie odpowiedniego rozmieszczenia, grubości i liczby podpór dla mniejszych modeli jest ważne.

    Bardzo polecam naukę korzystania z niestandardowych podpór, aby naprawdę wybrać idealną liczbę i rozmiar podpór dla swoich małych modeli.

    Ostrożnie zdejmować podpory

    Podpory to zdecydowanie niezbędne struktury, które są potrzebne podczas drukowania 3D małych części. Usunięcie ich z wydruków jest jedną z rzeczy, które chcesz zrobić z pełną uwagą i ostrożnością. Jeśli usuwanie podpór nie zostanie wykonane we właściwy sposób, może potencjalnie zniszczyć wydruki lub nawet je rozerwać.

    Pierwszym, co chcesz zrobić, jest określenie dokładnych punktów, w których podpora jest przymocowana do modelu. Kiedy to przeanalizujesz, ustawiłeś ścieżki prosto dla siebie i będziesz miał minimalne problemy z oderwaniem podpór od wydruków.

    Po zidentyfikowaniu tego, podnieś swoje narzędzie i zacznij od słabszych punktów podpór, ponieważ są one łatwe do usunięcia. Następnie możesz przejść do większych sekcji, ostrożnie tnąc, aby nie zniszczyć samego druku.

    Ostrożne usuwanie podpór to świetna wskazówka, na którą chcesz zwrócić uwagę, jeśli chodzi o drukowanie 3D małych części.

    Polecam zaopatrzyć się w dobry zestaw do post-processingu dla druku 3D, taki jak AMX3D 43-Piece 3D Printer Tool Kit z Amazona. Zawiera on wszelkiego rodzaju przydatne akcesoria do prawidłowego usuwania i czyszczenia wydruków, takie jak:

    • Szpatułka do usuwania odcisków
    • Pęseta
    • Mini plik
    • Narzędzie do usuwania zadziorów z 6 ostrzami
    • Szczypce z wąską końcówką
    • 17-częściowy, potrójnie bezpieczny zestaw noży hobbystycznych z 13 ostrzami, 3 rękojeściami, etui & pasek bezpieczeństwa
    • 10-częściowy zestaw do czyszczenia dysz
    • 3-częściowy zestaw szczotek z nylonowymi, miedzianymi & stalowymi szczotkami
    • Obcinaczki do włókien

    Byłby to świetny dodatek do druku 3D małych części i minimalizacji uszkodzeń, przy jednoczesnym zwiększeniu łatwości obsługi.

    Stosuj minimalny czas nakładania warstw

    Małe części drukowane w 3D mają tendencję do uginania się lub wypaczania, jeśli nie ma wystarczająco dużo czasu, aby świeżo wytłoczone warstwy ostygły i stwardniały dla następnej warstwy. Możemy to naprawić, ustawiając dobry minimalny czas warstwy, czyli ustawienie w Cura, które pomoże Ci temu zapobiec.

    Cura ma domyślny minimalny czas warstwy wynoszący 10 sekund, co powinno być dość dobrą liczbą, aby pomóc warstwom w chłodzeniu. Słyszałem, że nawet w gorący dzień 10 sekund powinno wystarczyć.

    Dodatkowo, użycie dobrego kanału wentylatora chłodzącego, który pomoże dmuchać chłodne powietrze na części, pomoże tym warstwom schłodzić się tak szybko, jak to możliwe.

    Zobacz też: Czy druk 3D jest drogi czy przystępny? Przewodnik po budżecie

    Jednym z najbardziej popularnych kanałów wentylacyjnych jest Petsfang Duct z Thingiverse.

    Wdrożenie tratwy

    Używanie tratwy do małych wydruków 3D pomaga w przyleganiu, dzięki czemu modele łatwiej przyklejają się do płyty konstrukcyjnej. Przyklejanie małych wydruków może być trudne, ponieważ jest mniej materiału do kontaktu z płytą konstrukcyjną.

    Tratwa zdecydowanie pomaga stworzyć większą powierzchnię styku, co prowadzi do lepszej przyczepności i stabilności w całym wydruku. Zwykłe ustawienie "Raft Extra Margin" to 15mm, ale dla tej małej, 30% skalowanej 3D Benchy, zmniejszyłem ją do zaledwie 3mm.

    Raft Air Gap" to jak duża jest szczelina między tratwą a rzeczywistym modelem, więc możesz przetestować tę wartość, aby zobaczyć, czy wydruk jest łatwy do usunięcia bez uszkodzenia modelu, czy też musisz zwiększyć tę wartość, aby łatwiej było go usunąć.

    Ponieważ tratwa dotyka płyty konstrukcyjnej, zmniejsza wypaczenia w samym modelu rzeczywistym, więc jest świetnym fundamentem do odbierania ciepła, co skutkuje lepszą jakością małego druku 3D.

    Jak drukować 3D przy użyciu małej dyszy

    Druk 3D z małą dyszą może być w niektórych przypadkach wyzwaniem, ale po zrozumieniu podstaw, uzyskanie świetnej jakości wydruków nie jest zbyt trudne.

    3D General stworzył poniższe wideo, w którym szczegółowo opisuje jak z powodzeniem drukuje 3D przy użyciu niezwykle drobnych dysz.

    Jak wspomniano wcześniej, możesz zaopatrzyć się w zestaw dysz LUTER 24 PCs Set of Nozzles, aby uzyskać szereg małych i dużych dysz dla swojej podróży w zakresie druku 3D.

    Mówi on o tym, że ekstrudery z bezpośrednim przełożeniem są lepsze do druku 3D z tymi mniejszymi dyszami, więc polecałbym przejść na tę aktualizację, aby uzyskać najlepsze rezultaty.

    Nie możesz się pomylić z Bondtech BMG Extruder z Amazona, wysokowydajnym, o niskiej wadze extruderem, który usprawnia Twój druk 3D.

    Prawdopodobnie chcesz przetestować różne prędkości drukowania, aby zobaczyć wpływ na jakość powierzchni. Poleciłbym zacząć od około 30 mm/s, a następnie zwiększyć to, aby zobaczyć, jaka jest różnica.

    Szerokość linii jest również kluczową częścią drukowania przy użyciu małych dysz. Użycie mniejszej szerokości linii może pomóc w drukowaniu większej ilości szczegółów, ale w wielu przypadkach użycie szerokości linii takiej samej jak średnica dyszy jest zalecane przez większość użytkowników.

    Domyślne prędkości druku mogą powodować problemy z przepływem materiału przez ekstruder. W takim przypadku można spróbować zmniejszyć prędkość do około 20-30mm/s.

    Prawidłowa kalibracja drukarki 3D i dyszy jest wymagana przy drukowaniu małymi dyszami, dlatego dbałość o szczegóły jest bardzo ważna.

    Zdecydowanie chcesz skalibrować swoje e-stepy, aby uzyskać najlepsze wyniki.

    Najlepsze ustawienia Cura dla małych części

    Uzyskanie najlepszego ustawienia Cura może być dość trudne, jeśli jesteś zbyt dobrze zaznajomiony z oprogramowaniem do krojenia. Aby znaleźć najlepsze ustawienie dla oprogramowania do krojenia Cura, być może będziesz musiał zacząć od ustawienia domyślnego i przetestować każde z nich, aż znajdziesz ten, który daje najlepszy wynik.

    Jednakże, oto najlepsze ustawienia Cura dla małych części, których możesz użyć z Enderem 3

    Wysokość warstwy

    Wysokość warstwy pomiędzy 0,12-0,2mm powinna świetnie działać z dyszą 0,4mm dla mniejszych części.

    Prędkość drukowania

    Wolniejsze prędkości drukowania zazwyczaj przynoszą lepszą jakość powierzchni, ale musisz to zrównoważyć z temperaturą drukowania, aby się nie przegrzać. Poleciłbym zacząć od prędkości drukowania 30 mm/s i zwiększać ją w krokach co 5-10 mm/s, aby znaleźć dobrą równowagę między jakością a prędkością.

    Szybkie prędkości nie są zbyt ważne przy małych częściach, ponieważ są one stosunkowo szybkie do wykonania.

    Temperatura drukowania

    Na początku postępuj zgodnie z zaleceniami marki dotyczącymi temperatury druku, a następnie uzyskaj optymalną temperaturę, używając wieży temperatur i sprawdzając, która temperatura daje najlepsze rezultaty.

    PLA ma zwykle temperaturę drukowania pomiędzy 190-220°C, ABS 220-250°C, a PETG 230-260°C w zależności od marki i typu.

    Szerokość linii

    W Cura, domyślne ustawienie szerokości linii to 100% średnicy dyszy, ale możesz przejść do 120% i zobaczyć, czy uzyskasz lepsze wyniki. W niektórych przypadkach ludzie przechodzą do 150%, więc polecam zrobić własne testy i zobaczyć, co działa najlepiej dla Ciebie.

    Infill

    Najlepsze zalecenia dotyczące wypełnienia to użycie 0-20% dla części niefunkcjonalnych, 20%-40% wypełnienia dla pewnej dodatkowej trwałości, podczas gdy można użyć 40%-60% dla części o dużym natężeniu użytkowania, które mogą przejść przez znaczny poziom siły.

    Jak naprawić małe części drukowane w 3D, które się nie kleją

    Jednym z problemów, z jakimi możesz się spotkać podczas drukowania 3D małych części jest to, że mogą one potencjalnie odpaść lub nie trzymać się płyty konstrukcyjnej. Oto kilka wskazówek, które możesz wypróbować, aby potencjalnie naprawić ten problem, jeśli go napotkasz.

    • Użyj tratwy
    • Zwiększenie temperatury łóżka
    • Wykorzystaj środki klejące takie jak klej lub lakier do włosów
    • Taśmy do układania, takie jak taśma kaptonowa lub niebieska taśma malarska
    • Upewnij się, że włókno zostało całkowicie osuszone z wilgoci za pomocą suszarki do włókien.
    • Pozbądź się kurzu, czyszcząc powierzchnię łóżka
    • Wypoziomować łóżko
    • Spróbuj zmienić płytę montażową

    Pierwszą rzeczą, którą bym zrobił, jest wdrożenie raftingu, aby było więcej materiału do przyklejenia do płyty konstrukcyjnej. Następnie chcesz przejść do zwiększenia temperatury łóżka, aby filament był w bardziej przyczepnym stanie.

    Następnie można użyć rozwiązań takich jak klej, lakier do włosów lub taśmy do przyklejenia na płycie konstrukcyjnej, aby zwiększyć przyczepność dla mniejszych części.

    Jeśli te wskazówki nie działają, to chcesz spojrzeć na swój filament i upewnić się, że nie jest stary lub wypełniony wilgocią, która może wpłynąć na jakość druku i przyczepność do łóżka.

    Powierzchnia łóżka może zacząć zbierać kurz lub brud z czasem, więc zdecydowanie czyści twój łóżko regularnie z płótnem lub serwetką, upewniając się nie dotykać powierzchni łóżka z twój palcami.

    Wypoziomowanie łóżka jest również bardzo ważne, ale nie tak bardzo w przypadku mniejszych elementów.

    Jeśli żaden z nich nie działa, może to być problem z samą płytą konstrukcyjną, więc zmiana na coś w rodzaju PEI lub szklanego łóżka z klejem powinna załatwić sprawę.

    Roy Hill

    Roy Hill jest zapalonym entuzjastą druku 3D i guru technologii z bogatą wiedzą na temat wszystkich rzeczy związanych z drukowaniem 3D. Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w tej dziedzinie, Roy opanował sztukę projektowania i drukowania 3D i stał się ekspertem w zakresie najnowszych trendów i technologii drukowania 3D.Roy ukończył inżynierię mechaniczną na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) i pracował dla kilku renomowanych firm zajmujących się drukiem 3D, w tym MakerBot i Formlabs. Współpracował również z różnymi firmami i osobami prywatnymi, tworząc niestandardowe produkty drukowane w 3D, które zrewolucjonizowały ich branże.Oprócz zamiłowania do drukowania 3D, Roy jest zapalonym podróżnikiem i entuzjastą outdooru. Lubi spędzać czas na łonie natury, wędrować i biwakować z rodziną. W wolnym czasie jest także mentorem dla młodych inżynierów i dzieli się swoją bogatą wiedzą na temat drukowania 3D za pośrednictwem różnych platform, w tym na swoim popularnym blogu 3D Printerly 3D Printing.