10 moduri de a îmbunătăți supraînălțările în imprimarea 3D

Roy Hill 14-07-2023
Roy Hill

Să înveți cum să îmbunătățești supraînălțările în imprimările 3D este o abilitate pe care calitatea imprimării tale o va aprecia cu adevărat. Am avut unele supraînălțări destul de slabe în trecut, așa că am decis să mă apuc să descopăr cele mai bune metode pentru a le îmbunătăți. De fapt, nu este atât de greu pe cât am crezut.

Pentru a îmbunătăți supraînălțările, ar trebui să îmbunătățiți răcirea cu un ventilator modernizat și o conductă de ventilator pentru a direcționa aerul rece către filamentul topit. Reducerea unghiurilor modelului la 45° sau mai puțin este o modalitate excelentă de a reduce supraînălțările proaste. De asemenea, puteți reduce înălțimea stratului, viteza de imprimare și temperatura de imprimare pentru ca filamentul să nu fie atât de topit, permițându-i să se răcească mai repede.

Acesta este un bun punct de plecare pentru a îmbunătăți surplombele. Restul acestui articol intră în detalii destul de importante pentru a vă ajuta să înțelegeți problema și modul în care fiecare metodă ajută la îmbunătățirea surplombei (cu videoclipuri), așa că continuați să citiți pentru a afla mai multe.

    Ce sunt supraînălțările în imprimarea 3D?

    Supraînălțările în tipărirea 3D se produc atunci când filamentul extrudat de duza dvs. "atârnă" peste stratul anterior prea mult, până la un punct în care se află în aer și nu poate fi susținut în mod adecvat. Acest lucru duce la "supraînălțarea" stratului extrudat și la o calitate slabă a imprimării, deoarece acesta nu poate forma o bază bună dedesubt.

    O bună supraînălțare este cea în care puteți imprima 3D la un unghi mai mare de 45°, care este un unghi diagonal. Pentru a pune acest lucru în perspectivă, vă puteți imagina litera T încercând să fie imprimată 3D.

    Te-ai descurca bine până în partea de mijloc a literei, deoarece este bine susținută, dar când ajungi la linia de sus, acest unghi de 90 de grade este mult prea ascuțit pentru a avea vreun suport dedesubt.

    Aceasta este ceea ce numim "supraînălțare".

    Există teste de supraînălțare pe care le puteți încerca, cu unghiuri de la 10° până la 80°, pentru a vedea cât de bine se descurcă imprimanta 3D cu supraînălțările, iar acestea se pot descurca destul de bine, atâta timp cât luați măsurile corecte.

    Cel mai popular test de supraînălțare de pe Thingiverse este Mini All in One 3D Printer Test de majda107, care testează mai multe caracteristici importante ale unei imprimante 3D. Este imprimat fără suporturi și cu 100% umplutură pentru a testa cu adevărat abilitățile imprimantei dvs.

    Este dificil să imprimați supraînălțări la unghiuri ascuțite, deoarece nu există o suprafață de sprijin suficientă sub următorul strat extrudat pentru ca acesta să rămână la locul său. Practic, se va imprima în aer.

    În imprimarea 3D, regula generală pentru a combate supraînălțările este de a imprima unghiuri de 45° sau mai puțin, în timp ce unghiurile mai mari vor începe să fie afectate negativ de supraînălțare.

    Fizica din spatele acestui unghi este că, atunci când vă imaginați un unghi de 45°, acesta se află chiar la mijlocul unui unghi de 90°, ceea ce înseamnă că 50% din strat este sprijinit și 50% din strat este nesprijinit.

    Depășirea acelui punct de 50% depășește cu adevărat suportul necesar pentru o fundație suficient de solidă, iar cu cât unghiul este mai îndepărtat, cu atât mai rău. Doriți ca straturile dvs. să aibă o suprafață mai mare pentru a avea aderență pentru imprimări 3D reușite și puternice.

    Unele modele sunt complexe, ceea ce face destul de dificilă evitarea supraînălțărilor în primul rând.

    Din fericire, există mai multe metode pentru a îmbunătăți cât de mult poate fi supraînălțată imprimanta noastră 3D, așa că rămâneți cu noi pentru a afla aceste sfaturi și trucuri.

    Cum să îmbunătățiți supraînălțările în imprimările 3D

    După cum am menționat anterior, o soluție excelentă pentru supraînălțări este să vă asigurați că modelele dvs. nu au unghiuri mai mari de 45°, dar există mult mai multe modalități de a îmbunătăți supraînălțările pe care le puteți implementa în imprimarea 3D.

    Vezi si: Cum se repară eșecul de încălzire a imprimantei 3D - Protecție termică de ieșire din uzură

    Iată cum să îmbunătățiți supraînălțările în imprimările 3D

    1. Creșterea răcirii cu ventilator a pieselor
    2. Reducerea înălțimii stratului
    3. Schimbați orientarea modelului dvs.
    4. Reduceți viteza de imprimare
    5. Reduceți temperatura de imprimare
    6. Reducerea lățimii stratului
    7. Împărțiți modelul în mai multe părți
    8. Utilizați structuri de sprijin
    9. Integrați o șanfrenare în model
    10. Reglați-vă imprimanta 3D

    1. Creșteți răcirea ventilatorului de răcire a pieselor

    Primul lucru pe care l-aș face pentru a-mi îmbunătăți suprastructurile este creșterea eficienței răcirii stratului. Acest lucru se reduce fie la înlocuirea ventilatorului cu unul de calitate superioară, fie la utilizarea unei conducte de ventilator care să direcționeze în mod corespunzător aerul rece către imprimările 3D.

    De multe ori, imprimările dvs. 3D vor fi răcite pe o parte, în timp ce cealaltă parte se luptă cu supraînălțările, deoarece nu are o răcire adecvată. Dacă aceasta este situația dvs., puteți corecta problema destul de ușor.

    Motivul pentru care ventilatoarele și răcirea funcționează atât de bine este că, imediat ce materialul este extrudat prin duză, acesta este răcit la o temperatură mult sub temperatura de topire, lăsându-l să se întărească rapid.

    Întărirea filamentului pe măsură ce este extrudat înseamnă că poate construi o fundație bună, indiferent de suportul mic de dedesubt. Este similar cu podurile, care sunt linii extrudate de material între două puncte ridicate.

    Dacă puteți obține poduri bune, puteți obține supraînălțări excelente, așa că majoritatea acestor sfaturi de îmbunătățire a supraînălțărilor se aplică și la poduri.

    • Obțineți un ventilator de înaltă calitate - ventilatorul Noctua este un upgrade excelent pe care mii de utilizatori îl iubesc
    • Tipărește-ți în 3D o conductă Petsfang (Thingiverse) sau un alt tip de conductă (Ender 3) care s-a dovedit a funcționa foarte bine.

    2. Micșorați înălțimea stratului

    Următorul lucru pe care îl puteți face este să micșorați înălțimea stratului, ceea ce funcționează deoarece reduce unghiul la care lucrează straturile extrudate.

    Dacă vă imaginați straturile extrudate ca pe o scară, cu cât scara este mai mare, cu atât mai mult material se află în afara marginii stratului anterior, ceea ce, cu alte cuvinte, reprezintă o depășire.

    De cealaltă parte a acestui scenariu, o scară mai mică (înălțimea stratului) înseamnă că fiecare strat are o fundație mai apropiată și o suprafață de susținere pe care să se bazeze următorul strat.

    Deși va crește timpul de imprimare, uneori este necesar pentru a obține acele supraînălțări minunate și o calitate de imprimare dulce. Rezultatele sunt de obicei mai bune decât sacrificiul de timp!

    Videoclipul de mai jos, realizat de 3D Printing Professor, ilustrează foarte bine acest lucru.

    Înălțimea implicită a stratului în Cura pentru o duză de 0,4 mm este de 0,2 mm, ceea ce reprezintă 50%. Regula generală pentru înălțimea stratului în raport cu diametrul duzei este cuprinsă între 25% și 75%.

    Acest lucru înseamnă că puteți utiliza o gamă de straturi cu o înălțime de 0,01 mm până la 0,03 mm.

    • Aș încerca să folosesc o înălțime a stratului de 0,16 mm sau 0,12 mm pentru imprimanta dvs. 3D.
    • Asigurați-vă că implementați "numere magice" pentru înălțimea stratului, astfel încât să nu faceți micro-stepping.

    3. Schimbați orientarea modelului dvs.

    Orientarea modelului este un alt truc pe care îl puteți folosi în avantajul dvs. pentru a reduce supraînălțările. Aceasta înseamnă că puteți roti și ajusta modelul de imprimare 3D pentru a reduce unghiurile la care se imprimă modelul.

    Este posibil ca acest lucru să nu funcționeze întotdeauna, dar în unele cazuri poate funcționa perfect.

    S-ar putea să nu puteți reduce unghiul sub 45°, dar vă puteți apropia destul de mult.

    Pentru imprimarea 3D cu rășină, este recomandat să orientați imprimările 3D la 45° față de placa de construcție pentru o mai bună aderență.

    Vezi si: Cele mai bune imprimante 3D cu extrudere cu acționare directă pe care le puteți obține (2022)
    • Rotiți modelele pentru a reduce supraînălțarea
    • Utilizați un software pentru a orienta automat modelele de imprimare 3D.
    Cura Software Plugin

    Makers Muse are un videoclip grozav care descrie detaliile din spatele orientării imprimării în ceea ce privește rezistența & rezoluția, ceea ce vă oferă o mai bună înțelegere a importanței orientării imprimării.

    El descrie cum există întotdeauna un compromis atunci când vine vorba de orientare și, în unele cazuri, puteți obține ce este mai bun din ambele lumi. Este nevoie de puțină gândire și de cunoașterea modului în care straturile alcătuiesc piesele pentru a obține lucrurile corect.

    4. Reduceți viteza de imprimare

    Acest sfat este oarecum legat de aspectul răcirii, precum și de o mai bună aderență a straturilor. Atunci când reduceți viteza de imprimare, înseamnă că straturile extrudate au mai mult timp pentru a beneficia de răcire, astfel încât să poată crea o bază bună.

    Atunci când combinați o viteză de imprimare redusă cu o răcire îmbunătățită, o înălțime a stratului mai mică și o orientare excelentă a pieselor, puteți reduce semnificativ prezența supraînălțimilor în imprimările 3D.

    5. Reduceți temperatura de imprimare

    Temperatura optimă pentru imprimanta dvs. 3D este cea care extrude frumos la cea mai mică temperatură posibilă. Nu doriți să utilizați o temperatură a duzei mai mare decât cea de care aveți nevoie, cu excepția cazului în care aveți alte obiective în minte.

    Motivul din spatele acestui lucru este că filamentul va fi mai lichid și mai fierbinte decât este necesar, astfel încât răcirea nu va fi la fel de eficientă cu un filament mai topit, contribuind astfel la reducerea supraînălțărilor.

    O temperatură de imprimare mai ridicată poate ajuta la creșterea rezistenței piesei sau la reducerea problemelor de subextrusionare, dar dacă vă reglați bine imprimanta 3D, puteți rezolva de obicei multe probleme fără a folosi temperatura ca soluție.

    Eu aș face câteva încercări și erori folosind un turn de temperatură, calibrat pentru a testa mai multe temperaturi în intervalul de temperatură al filamentului dumneavoastră.

    De exemplu, un turn de temperatură de 10 părți și un interval de temperatură a filamentului de 195 - 225°C poate avea o temperatură inițială de 195°C, apoi poate crește în trepte de 3°C până la 225°C.

    Prin această metodă, puteți stabili cu adevărat o temperatură perfectă, apoi puteți vedea care este cea mai scăzută temperatură la care calitatea imprimării arată foarte bine.

    GaaZolee a creat un minunat Turn de calibrare a temperaturii Smart Compact pe Thingiverse.

    • Găsiți temperatura optimă de imprimare
    • Asigurați-vă că nu folosiți o temperatură mai mare decât cea necesară, deoarece aceasta poate duce la un flux mare de material.

    6. Micșorați lățimea stratului

    Această metodă funcționează oarecum pentru că scade greutatea fiecărui strat de material extrudat. Cu cât este mai puțin greu stratul, cu atât mai puțină masă sau forță în spatele acestuia atârnă peste stratul anterior.

    Dacă vă gândiți la fizica supraînălțimilor, aceasta se referă la înălțimea redusă a stratului și la capacitatea acestuia de a-și susține mai bine propria greutate la unghiul de supraînălțare.

    Un alt beneficiu al reducerii lățimii stratului este acela de a avea mai puțin material de răcit, ceea ce duce la o răcire mai rapidă a materialului extrudat.

    Diminuarea lățimii stratului poate, din păcate, să crească timpul total de imprimare, deoarece veți extruda mai puțin material.

    7. Împărțiți modelul în mai multe părți

    Aceasta este o metodă puțin mai intruzivă decât celelalte, dar poate face minuni cu amprentele problematice.

    Tehnica aici este de a împărți modelele în secțiuni care reduc acele 45°. Consultați videoclipul realizat de Josef Prusa de mai jos pentru un tutorial simplu în software-ul Meshmixer.

    De asemenea, utilizatorii de imprimante 3D fac acest lucru atunci când au un proiect mare și o imprimantă 3D relativ mică, care nu poate acomoda întreaga piesă. Unele printuri sunt împărțite în mai multe părți pentru a realiza un singur obiect, cum ar fi o cască de Stormtrooper, care necesită peste 20 de piese.

    8. Utilizați structuri de sprijin

    Folosirea structurilor de sprijin este un fel de soluție ușoară pentru îmbunătățirea consolilor, deoarece se creează o fundație de sprijin, în loc să se lase consola să își facă magia.

    În multe cazuri, vă va fi greu să evitați complet materialul suport, indiferent de orientare, înălțimea stratului, nivelul de răcire și așa mai departe.

    Uneori va trebui să mergeți mai departe și să adăugați structurile de susținere prin intermediul dispozitivului de feliere. Există câteva dispozitive de feliere care vă permit să personalizați îndeaproape suporturile dvs.

    Videoclipul de mai jos de la CHEP vă arată cum să adăugați suporturi personalizate folosind un plugin special, așa că nu ezitați să îl verificați pentru a vă reduce suporturile.

    9. Integrați o șanfrenare în modelul dvs.

    Integrarea unui șanfren în model este o metodă destul de bună de a reduce supraînălțările, deoarece reduceți unghiurile reale ale modelului. Este descrisă ca o margine de tranziție între două fețe ale unui obiect.

    Cu alte cuvinte, în loc să aveți o curbă ascuțită de 90° între două laturi ale unui obiect, puteți adăuga o curbură care să taie o margine sau un colț în unghi drept pentru a crea o margine înclinată simetrică.

    De obicei, este folosit în tâmplărie, dar are cu siguranță utilizări excelente în imprimarea 3D, în special când vine vorba de supraînălțări.

    Deoarece surplomburile respectă regula de 45°, o șanfrenare este perfectă pentru îmbunătățirea surplomburilor, atunci când poate fi folosită. În unele cazuri, o șanfrenare nu va fi practică, dar în altele, funcționează foarte bine.

    Șanfrenele schimbă semnificativ aspectul modelelor, așa că țineți cont de acest aspect.

    10. Reglați-vă imprimanta 3D

    Ultimul lucru de făcut, care nu se referă în mod specific la supraînălțări, ci la calitatea și performanța generală a imprimantei 3D, este pur și simplu să reglați imprimanta 3D.

    Cei mai mulți oameni își neglijează imprimanta 3D în timp și nu realizează că întreținerea regulată este o idee bună pentru calitatea imprimării. Imprimantele 3D sunt foarte durabile, dar sunt formate din piese care necesită o îngrijire suplimentară, cum ar fi curelele, rolele, duza de imprimare și tijele.

    • Verificați piesele & asigurați-vă că înlocuiți piesele care sunt vizibil uzate.
    • Strângeți șuruburile din jurul imprimantei 3D, precum și curelele dvs.
    • Aplicați în mod regulat un ulei ușor de mașină sau de cusut pe tije pentru a le ajuta să se miște mai ușor.
    • Curățați extruderul și ventilatoarele, deoarece acestea pot acumula cu ușurință praf și reziduuri.
    • Asigurați-vă că suprafața de construcție este curată și durabilă
    • Efectuați o tragere la rece din când în când - încălziți duza la 200°C, introduceți filamentul, reduceți căldura la 100°C, apoi trageți ferm de filament.

    Există multe metode de îmbunătățire a surplombului care funcționează destul de bine. Sperăm că acest articol v-a îndrumat în direcția corectă pentru a obține în sfârșit niște surplomburi de care să fiți mândru.

    Roy Hill

    Roy Hill este un pasionat de imprimare 3D și un guru al tehnologiei, cu o mulțime de cunoștințe despre toate lucrurile legate de imprimarea 3D. Cu peste 10 ani de experiență în domeniu, Roy a stăpânit arta proiectării și imprimării 3D și a devenit expert în cele mai recente tendințe și tehnologii de imprimare 3D.Roy deține o diplomă în inginerie mecanică de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) și a lucrat pentru mai multe companii de renume în domeniul imprimării 3D, inclusiv MakerBot și Formlabs. De asemenea, a colaborat cu diverse companii și persoane pentru a crea produse personalizate imprimate 3D care le-au revoluționat industriile.Pe lângă pasiunea pentru imprimarea 3D, Roy este un călător pasionat și un pasionat de aer liber. Îi place să petreacă timp în natură, drumeții și camping cu familia sa. În timpul liber, el îndrumă și tineri ingineri și își împărtășește cunoștințele despre imprimarea 3D prin diverse platforme, inclusiv blogul său popular, 3D Printerly 3D Printing.