5 способов, как исправить заваливание в 3D-печати (проблемы с грубым верхним слоем)

Roy Hill 04-06-2023
Roy Hill

Вы настроили принтер, сделали много удачных отпечатков, но по какой-то причине верхний слой отпечатков выглядит не лучшим образом. С этой проблемой сталкиваются многие пользователи 3D-принтеров.

Это может раздражать, когда печать идет идеально, до самого конца, когда вы испытываете заваливание, что приводит к неровной поверхности в верхней части отпечатка.

Чтобы помочь пользователям, я собрал легкое руководство по устранению проблем с верхним слоем (подушкой) с несколькими простыми методами, которые вы можете опробовать прямо сейчас.

Если вам интересно посмотреть на некоторые из лучших инструментов и аксессуаров для ваших 3D-принтеров, вы можете легко найти их, нажав здесь (Amazon).

    Что такое подушка?

    Подушечки - это просто явление, при котором верхние слои ваших отпечатков становятся грубыми, незакрытыми, неровными и бугристыми. Это просто сплошная боль, особенно после длительной печати.

    К сожалению, не существует ни одного типа нити или принтера, который был бы полностью защищен от образования подушек, но некоторые из них подвержены этому в меньшей степени, чем другие.

    Эффект подушки очень похож на коробление, но возникает в конце печати, а не в начале. В верхней части образуется подушкообразный узор, отсюда и подходящее название. Обычно он воздействует на отпечатки, имеющие большую плоскую верхнюю поверхность.

    Верхняя часть отпечатка будет иметь вид грубого и бугристого рисунка, который представляет собой наполнитель, расположенный непосредственно под верхними слоями.

    Почему подушки возникают в первую очередь?

    Есть две основные причины, по которым это происходит:

    1. Недостаточное охлаждение - Это происходит потому, что материал становится плотным и прилипает к заполнителю, но деформируется в пустотах под ним. Вентиляторы охлаждения слоя также могут сыграть свою роль, если они недостаточно сильны, чтобы довести материал до нужной температуры, чтобы избежать этого. Если вы печатаете слишком быстро, вашиматериалы могут не успеть должным образом остыть, что приведет к тем же результатам.
    2. Недостаточно вспомогательного материала - в верхней части отпечатка, чтобы завершить отпечаток и закрыть его. Кроме того, если у вас недостаточно плотные верхние слои отпечатков, заваливание может произойти легче.

    Проще говоря, эта проблема заваливания в основном возникает из-за неправильных настроек печати и неправильного охлаждения. Если вы хотите быстро решить проблему улучшения качества печати, купите себе широко популярный вентилятор Noctua NF-A4.

    Печатные формы, настроенные с малой высотой слоя, подвергаются большему воздействию, поскольку материалы легче деформируются, когда под каждым слоем меньше опоры.

    Следует также знать, что нити диаметром 1,75 мм (стандарт для принтеров) чаще подвергаются воздействию, чем нити диаметром 2,85 мм.

    Более мягкие нити, такие как TPU, и более высокотемпературные нити, такие как ABS и поликарбонат, имеют больше проблем с подушкой, чем более твердые нити, но это проблемы, которые можно решить несколькими различными методами.

    Как исправить проблемы с подушками в 3D-печати

    1. увеличить толщину верхнего слоя

    Хотя образование подушек является результатом несовершенного охлаждения, проблема возникает из-за добавления тонкой верхней поверхности.

    Чем больше верхних слоев печати, тем больше шансов у принтера перекрыть пробелы.

    Эту проблему можно легко решить.

    Первое, что вы должны попробовать для предотвращения образования подушек/пропускания верхних слоев, это добавить больше верхних слоев к вашим отпечаткам. Это можно сделать довольно легко в настройках слайсера, увеличив 'верхняя толщина'.

    Каждый дополнительный слой, нанесенный на отпечаток, означает, что у него есть больше возможностей растопить возможный эффект подушки, который может возникнуть под ним.

    Я бы рекомендовал иметь верхний слой толщиной в шесть-восемь раз больше высоты слоя, что должно быть более чем достаточно, чтобы облегчить любые проблемы с подушкой, которые вы испытываете.

    Так, если вы печатаете объект, используя высоту слоя 0,1 мм, вам нужна толщина верхней/нижней части 0,6-0,8 мм, чтобы верхняя поверхность отпечатка могла закрыться и предотвратить эффект провисания/подушки.

    Однако имейте в виду, что если у вас очень тонкие слои, ваша печать будет более подвержены деформации и скручиванию, поскольку слои становятся более хрупкими. В этом случае вам понадобится больше слоев сверху, чтобы правильно закрыть отпечаток.

    Некоторые люди говорят, что общая высота верхнего слоя должна составлять примерно 1 мм:

    • Высота слоя 0,1 мм - печать 9 верхних слоев
    • Высота слоя 0,2 мм - печать 4 верхних слоев
    • Высота слоя 0,3 мм - печать 3 верхних слоев

    Это не обязательно, но если вы хотите подстраховаться, то это хорошее эмпирическое правило.

    2. Увеличить процент плотности застройки

    Увеличение процента плотности заполнения делает то же самое, что и увеличение количества верхних слоев.

    Этот метод помогает увеличить площадь поверхности верхних слоев, чтобы они были поддерживается путем, делая его более полным и гладким, а не грубым и некачественным.

    Засыпка происходит из-за зазоров между вставками, например, если что-то было напечатано при 100% плотность наполнителя, не будет возможности заваливания, потому что в середине отпечатка нет пробелов.

    Таким образом, уменьшение этих зазоров за счет увеличения наполнителя под верхним слоем снижает вероятность того, что это произойдет.

    При печати на более низких уровнях заполнения, таких как 0%, 5%, 10% вы с большей вероятностью заметите эффект подушки. Это действительно зависит от дизайн вашей печати, если у вас деликатный продукт и требуется меньшая наполняемость, вы хотите компенсировать это использованием более прочного материала.

    Некоторые принтеры более склонны к образованию подушек, чем другие, но со временем принтеры развиваются высокими темпами в плане качества.

    Смотрите также: 7 лучших мест для получения бесплатных STL-файлов (3D-печатные модели)

    Некоторые отпечатки будут отлично печататься при 5% заполнении, другие могут испытывать трудности.

    Сравнивая два вышеуказанных метода, можно сказать, что метод верхнего слоя обычно использует больше нити, но в зависимости от функциональности вашей детали может быть лучше использовать метод заполнения.

    Некоторые пользователи 3D-принтеров сообщают, что минимальный процент заполнения 12% должен выдерживать и уменьшать заваливание.

    На видео ниже показано, насколько просты эти два метода.

    3. Уменьшить скорость принтера

    Другой метод, который вы можете использовать, - снизить скорость печати для верхних сплошных слоев. Это даст верхним слоям больше времени на охлаждение, прежде чем они начнут отслаиваться. Когда ваши слои имеют больше времени для охлаждения, это дает материалу время для затвердевания, обеспечивая ему большую поддержку и прочность.

    Это не обязательно уменьшает адгезию слоев, но предотвращает деформацию отпечатков, которые образуют подушку сверху.

    Для этого может потребоваться немного проб и ошибок, но как только вы добьетесь правильных настроек, вы будете успешно печатать объекты.

    Когда речь идет о качестве печати, обычно приходится балансировать между общим временем печати и более низким или более высоким качеством. Это необходимый компромисс, но он показывает свои преимущества, когда ваши отпечатки готовы.

    Существуют методы, позволяющие сократить время печати и сохранить желаемое высокое качество, что приводит нас к следующему методу.

    4. улучшите охлаждающие вентиляторы

    Один из методов требует модификации вашего принтера и заключается в использовании охлаждающий вентилятор.

    Некоторые принтеры уже оснащены вентиляторами для охлаждения слоя, но они могут работать недостаточно эффективно для устранения проблем с подушкой. Часто 3D-принтеры оснащаются более дешевыми деталями, чтобы снизить стоимость.

    Одна вещь, которую можно сделать, если у вас уже есть вентилятор охлаждения, - напечатать более эффективный канал для охлаждения слоя, где воздушный поток направлен по всему периметру сопла или направлен конкретно на деталь, а не на блок нагревателя.

    Если это не помогает или у вас нет такого вентилятора, то лучше всего приобрести новый вентилятор для охлаждения слоя.

    Существует множество деталей премиум-класса, которые можно использовать для выполнения работы гораздо эффективнее, чем стандартные детали.

    Когда речь заходит о вентиляторах охлаждения, Noctua NF-A4 является одним из лучших. Преимуществами этого высококлассного вентилятора премиум-класса являются его превосходная бесшумная работа и высокая эффективность.

    Смотрите также: Можно ли продавать 3D-отпечатки с Thingiverse? Юридические вопросы

    Это охлаждающий вентилятор, который сэкономил пользователям 3D-принтеров бесчисленное количество часов на неудачных отпечатках. С этим вентилятором ваши проблемы с охлаждением должны быть устранены.

    Аэродинамический дизайн обеспечивает превосходную плавность хода и удивительную долговечность.

    Включение вентилятора - первый очевидный шаг, который иногда можно сделать в некоторых программах слайсера. Если вы не можете настроить вентилятор в вашем слайсере, можно вручную отредактировать G-код с помощью команды M106. В большинстве случаев этого делать не нужно, но это не слишком сложно сделать с помощью руководства.

    Если вам неудобно устанавливать охлаждающий вентилятор на 3D-принтер, может помочь такая простая вещь, как настольный вентилятор. Однако охлаждающие вентиляторы могут просто направлять холодный воздух на определенные части отпечатков, а не по всему периметру, что может привести к образованию подушек.

    Имейте в виду, что в зависимости от того, какой у вас вентилятор, вы можете не использовать его на максимальной скорости. Некоторые материалы более чувствительны к деформации и подушки, поэтому, когда давление воздуха вентилятора дует на отпечаток, это увеличивает вероятность коробления.

    Существует такое понятие, как быстрое охлаждение, и оно может негативно сказаться на качестве отпечатков.

    Для таких материалов, как нейлон, АБС и HIPS, в идеале нужна низкая скорость вращения вентилятора.

    Если пластик недостаточно остыл, это приводит к тому, что материал провисает или скручивается в местах, где проходят линии заливки. Это создает неровную поверхность, что является проблемой для следующего слоя, который ложится поверх него. Тогда вы получаете неровную, бугристую верхнюю поверхность.

    5. снижайте температуру печати

    В некоторых случаях снижение температуры печати может помочь в силу характера проблемы. Однако это может вызвать больше проблем, чем решить, поэтому не стоит сразу переходить к этому решению. Это может привести к тому, что ваши отпечатки начнут плохо экструдироваться.

    Я бы определенно попробовал предыдущие методы, прежде чем вытаскивать этот из мешка. Материалы обычно имеют диапазон температур для печати с наилучшим качеством, поэтому, как только вы нашли идеальную температуру для вашей установки, вы обычно не хотите ее менять.

    В зависимости от того, какой материал вы используете для печати, некоторые из них имеют проблемы с охлаждением, например, высокотемпературные филаменты. Вы можете избежать необходимости играть с настройками температуры для предотвращения образования подушек, если будете применять другие методы с большей интенсивностью.

    Этот метод лучше всего работает с высокотемпературными материалами, поскольку им требуется больше времени, чтобы остыть и стать более твердыми.

    Большие изменения температуры этих материалов при выдавливании на поверхность сборки повышают вероятность их деформации.

    Когда вы снижаете температуру горячего конца сопла для верхних слоев, вы эффективно предотвращаете образование подушек, так как боретесь непосредственно с этой проблемой. При работе с этими материалами рекомендуется использовать охлаждающий вентилятор, работающий на высокой мощности для содействия охлаждению.

    Вы должны стремиться как можно быстрее охладить экструдированную нить, чтобы она могла правильно встать на предназначенное ей место и не провисала в промежутках между наполнителями.

    Если вы следовали этим решениям, проблема заваливания должна остаться в прошлом. Лучшим решением является их комбинация, поэтому, выполнив их, вы можете рассчитывать на гладкие верхние слои и высококачественные отпечатки.

    Как получить гладкий верхний слой при 3D-печати

    Лучший способ получить гладкий верхний слой на 3D-печати - это включить функцию глажки в вашем слайсере. Эта настройка дает команду соплу провести по верхнему слою печати и разгладить верхний слой, следуя траектории, которую вы можете ввести в настройках.

    Посмотрите видеоролик The 3D Print General, в котором рассказывается о настройках утюжка. Они отлично подходят для 3D-печати с плоской поверхностью, но не для круглых объектов, таких как фигурки.

    Лучшие настройки утюжка Cura для верхних слоев

    Гладильный поток

    По умолчанию в Cura для параметра "Поток глажения" установлено значение 10%, но вы хотите увеличить его до 15% для лучшего качества. Возможно, вам придется сделать несколько проб и ошибок с некоторыми из этих значений, чтобы получить верхние слои, как вы хотите, поэтому вы хотите сбалансировать "Поток глажения" и "Скорость глажения".

    Скорость глажения

    Скорость глажения в Cura по умолчанию составляет 16,6667 мм/с, но вы хотите увеличить ее до 90 мм/с или выше 70. Это зависит от того, какой узор глажения вы используете, поскольку использование этой скорости для такого узора, как концентрический, не принесет наилучших результатов, но для зиг-зага она работает хорошо.

    Концентрический узор получился лучше при скорости глажения около 30 мм/с.

    Расстояние между гладильными линиями

    По умолчанию в Cura для расстояния между линиями утюга установлено значение 0,1 мм, но вы можете получить лучшие результаты, проведя некоторые испытания. Значение 0,2 мм при регулировке или увеличении потока и скорости утюга может дать потрясающие результаты.

    Если вы используете более толстый промежуток между линиями утюга, то обычно лучшие результаты достигаются при более высоком потоке и скорости глажения.

    Если вы любите высококачественные 3D-отпечатки, вам понравится набор инструментов для 3D-принтера AMX3d Pro Grade от Amazon. Это основной набор инструментов для 3D-печати, в котором есть все необходимое для удаления, очистки и завершения 3D-печати.

    Это дает вам возможность:

    • Легкая очистка 3D-отпечатков - набор из 25 деталей с 13 лезвиями ножей и 3 ручками, длинным пинцетом, плоскогубцами с иголками и клей-карандашом.
    • Простое удаление 3D-отпечатков - прекратите повреждать 3D-отпечатки, используя один из 3 специализированных инструментов для удаления.
    • Идеальная отделка ваших 3D-отпечатков - комбинация из 3 частей, 6 инструментов для точного скребка, резца и ножа позволяет проникать в мелкие щели для получения великолепной отделки.
    • Станьте профессионалом в области 3D-печати!

    Roy Hill

    Рой Хилл — страстный энтузиаст 3D-печати и технологический гуру, обладающий обширными знаниями обо всем, что связано с 3D-печатью. Обладая более чем 10-летним опытом работы в этой области, Рой овладел искусством 3D-проектирования и печати и стал экспертом в области последних тенденций и технологий 3D-печати.Рой имеет степень инженера-механика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и работал в нескольких авторитетных компаниях в области 3D-печати, включая MakerBot и Formlabs. Он также сотрудничал с различными предприятиями и частными лицами для создания пользовательских 3D-печатных продуктов, которые произвели революцию в их отраслях.Помимо своей страсти к 3D-печати, Рой является заядлым путешественником и любителем активного отдыха. Он любит проводить время на природе, ходить в походы и отдыхать с семьей. В свободное время он также наставляет молодых инженеров и делится своими знаниями о 3D-печати на различных платформах, в том числе в своем популярном блоге 3D Printerly 3D Printing.