Вы начали 3D-печать, но понимаете, что отпечатки занимают гораздо больше времени, чем вы ожидали. Многие люди задумываются об этом и ищут способы ускорить работу 3D-принтера без ущерба для качества печати.

Я изучил различные методы достижения этой цели, о которых расскажу в этом посте.

Как ускорить работу 3D-принтера без потери качества? Ускорить время 3D-печати без потери качества можно, тщательно и постепенно регулируя настройки в слайсере. Лучше всего для этого подходят такие настройки, как шаблон заполнения, плотность заполнения, толщина стенок, скорость печати и попытка печати нескольких объектов за один отпечаток.

Это довольно просто, но многие люди не знают этих приемов, пока не приобретут больший опыт в мире 3D-печати.

Я подробно расскажу о том, как люди из сообщества 3D-печати добиваются оптимального времени печати своих отпечатков без ущерба для качества, так что читайте дальше, чтобы узнать об этом.

Pro Tip: Если вам нужен отличный 3D-принтер с высокой скоростью, я бы рекомендовал Creality Ender 3 V2 (Amazon). Это отличный выбор, который имеет максимальную скорость печати 200 мм/с и нравится многим пользователям. Вы также можете купить его дешевле на BangGood, но обычно с немного более длительной доставкой!

8 способов, как увеличить скорость печати без потери качества

В большинстве случаев сокращение времени печати сводится либо к увеличению скорости подачи (скорости экструзии материала), либо к уменьшению количества экструзии вообще.

В игру вступают и другие факторы, поэтому я расскажу о них более подробно.

1. увеличьте скорость печати в настройках слайсера

Честно говоря, скорость печати оказывает не самое значительное влияние на время печати, но в целом она помогает. Настройки скорости в слайсере будут больше зависеть от размера отпечатка, где большие объекты получают относительно больше преимуществ в сокращении времени печати.

Положительным моментом является возможность сбалансировать скорость и качество отпечатков. Вы можете постепенно увеличивать скорость печати и посмотреть, влияет ли это на качество отпечатков, во многих случаях у вас будет возможность ее увеличить.

У вас будет несколько настроек скорости для определенных частей объекта, таких как периметр, заполнение и опорный материал, поэтому рекомендуется настроить эти параметры, чтобы максимально использовать возможности принтера.

В моей статье "Скорость и качество" я подробно описываю компромисс между этими двумя факторами, так что не стесняйтесь ознакомиться с ней.

Обычно у вас высокая скорость заполнения, средняя скорость периметра и вспомогательных материалов, затем низкая скорость малого/внешнего периметра и мостов/зазоров.

Ваш 3D-принтер обычно имеет рекомендации по скорости печати, но вы можете предпринять дополнительные шаги, чтобы ускорить процесс.

В этом видео, снятом Maker's Muse, подробно рассказывается о различных настройках, которые очень полезны. У него есть свой собственный шаблон настроек, который он применяет, и вы можете следовать ему и посмотреть, работает ли он для вас.

Хорошим шагом для увеличения скорости принтера является уменьшение колебаний принтера за счет повышения его прочности. Это может выражаться в затягивании винтов, стержней и ремней или использовании деталей, которые весят меньше, что уменьшает моменты инерции и резонанс от вибраций.

Именно эти вибрации снижают качество отпечатков.

В моем посте о 3D-печати и ее проблемах с качеством, связанных с призраками/рассеиванием, об этом говорится немного подробнее.

Все дело в эффективности перемещения, с которым может справиться ваш принтер без ущерба для качества, особенно при острых углах и выступах. В зависимости от конструкции вашего изделия, у вас будет больше возможностей для увеличения скорости 3D-печати без проблем.

Еще один параметр, который может работать очень хорошо, - это увеличение скорости внутренней стенки в соответствии с вашей общей скоростью печати, а не в два раза меньше, чем по умолчанию в Cura. Это может дать вам значительное сокращение времени печати и при этом оставить вас с потрясающим качеством.

2. Настройки ускорения и рывка

Параметры рывка - это, по сути, скорость, с которой печатающая головка может двигаться из неподвижного положения. Вы хотите, чтобы печатающая головка двигалась плавно, а не слишком быстро. Это также скорость, на которую сразу перейдет ваш принтер, прежде чем учитывать ускорение.

Параметры ускорения - это то, как быстро печатающая головка достигает максимальной скорости, поэтому низкое ускорение означает, что ваш принтер не достигнет максимальной скорости при печати небольших отпечатков.

Я написал популярную статью "Как получить идеальную настройку рывка и ускорения", в которой подробно рассказывается о том, как улучшить качество и качество печати.

Более высокое значение рывка сократит время печати, но это имеет и другие последствия, например, увеличивает механическую нагрузку на принтер и может снизить качество печати из-за вибраций. Вы можете найти хороший баланс, чтобы это не влияло на качество.

Вы хотите определить оптимальные настройки и можете сделать это, установив значение ускорения/ рывка, которое, как вы знаете, является слишком высоким (H) и слишком низким (L), а затем определив среднее значение (M) из двух.

Попробуйте печатать с этой средней скоростью, и если вы обнаружите, что M слишком высока, то используйте M как новое значение H, или если она слишком низкая, то используйте M как новое значение L, а затем найдите новую середину. Повторяйте и повторяйте, чтобы найти оптимальные настройки для каждого.

Значения ускорения не всегда остаются неизменными, так как существует множество факторов, которые могут влиять на него с течением времени, поэтому это скорее диапазон, чем идеальное число.

Проверьте свои настройки рывка, распечатав кубик для испытания на вибрацию и посмотрев, видны ли вибрации на каждой оси, осмотрев углы, грани и буквы на кубике.

Если есть колебания по оси Y, то они будут видны на стороне X куба, а колебания по оси X будут видны на стороне Y куба.

У вас есть калькулятор ускорения максимальной скорости (прокрутите страницу вниз), который подскажет вам, когда ваш принтер достигнет желаемой скорости и на какое время по оси.

Изогнутая желтая линия представляет собой путь конца эффектора, разрешенный инерцией, а синяя линия - скорость, до которой он пытается допрыгнуть. Если вам нужна скорость ниже скорости рывка, вы теряете в точности.

В этом посте на AK Eric провел тесты и обнаружил, что при сравнении низких (10) значений рывка с высокими (40), скорость 60 мм/сек не имела разницы во времени печати, но меньшее значение имело лучшее качество. Но при скорости 120 мм/сек, разница между двумя значениями рывка на 25% уменьшила время печати, но за счет качества.

3. Узор для заполнения

Когда речь заходит о параметрах заполнения, на выбор предлагается множество шаблонов заполнения, которые имеют свои сильные и слабые стороны.

Вы определенно можете выбрать рисунок вставки, который печатает быстрее других, что может сэкономить много времени на увеличение скорости печати.

Лучший по скорости печати шаблон заливки - это шаблон "линии" (также называемый прямолинейным) благодаря своей простоте и меньшему количеству движений по сравнению с другими шаблонами. Этот шаблон может сэкономить до 25% времени печати в зависимости от модели.

Ознакомьтесь с моей статьей "Лучший узор для 3D-печати", чтобы узнать некоторые интересные подробности о внутренних узорах ваших 3D-отпечатков.

Обычно приходится искать компромисс между прочностью и скоростью, поэтому, хотя есть детали, которые более прочные, их печать занимает больше времени, чем печать детали с подкладкой.

Опять же, лучше всего попытаться найти баланс между желаемой прочностью отпечатков и скоростью печати. Хорошо сбалансированным рисунком заливки будет рисунок сетки или треугольники, которые имеют хорошее сочетание прочности и не требуют слишком много времени для печати.

Узор с вкраплениями, основным достоинством которого является прочность, - это сотовый узор, который является достаточно детализированным и требует от печатающей головки гораздо больше движений и поворотов, чем большинство других узоров.

Отличная комбинация для придания прочности деталям - увеличить ширину экструзии в слайсере, а затем добавить периметр или стены в модели.

Он был испытан многими способами, но увеличение количества стен или толщины стен оказывает более значительное влияние, чем увеличение плотности заполнения.

Еще один совет - использовать наполнитель Gyroid, который представляет собой 3D-наполнитель, разработанный для обеспечения высокой прочности во всех направлениях без необходимости высокой плотности наполнителя.

Преимущества узора Gyroid заключаются не только в его прочности, но и в относительно быстрой скорости и поддержке верхнего слоя, что позволяет уменьшить количество плохих верхних поверхностей.

4. Плотность застройки

Как многие знают, плотность заполнения 0% означает, что внутри отпечатка будет пустота, в то время как плотность 100% означает, что внутри отпечаток будет сплошным.

Теперь наличие полого отпечатка определенно означает меньшее время, затрачиваемое на печать, поскольку вашему принтеру требуется гораздо меньше движений для завершения печати.

Здесь можно сэкономить время, подобрав оптимальный баланс плотности заливки в соответствии с потребностями печати.

Если у вас функциональная печать, которая, скажем, будет удерживать телевизор на стене, вы, возможно, не захотите жертвовать плотностью и прочностью наполнителя ради экономии времени печати.

Но если у вас декоративная печать, которая нужна только для эстетики, высокая плотность заполнения не так уж необходима. Вы сами определяете, какую плотность заполнения использовать для своих отпечатков, но этот параметр может несколько сократить время печати.

Я написал статью о том, сколько плотности заполнения вам нужно, которую я рекомендую прочитать для получения дополнительной информации.

По результатам тестов, проведенных многими людьми, наиболее экономичный диапазон плотности наполнителя, сбалансированный с хорошей прочностью, должен составлять от 20% до 35%. Определенные модели могут обеспечить потрясающую прочность даже при низкой плотности наполнителя.

Даже 10% при использовании кубической вставки работает довольно хорошо.

Когда вы превышаете эти значения, компромисс между используемым материалом, затраченным временем и приростом прочности уменьшается быстрее, поэтому обычно лучше придерживаться этих наполнителей в зависимости от ваших целей.

Еще один момент, который следует знать: когда вы переходите к более высоким диапазонам плотности наполнителя, таким как 80%-100%, вы на самом деле не получите много отдачи от того, сколько материала вы используете.

Поэтому в большинстве случаев следует избегать такой высокой плотности застройки, если только у вас нет цели для объекта, которая имеет смысл.

Постепенное заполнение ступеней

Существует еще одна настройка в разделе infill, которую вы можете использовать для ускорения 3D-печати, она называется Gradual Infill Steps в Cura. Эта настройка в основном изменяет уровень infill, уменьшая его вдвое каждый раз для введенного вами значения.

Он уменьшает количество заливки, используемой в нижней части 3D-печати, поскольку она обычно не является необходимой для создания модели, а затем увеличивает ее в верхней части модели, где она наиболее необходима.

Поддержка при строительстве

Еще одна замечательная настройка, которая может ускорить 3D-печать и сэкономить вам много времени, - это включение настройки Infill Support. Эта настройка рассматривает наполнитель как опору, то есть печатает наполнитель только там, где он необходим, подобно тому, как изготавливаются опоры.

В зависимости от того, какая у вас модель, это может успешно работать и сэкономить много времени, но для более сложных моделей с большим количеством геометрии это может привести к сбоям, поэтому имейте это в виду.

Посмотрите видео ниже, чтобы получить отличное объяснение о постепенном заполнении шагов и поддержке заполнения. Это позволило сократить 11-часовую 3D-печать примерно до 3 часов и 30 минут, что очень впечатляет!

5. толщина стен/оболочек

Существует взаимосвязь между толщиной стенки и плотностью заполнения, о которой необходимо знать, прежде чем изменять эти параметры.

Когда у вас есть хорошее соотношение между этими двумя параметрами, это гарантирует, что ваша 3D-модель не потеряет свои структурные возможности и позволит печати быть успешной.

Это будет постепенный опыт проб и ошибок, где вы сможете записать соотношения, которые приводят к неудачному отпечатку, и тот идеальный баланс между отличным качеством печати и сокращением времени печати.

Если у вас установлены параметры с низкой плотностью заполнения и малой толщиной стенок, ваши отпечатки будут чаще выходить из строя из-за низкой прочности, поэтому настраивать эти параметры нужно только в том случае, если вы создаете изделия, где прочность не требуется, например, прототипы и демонстрационные модели.

Уменьшение количества оболочек/периметров отпечатков в настройках точно ускорит время печати. Вы хотите поиграть с этими настройками, чтобы найти, какие числа дают вам хорошее количество прочности, сохраняя ее как можно меньше.

Количество линий стенок равно 3, а толщина стенок вдвое больше диаметра сопла (обычно 0,8 мм) отлично подходит для большинства 3D-печати.

Иногда могут возникать проблемы со стенами и оболочками, поэтому я написал статью "Как устранить зазоры между стенами и оболочками", в которой описал некоторые методы устранения неполадок.

6. Настройки динамической высоты слоя/адаптивных слоев

Высота слоев может автоматически регулироваться в зависимости от угла наклона слоя. Это называется адаптивными слоями или динамической высотой слоя, и это отличная функция, которую вы можете найти в Cura. Она может ускорить и сэкономить вам приличное количество времени на печать, вместо того чтобы использовать традиционный метод наслоения.

Он определяет, какие области имеют значительные изгибы и отклонения, и печатает более тонкие или толстые слои в зависимости от области. Изогнутые поверхности печатаются с более тонкими слоями, поэтому они выглядят гладкими.

На видео ниже Ultimaker снял видео на Cura, которое демонстрирует отличную способность этой настройки экономить время печати.

Они напечатали шахматную фигуру с настройкой Adaptive Layers и без нее и засекли время. При обычных настройках печать заняла 2 часа 13 минут, а при включенной настройке - всего 1 час 33 минуты, что на 30% меньше!

7. печать нескольких объектов в одном отпечатке

Еще один способ ускорить время печати - использовать все пространство на станине принтера, а не делать по одному отпечатку за раз.

Хорошим способом достижения этой цели является использование функции центрирования и упорядочивания в вашем слайсере. Это может существенно повлиять на скорость печати и избавит вас от необходимости перезапускать и повторно нагревать принтер, что отнимает драгоценное время.

Теперь вы не сможете сделать это с отпечатками, занимающими более половины печатного пространства, но если вы печатаете небольшие отпечатки, вы должны иметь возможность копировать и вставлять дизайн несколько раз на печатную форму.

В зависимости от дизайна ваших отпечатков вы можете изменить ориентацию, чтобы оптимально использовать пространство для печати, использовать высоту печатной формы и т.д.

Когда речь идет о небольших принтерах, вы не сможете использовать этот метод так же хорошо, как большие принтеры, но в целом он должен быть более эффективным.

8. удаление или уменьшение опор

Чем больше материала для поддержки выдавливает принтер, тем дольше будет длиться печать, поэтому рекомендуется печатать объекты, которые не требуют поддержки.

Существуют различные приемы, которые можно взять на вооружение для проектирования объектов, не нуждающихся в опоре, или отнимающих большую ее часть.

Многие конструкции, которые создают люди, сделаны специально так, чтобы не требовать опор. Это очень эффективный способ 3D-печати, который обычно не приносит жертв в качестве или прочности.

Использование наилучшей ориентации для ваших моделей может помочь значительно уменьшить количество опор, особенно если учесть углы свеса в 45°. Отличным методом является корректировка ориентации, а затем использование пользовательских опор для удержания модели там, где это необходимо.

Вы можете ознакомиться с моей статьей о лучшей ориентации деталей для 3D-печати.

При хорошей калибровке вы можете печатать на 3D-принтере со свесом более 45°, а некоторые даже до 70°+, поэтому постарайтесь как можно лучше настроить параметры температуры и скорости.

В связи с печатью нескольких объектов в одной детали некоторые люди отмечают увеличение скорости 3D-печати при разделении моделей и печати их на одном отпечатке.

Это может устранить необходимость в опорах во многих случаях, если вы разделите модель в нужном месте и красиво сориентируете их. Вам придется склеить части вместе, что увеличит время постобработки.

Еще одна настройка, о которой стало известно, - это настройка толщины слоя заливки в Cura. Когда вы думаете о 3D-печати, вы не видите заливку, верно? Это означает, что она не важна для настроек качества, поэтому если мы используем более толстые слои, мы можем печатать быстрее.

Он работает путем печати обычных слоев заливки для некоторых слоев, а затем не печатает заливку для других слоев.

Толщина слоя Infill Layer Thickness должна быть кратна высоте слоя, поэтому если высота слоя составляет 0,12 мм, выберите 0,24 мм или 0,36 мм, хотя в противном случае она будет округлена до ближайшего кратного значения.

Посмотрите видео ниже, чтобы получить полное объяснение.

Увеличение скорости печати с помощью снижения качества

1. Используйте более крупную насадку

Это простой способ увеличить скорость печати и скорость подачи. Использование сопла большего размера - простой способ быстрее печатать объекты, но при этом вы увидите снижение качества в виде видимых линий и более шероховатых поверхностей.

Когда вы печатаете, скажем, с соплом 0,2 мм, вы размещаете тонкие слои каждый раз, когда проходите по поверхности печати, поэтому для получения высоты 1 мм потребуется 5 движений экструзии по площади.

Если вы не уверены, как часто менять сопла, ознакомьтесь с моей статьей When & How Often Should You Change Your Nozzle On Your 3D Printer? Многие люди нашли полезным разобраться в этом вопросе.

По сравнению с соплом 0,5 мм потребуется только 2, так что вы можете видеть, как размер сопла в значительной степени влияет на время печати.

Размер сопла и высота слоя действительно имеют взаимосвязь, при этом общие рекомендации заключаются в том, чтобы высота слоя составляла не более 75% от диаметра сопла.

Таким образом, при использовании сопла 0,4 мм высота слоя составит 0,3 мм.

Увеличение скорости печати и снижение качества не обязательно должно быть недостатком.

В зависимости от того, что представляет собой ваша модель и каковы ваши дизайнерские пожелания, вы можете выбрать различные размеры форсунок.

Печать с тонкими слоями, скорее всего, негативно скажется на прочности конечного объекта, поэтому, когда вам нужна прочность, вы можете выбрать более крупное сопло и увеличить высоту слоя для получения более жесткой основы.

Если вам нужен набор сопел для вашей 3D-печати, я бы рекомендовал набор сопел для 3D-принтера TUPARKA (70 шт.). Он включает в себя 60 сопел MK8, которые подходят для стандартных принтеров Ender 3, CR-10, MakerBot, Tevo Tornado, Prusa i3 и т.д., а также 10 игл для очистки сопел.

В этом комплекте насадок по конкурентоспособной цене вы получаете:

• 4x 0,2 мм сопла
• 4x 0,3 мм сопла
• 36x 0,4 мм сопла
• 4x 0,5 мм сопла
• 4x 0,6 мм сопла
• 4x 0,8 мм сопла
• 4x 1 мм сопла
• 10 чистящих игл

2. Увеличить высоту слоя

В 3D-печати разрешение или качество напечатанных объектов обычно определяется высотой слоя. Чем меньше высота слоя, тем выше четкость или качество отпечатков, но это приводит к увеличению времени печати.

Например, если вы печатаете при высоте слоя 0,2 мм для одного объекта, а затем печатаете тот же объект при высоте слоя 0,1 мм, вы фактически удваиваете время печати.

Прототипы и функциональные отпечатки, которые не часто можно увидеть, обычно не требуют высокого качества, поэтому использование большей высоты слоя имеет смысл.

Если вы хотите напечатать объект, который будет демонстрироваться, вы хотите, чтобы он был эстетически привлекательным, гладким и качественным, поэтому такие объекты лучше печатать с более тонкой высотой слоя.

Вы можете смело перемещаться примерно до 75%-80% диаметра сопла и по-прежнему успешно печатать свои модели без потери качества.

3. Увеличить ширину экструзии

BV3D: Брайан Вайнс недавно сумел сэкономить 5 часов на 19-часовой 3D-печати, используя большую ширину экструзии. Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть, как это работает.

Вы сэкономите много времени, но качество печати снизится, хотя в некоторых случаях не слишком значительно. Он изменил настройки ширины экструзии с 0,4 мм на 0,65 мм, с соплом 0,4 мм. Это можно сделать в Cura в разделе "ширина линии" или в PrusaSlicer в разделе настроек "ширина экструзии".

Я не смог заметить разницы, когда они были рядом, так что посмотрите и убедитесь сами.

Почему мои 3D-печати занимают так много времени и медленные?

Хотя 3D-печать известна как быстрое прототипирование, во многих случаях она действительно медленная и занимает много времени. 3D-печать занимает много времени из-за ограничений в стабильности, скорости и экструзии материала.

Вы можете приобрести определенные модели 3D-принтеров, известные как Delta 3D-принтеры, которые отличаются высокой скоростью, достигая скорости 200 мм/с и выше, при этом сохраняя достойное качество.

На видео ниже показан 3D Benchy, который печатает менее чем за 6 минут, что намного быстрее, чем обычный 1 час или около того, который требуется на обычном 3D-принтере.

Пользователь в этом видео действительно модернизировал свой оригинальный линейный 3D-принтер Anycubic Kossel Mini, установив вулкан E3D, переделал натяжные ролики, установил клон экструдера BMG, степперы TMC2130, а также множество других мелких доработок.

Не все 3D-принтеры должны быть традиционно медленными. Вы можете использовать 3D-принтер, который создан для скорости, чтобы ваши 3D-отпечатки не занимали так много времени и не были такими медленными, как обычно.

Заключение

С практикой и опытом вы найдете оптимальную высоту слоя, которая обеспечит вам отличное качество и приемлемое время печати, но это зависит от ваших предпочтений и использования ваших отпечатков.

Использование только одного из этих методов или их смеси позволит вам сэкономить много времени на пути к 3D-печати. В течение нескольких лет эти методы могут сэкономить вам сотни часов печати, поэтому изучите их и применяйте там, где это возможно.

Когда вы уделяете время изучению этих вещей, это действительно улучшает общую производительность ваших отпечатков, поскольку помогает вам понять основы 3D-печати.

Я надеюсь, что эта статья была вам полезна, и если вы хотите прочитать больше полезной информации, ознакомьтесь с моим постом о 25 лучших обновлениях 3D-принтеров или о том, как заработать деньги на 3D-печати.