Как получить идеальный верхний и нижний слои при 3D-печати

Roy Hill 25-07-2023
Roy Hill

Настройки верхнего и нижнего слоев в 3D-печати могут придать вашим моделям уникальные черты, поэтому я решил написать статью о том, как получить идеальные верхний и нижний слои.

Чтобы получить идеальные верхние и нижние слои, необходимо иметь хорошую толщину верхних и нижних слоев - около 1,2-1,6 мм. Такие настройки, как Top/Bottom Patterns и Enable Ironing, могут существенно помочь. Еще одна настройка, которую пользователи считают полезной, - Monotonic Top/Bottom Order, которая обеспечивает более плавный путь экструзии.

Это основной ответ, но продолжайте читать, чтобы узнать больше полезной информации о некоторых замечательных верхних и нижних слоях.

    Что такое верхний и нижний слои/толщина в 3D-печати?

    Верхний и нижний слои - это просто слои сверху и снизу вашей 3D-модели. Вы можете настроить толщину верхнего и нижнего слоев, а также количество верхнего и нижнего слоев в Cura. Они печатаются как сплошные, чтобы закрыть верхнюю и нижнюю части ваших 3D-отпечатков.

    Толщина слоя Top/Bottom - это просто высота или толщина этих соответствующих слоев. Эти слои будут влиять на конечный вид отпечатка, поскольку часть их слоев образует скин отпечатка (внешнюю поверхность отпечатка).

    Чем толще верхний и нижний слои, тем прочнее будут ваши модели, поскольку они цельные, а не напечатаны с использованием рисунка и плотности заполнения.

    Еще один фактор, на который влияют эти настройки - это то, насколько водонепроницаемой будет ваша модель. Большая толщина верхней и нижней части делает ваши модели более водонепроницаемыми.

    Основной компромисс заключается в том, что на модель будет расходоваться больше материала, чем толще верхняя и нижняя части, а также потребуется больше времени для печати.

    Чтобы лучше понять слои Top/Bottom, вы можете посмотреть это видео, в котором разбирается внутренняя структура 3D-модели.

    Он также объясняет различные настройки слоев Top/Bottom и их отношение к стене и заполнению отпечатка. Мы рассмотрим эти настройки подробнее в следующем разделе.

    Лучшие верхний и нижний слои для 3D-печати

    В Cura можно настроить множество параметров Top/Bottom, например:

    • Толщина верхней/нижней части
      • Толщина верхней части
        • Верхние слои
      • Толщина дна
        • Нижние слои
    • Узор сверху/снизу
    • Монотонный порядок сверху/снизу
    • Включить глажку

    Давайте рассмотрим, какие настройки лучше всего подходят для каждого из этих параметров Top/Bottom в Cura.

    Большинство людей рекомендуют, чтобы толщина верхнего/нижнего слоя была не менее 1-1,2 мм (убедитесь, что она кратна высоте вашего слоя). Это предотвращает такие дефекты печати, как заваливание и провисание.

    Это также предотвращает просвечивание наполнителя сквозь печать.

    Толщина верхней/нижней части

    Идеальная толщина верхней и нижней частей модели должна быть не менее 1,2 мм, чтобы можно было правильно закрыть верхнюю и нижнюю части модели. Значение по умолчанию 0,8 мм является скорее минимумом для моделей, чем оптимальным значением, и может легко привести к образованию зазоров в верхней части модели.

    Если вы хотите получить сильную толщину верхней и нижней части, я бы рекомендовал использовать 1,6 мм и выше. Это хорошая идея - провести собственное тестирование с некоторыми базовыми моделями, чтобы вы могли увидеть разницу между тем, как они выглядят на самом деле.

    Различные модели и геометрии будут вносить различия в то, как получаются 3D-модели, поэтому вы можете попробовать несколько типов 3D-печати.

    Подробнее об этой настройке смотрите в видеоролике ниже.

    Толщина верхней части & Толщина нижней части

    Параметры верхней и нижней толщины будут автоматически подстраиваться при вводе параметров верхней и нижней толщины. В Cura, когда я ввожу параметры верхней и нижней толщины 1,6 мм, отдельные параметры верхней и нижней толщины будут подстраиваться под эти параметры, но вы можете настроить их отдельно.

    Обычно одинаковые значения хорошо работают для обоих параметров, но если вы обнаружите, что ваши верхние слои не закрываются должным образом, вы можете увеличить значение параметра Толщина верхнего слоя примерно на 30-60%.

    Например, вы можете иметь верхнюю/нижнюю толщину 1,6 мм, а затем отдельную верхнюю толщину 2-2,6 мм.

    Верхние слои & нижние слои

    Параметры верхних и нижних слоев также автоматически настраиваются в зависимости от толщины верхнего и нижнего слоев. Это работает на основе высоты слоя, затем значения, которое вы ввели для толщины верхнего и нижнего слоев и количества верхних и нижних слоев.

    Например, при высоте слоя 0,2 мм и толщине верхнего/нижнего слоя 1,6 мм Cura автоматически введет 8 верхних и 8 нижних слоев.

    Обычно люди рекомендуют иметь от 5-10 верхних и нижних слоев для 3D-печати. Один пользователь сказал, что 6 - это магическое число для верхних слоев, чтобы противодействовать провисанию наполнителя, и 2-4 нижних слоя.

    Более важным параметром является толщина слоев, потому что вы можете иметь 10 верхних и нижних слоев с низкой высотой слоя, например 0,05 мм, что даст толщину 0,5 мм. Это значение будет очень низким для 3D-печати.

    Я бы рекомендовал установить это значение, введя толщину верхнего/нижнего слоя и позволив Cura выполнить автоматический расчет.

    Узор сверху/снизу

    Существует несколько вариантов того, какой узор "верх/низ" вы можете выбрать:

    • Линии (по умолчанию)
    • Концентрический
    • Зиг-Заг

    Линии - это хорошая деталь, обеспечивающая хорошее качество поверхности, жесткость в направлениях выдавливания линий и прочное прилегание к стенкам модели для создания более прочной детали.

    Концентрический отлично подходит, если вы хотите построить водонепроницаемый объект, поскольку он предотвращает образование воздушных карманов и щелей.

    К сожалению, качество поверхности не самое лучшее, но это может зависеть от поверхности вашей кровати и дизайна модели.

    Zig Zag похож на узор Lines, но разница в том, что вместо того, чтобы линии заканчивались на стенах, они продолжают выдавливаться в следующей линии кожи. Качество поверхности при таком узоре также отличное, а скорость выдавливания более постоянная.

    Главный недостаток в том, что он не так хорошо прилипает к стенам, как рисунок Lines.

    Нижний узор Начальный слой

    Существует также параметр, аналогичный параметру Top/Bottom Pattern, под названием Bottom Pattern Initial Layer, который представляет собой рисунок заполнения только нижнего слоя, находящегося в непосредственном контакте с монтажной плитой. Рисунок первого слоя имеет большое значение, поскольку он напрямую влияет на такие факторы, как адгезия монтажной плиты и коробление.

    Узором нижнего начального слоя в Cura по умолчанию также являются линии. Вы также можете выбрать между концентрическим и зигзагообразным узором, как и при настройке узора сверху/снизу.

    Мы рассмотрим оптимальные детали начального слоя Bottom Pattern позже.

    Монотонный порядок сверху/снизу

    Monotonic Top/Bottom Order - это настройка, которая обеспечивает экструдирование соседних верхних и нижних линий, всегда печатающих в одном направлении. В основном, это позволяет поверхностям выглядеть более гладкими и последовательными из-за того, как свет отражается от модели.

    Если включить этот параметр, это поможет выровнять экструдированные линии так, чтобы перекрытие между соседними линиями было равномерным по всей поверхности отпечатка.

    Например, вы можете посмотреть на этот отпечаток с монотонным порядком сверху/снизу с Reddit (справа). Посмотрите, как свет отражается от модели, когда линии верхнего слоя выровнены в одном направлении.

    Смотрите также: Как получить идеальные параметры печати и температуры постели

    Мне нравится новая опция монотонной заливки. Такая огромная разница в некоторых моих отпечатках. от prusa3d

    Некоторые пользователи даже сочетают монотонную настройку с глажкой для создания более ровной поверхности.

    Параметр Monotonic Top/Bottom Order по умолчанию в Cura выключен. Однако следует знать, что его включение может несколько увеличить время печати.

    Вы можете посмотреть это видео от ModBot, в котором показана разница между отпечатками, в которых используется монотонный порядок, и отпечатками, в которых используется монотонный порядок. Он также сравнивает эффект глажки и монотонного порядка на более сложных отпечатках.

    Включить глажку

    Глажение - это еще одна настройка, которая позволяет улучшить верхние слои путем прохождения горячего сопла по поверхности отпечатка для мягкого разглаживания слоев. Во время прохождения сопла сохраняется низкая скорость потока, что помогает заполнить пробелы в верхнем слое.

    Вы можете увидеть разницу между отпечатком с глажкой и отпечатком без глажки на изображениях ниже.

    Я совершенствовал свои настройки глажки! PETG 25% .1 шаг от 3D печати

    Вы можете видеть, как сильно изменился верхний слой. Верхняя поверхность стала намного более гладкой, и на ней нет зазоров.

    Отсутствие глажки против включенной глажки в Cura от 3Dprinting

    Настройка Enable Ironing по умолчанию в Cura выключена. Использование этой настройки может увеличить время печати, а также вызвать нежелательные эффекты на наклонных поверхностях, поэтому я рекомендую провести тестирование, чтобы убедиться, что она дает хорошую разницу.

    Поскольку глажка затрагивает все верхние слои, для экономии времени в Cura можно выбрать "Гладить только верхние слои". Для этого нужно найти настройку с помощью строки поиска или установить видимость настроек на "Эксперт", нажав на три горизонтальные линии рядом со строкой поиска.

    В Cura можно найти и другие настройки глажения, чтобы улучшить параметры верхнего слоя. Один пользователь рекомендует, чтобы поток глажения был в пределах 4-10%, при этом хорошей отправной точкой является 5%. Cura по умолчанию устанавливает поток глажения 10%.

    Смотрите также: Можно ли переработать неудачные 3D-отпечатки? Что делать с неудачными 3D-отпечатками

    Чтобы увидеть глажку в действии и узнать больше полезных настроек глажки, которые вы можете использовать в своих отпечатках, посмотрите видео ниже.

    Кстати, некоторые пользователи Cura жаловались на то, что верхний и нижний слои установлены на 0 и 99999, соответственно.

    Это происходит, когда вы устанавливаете процент заполнения на 100%. Таким образом, принтер печатает все слои как сплошной нижний слой. Чтобы исправить это, уменьшите плотность заполнения вашей модели до менее чем 100%, даже 99% работает.

    Другие способы улучшения поверхности верхнего слоя

    Есть также некоторые другие настройки, не входящие в категорию Top/Bottom в Cura, которые могут улучшить вашу верхнюю поверхность.

    Один из пользователей рекомендует уменьшить ширину линии сверху/снизу. По умолчанию она соответствует обычной ширине линии, которая равна диаметру вашего сопла. Для сопла 0,4 мм вы можете попробовать уменьшить ее на 10% и посмотреть, какая разница в верхнем и нижнем слоях.

    Кто-то еще упоминал, что получил хорошие результаты, используя ширину верхней/нижней линии 0,3 мм с соплом 0,4 мм.

    Еще одна вещь, которую вы можете сделать, это купить насадку более высокого качества, поскольку некоторые из дешевых насадок могут быть низкого качества. Насадка более высокого качества должна иметь более точный диаметр сопла и более плавную экструзию.

    Как улучшить верхнюю поверхность? из 3D-печати

    Включение функции Combing помогло некоторым пользователям улучшить верхний и нижний слои 3D-печати. Вам следует установить значение ' Не в коже ', который используется по умолчанию, чтобы уменьшить следы от сопла и пятна на поверхности.

    Существует параметр Top Surface Skin Layers, который определяет, сколько дополнительных слоев кожи вы накладываете на верхнюю часть ваших моделей. Это позволяет вам применять определенные настройки только к этим верхним поверхностным слоям, хотя в Cura он используется не очень часто.

    Значение по умолчанию для слоев кожи верхней поверхности равно 0. Cura упоминает, что можно добиться более красивой верхней поверхности, уменьшив скорость печати и снизив значение параметра "Рывок" только для кожи верхней поверхности, хотя некоторые из этих параметров скрыты в Cura.

    После нажатия кнопки "Manage Setting Visibility..." вы увидите главный экран, где можно искать настройки Cura. Просто выполните поиск "top surface skin jerk", чтобы найти настройку и включить ее просмотр.

    Чтобы увидеть настройку, необходимо включить "Контроль рывков" и применить значение не менее 1 для верхних поверхностных слоев кожи.

    Также можно включить функцию "Z-Hop When Retracted", чтобы уменьшить перемещения, которые вы можете увидеть в верхних слоях. Один пользователь также предложил включить функцию "Retract at Layer Change", поскольку оба эти действия помогли исчезнуть линиям смены слоев.

    Другой пользователь сказал, что он получил отличные результаты, отрегулировав "Top/Bottom Flow Rate" всего на 3%, поскольку он получал небольшое недоэкструдирование в верхнем слое.

    Более продвинутые настройки кожи, которые можно использовать для кожи верхней поверхности, вы можете посмотреть в этом видео. Вы можете узнать, как работают такие продвинутые настройки, как Gradual Infill Steps и Skin Overlap Percentage.

    Лучший начальный слой нижнего узора в Cura

    Лучшим начальным слоем Bottom Pattern в Cura является Concentric pattern. Он обеспечивает прекрасный геометрический узор, который отлично смотрится на 3D-печати. Этот узор более устойчив к деформации и разделению из-за меньшей усадки, поскольку он экструдируется во всех направлениях. Он также имеет лучшую адгезию к пластине.

    Этот узор является отличным универсальным средством, которое хорошо смотрится. Он может сделать модели более прочными и обеспечить лучшие переходы к краям отпечатка, поскольку он хорошо прилипает к стенкам.

    Схема Lines хороша, если вы используете плот.

    Следует помнить, что концентрический узор не всегда идеален и может образовывать проплешины в середине принта в зависимости от формы модели. Обычно это происходит на моделях с круглой нижней частью, а не квадратной.

    Возможно, вы сможете исправить это, настроив экструзию. Еще один недостаток - он не всегда хорошо сочетается с используемым шаблоном заливки, поскольку повторяет форму объекта. Поэтому его лучше использовать в качестве шаблона нижнего слоя.

    При использовании плота рисунок линий работает немного лучше. Просто убедитесь, что линии на отпечатке ориентированы перпендикулярно линиям слоя плота для оптимальной прочности.

    Лучшая выкройка верхнего слоя для Cura

    Лучшим шаблоном верхнего слоя в Cura является шаблон Zig Zag, если вам нужна наибольшая прочность и более равномерная верхняя поверхность, хотя он не так хорошо прилипает к стенкам отпечатка. Concentric - отличный шаблон для создания водонепроницаемых отпечатков и хороших свесов. Он также одинаково прочен во всех направлениях.

    Однако, чтобы сбалансировать прочность и качество поверхности, вы можете выбрать модель Lines по умолчанию. Она обеспечивает хорошее качество поверхности при хорошей прочности.

    Визуальное представление всех трех моделей вы можете увидеть ниже.

    Вы также можете увидеть различия в верхних слоях, которые они создают, и как можно использовать комбинирование для улучшения качества верхнего слоя.

    Можно ли использовать 100% наполнитель для верхнего слоя Cura?

    Верхние слои ваших 3D-отпечатков должны автоматически использовать 100% наполнитель, поскольку они печатаются как цельный материал. Это делается для того, чтобы закрыть любые зазоры в верхнем слое и заполнить области, где наполнитель был бы виден. Это также помогает сделать ваши 3D-отпечатки водонепроницаемыми и более прочными в целом.

    Удачи и счастливой 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.