3D-печать может быть очень сложной, и, скорее всего, время от времени вы будете использовать опорные конструкции на своих моделях. Всякий раз, когда это происходит, необходимо убедиться, что настройки опорных конструкций откалиброваны должным образом. Если этого не сделать, качество ваших моделей может сильно пострадать.

В этой статье я постараюсь объяснить, что такое параметры поддержки и как можно получить наилучшие параметры поддержки для вашего 3D-принтера с помощью программного обеспечения Cura.

Каковы параметры поддержки для 3D-печати в Cura?

Настройки поддержки в 3D-печати используются для настройки того, как будут созданы ваши опоры. Это может варьироваться от места, где будут созданы опоры, до плотности опор, шаблона опор, расстояния между опорами и моделью, вплоть до углов свеса опор. Настройки Cura по умолчанию в основном работают хорошо.

Опоры - важная часть 3D-печати, особенно для сложных моделей, состоящих из большого количества деталей. Если представить себе 3D-печать в форме буквы "Т", то линии по бокам потребуют опоры, поскольку она не может печататься в воздухе.

Разумнее было бы изменить ориентацию и расположить удлиненные выступы плоско на строительной плите, что привело бы к ситуации, когда опоры не нужны, но во многих случаях невозможно избежать использования опор.

Когда вы, наконец, используете опоры на своих моделях, существует множество настроек опор, которые вы найдете в вашем слайсере, что позволит вам внести некоторые полезные изменения, чтобы сделать ваши опоры более практичными.

Одним из них является создание опор таким образом, чтобы их было легче удалить из модели впоследствии. Конкретным параметром, который может помочь в этом, является "Плотность интерфейса опор" в Cura.

Эта настройка в основном изменяет плотность верхней и нижней частей опорной структуры.

Если вы уменьшите плотность сопряжения опор, ваши опоры будет легче снимать, и наоборот.

Мы также можем использовать более простую настройку, которая не относится к категории "Эксперт", чтобы облегчить удаление опор, это Support Z Distance, о которой я расскажу далее в этой статье.

В Cura есть множество вспомогательных настроек, о которых вы никогда не слышали, и, как правило, вам никогда не придется их настраивать, но некоторые из них могут иметь практическое значение.

Многие из этих настроек вы даже не увидите в Cura, пока не измените вид видимости настроек, начиная с Basic, Advanced, Expert и Custom Selection. Их можно найти, нажав на 3 линии в правой части окна поиска настроек Cura.

Вот некоторые вспомогательные настройки, которые есть в Cura, для лучшего представления (видимость настроек установлена на "Advanced"):

• Структура поддержки - Выберите между "Обычными" опорами и опорами "Дерево" (о "Дереве" будет рассказано далее в статье)
• Размещение поддержки - Выберите между опорами, созданными "Везде" или "Касаясь строительной плиты"
• Угол наклона опорного свеса - Минимальный угол, под которым необходимо создать опоры для нависающих частей
• Шаблон поддержки - Схема опорных конструкций
• Плотность поддержки - Определяет, насколько плотными являются опорные структуры
• Поддержка горизонтального расширения - Увеличивает ширину опор
• Толщина слоя опорного наполнителя - Высота слоя заполнения в опорах (кратная высоте слоя)
• Ступени постепенной поддержки - Поэтапно уменьшает плотность опор вдоль дна
• Включить интерфейс поддержки - Включает несколько параметров для настройки слоя непосредственно между опорой и моделью (видимость "Эксперт")
• Включить поддержку крыши - Создает плотную плиту материала между верхней частью опоры и моделью
• Включить вспомогательный этаж - Создает плотную плиту материала между нижней частью опоры и моделью

В Cura есть еще больше настроек под видом видимости "Эксперт".

Теперь, когда вы поняли, что такое параметры поддержки и как они могут быть полезны, давайте более подробно рассмотрим другие параметры поддержки.

Как получить наилучшие параметры поддержки в Cura?

Вот некоторые параметры поддержки в Cura, которые вы, возможно, захотите настроить, если хотите, чтобы ваши структуры поддержки были оптимизированы.

• Структура поддержки
• Размещение поддержки
• Угол наклона опорного свеса
• Шаблон поддержки
• Плотность поддержки
• Опорное расстояние Z
• Включить интерфейс поддержки
• Ступени постепенной поддержки

Кроме них, вы можете оставить остальные настройки по умолчанию, и это будет просто замечательно, если только у вас нет сложных проблем, которые необходимо решить с помощью вашей поддержки.

Какова наилучшая структура поддержки?

Первая настройка, которую вы получаете при просмотре параметров поддержки в Cura, - это "Структура поддержки", и здесь вы можете выбрать либо "Нормальная", либо "Дерево". Это тип техники, используемой для формирования структур поддержки для вашей модели.

Для печати несложных моделей, требующих стандартных нависаний, большинство людей обычно выбирают "Normal". Это настройка, при которой опорные структуры опускаются прямо вертикально вниз и печатаются под нависающими частями.

С другой стороны, опоры Tree обычно предназначены для более сложных моделей, которые имеют тонкие/тонкие свесы. Я расскажу об опорах Tree более подробно позже в этой статье.

Большинство людей выбирают "Normal", так как это практически стандартная настройка для него, и она отлично работает для большинства моделей.

Что является лучшим местом для поддержки?

Support Placement - это еще одна важная настройка, где вы можете определить, как будут размещены опорные конструкции. Вы можете выбрать либо "Везде", либо "Затрагивая Buildplate".

Разница между этими двумя настройками довольно проста для понимания.

Если выбрать "Touching Buildplate", опоры будут изготовлены на тех частях модели, где у опоры есть прямой путь к строительной пластине, и другая часть модели не будет мешать.

Если вы выберете "Везде", ваши опоры будут изготовлены по всей модели в соответствии с заданными настройками опор. Не имеет значения, если ваша деталь сложная и имеет изгибы и повороты по всему периметру, ваши опоры будут напечатаны.

Каков наилучший угол свеса опоры?

Support Overhang Angle - это минимальный угол, необходимый для печати с поддержкой.

При угле свеса 0° будет создан каждый выступ, в то время как при угле свеса опоры 90° не будет создано ничего в плане опор.

Значение по умолчанию в Cura - 45°, что соответствует середине. Чем меньше угол, тем больше свесов будет создавать принтер, а чем больше угол, тем меньше опор будет сделано.

В зависимости от производительности и калибровки вашего 3D-принтера, вы можете успешно использовать более высокий угол и при этом не испытывать проблем с 3D-отпечатками.

Многие любители 3D-принтеров рекомендуют использовать значение угла свеса опоры около 50°, чтобы ваши 3D-отпечатки получались красивыми и экономили немного материала за счет меньшего количества опорных конструкций.

Я бы определенно протестировал это для вашего собственного 3D-принтера и посмотрел, что работает лучше для вас.

Отличный способ проверить возможности вашего 3D-принтера, а также производительность свеса - это 3D-печать Micro All-In-One 3D Printer Test (Thingiverse).

Это не означает, что вы можете напрямую определить угол наклона опорного свеса, но позволяет вам проверить свои возможности по его дальнейшему увеличению.

Что такое лучшая модель поддержки?

В Cura существует множество шаблонов опор на выбор, что дает нам возможность настроить то, как строятся наши опоры. В зависимости от того, что вы ищете, для вас найдется лучший шаблон опоры.

Если вам нужны прочные и надежные опоры, вам подойдет модель Triangles, которая является самой прочной из всех моделей, в то время как Grid также хорошо держится.

Модель "Зиг-Заг" является лучшей опорной моделью для свесов, наряду с моделью "Линии".

Если вы задаетесь вопросом, какую деталь опоры легче всего удалить, я бы выбрал деталь Zig Zag, потому что она загибается внутрь и отрывается полосками. Слишком прочные опоры Cura должны использовать деталь опоры, которую легко удалить.

Я расскажу о других паттернах поддержки далее в этой статье, чтобы вы могли понять их немного лучше.

Support Pattern и Support Density (следующая настройка поддержки, о которой пойдет речь) связаны между собой. Плотность Support Pattern может дать больше или меньше материала при 3D-печати.

Например, для модели может оказаться достаточным опорный узор "Гироид" с 5%-ным заполнением, в то время как опорный узор "Линии" с тем же заполнением может не выдержать такой нагрузки.

Какова наилучшая плотность опоры?

Плотность поддержки в Cura - это скорость, с которой структуры поддержки заполняются материалом. При более высоких значениях линии в структурах поддержки будут располагаться близко друг к другу, что создает впечатление плотности.

При меньших значениях опоры будут располагаться дальше друг от друга, что сделает опорную конструкцию менее плотной.

Плотность опоры по умолчанию в Cura составляет 20%, что достаточно хорошо для обеспечения прочной опоры вашей модели. Большинство людей используют именно это значение, и оно отлично работает.

Что вы можете сделать, так это снизить плотность поддержки до 5-10% и иметь хорошие настройки интерфейса поддержки, чтобы ваша поддержка работала хорошо.

Обычно для получения хороших опор не нужно увеличивать плотность опоры слишком высоко.

Когда вы увеличиваете плотность опор, это улучшает свесы и уменьшает провисание, поскольку опоры плотно соединены друг с другом. Вы с меньшей вероятностью увидите, как ваша опора выйдет из строя, если возникнут проблемы в процессе печати.

Противоположной стороной увеличения плотности опор является то, что опоры будет сложнее удалить из-за большей поверхности сцепления. Вы также будете использовать больше материала для опор, и ваши отпечатки будут занимать больше времени.

Однако, как правило, для начала лучше всего использовать плотность около 20%. Вы можете пойти и ниже, и выше в зависимости от ситуации, но 20% плотности - это хорошее эмпирическое правило для использования ваших опорных конструкций.

Модель опоры оказывает значительное влияние на то, какая плотность опоры будет обеспечена в действительности, с точки зрения количества используемого материала. 20% плотности опоры с моделью Lines не будет такой же, как с моделью Gyroid.

Каково наилучшее расстояние между опорами Z?

Расстояние между опорами по Z - это расстояние от верхней и нижней части опоры до самой 3D-печати. Оно обеспечивает зазор, чтобы вам было легче снимать опоры.

Получить правильное значение этого параметра довольно просто, поскольку оно округляется до кратного значения высоты слоя. Значение по умолчанию в Cura будет просто равно высоте слоя, но если вам нужно большее расстояние, вы можете увеличить значение в 2 раза.

Один пользователь, опробовавший этот метод, обнаружил, что опоры намного легче удалять. Он печатал с высотой слоя 0,2 мм и расстоянием между опорами по Z 0,4 мм.

Обычно вам не придется изменять этот параметр, но приятно знать, что он есть, если вы хотите облегчить удаление опор.

Cura любит называть эту настройку "самым влиятельным фактором в том, насколько хорошо поддержка соответствует модели".

Большое значение этого расстояния позволяет увеличить зазор между моделью и опорой, что облегчает постобработку и создает более гладкую поверхность модели за счет уменьшения площади контакта с опорами.

Низкое значение полезно, когда вы пытаетесь поддерживать сложные свесы, что делает отпечаток опоры ближе к опоре, но опоры будет сложнее удалить.

Попробуйте поиграть с различными значениями этих расстояний, чтобы найти идеальную цифру, которая подойдет именно вам.

Что такое интерфейс поддержки Enable Support Interface?

Интерфейс поддержки - это просто слой материала поддержки между нормальными опорами и моделью, иначе называемый точкой контакта. Он сделан более плотным, чем фактические опоры, поскольку требует большего контакта с поверхностями.

В Cura этот параметр должен быть включен по умолчанию, наряду с "Enable Support Roof" и "Enable Support Floor" для создания более плотных поверхностей в верхней и нижней частях опор.

В этих настройках в представлении "Эксперт" вы также найдете Толщина и плотность интерфейса опор. С помощью этих настроек вы можете контролировать толщину и плотность верхних и нижних точек соединения ваших опор.

Что такое ступени постепенной поддержки?

Шаг постепенного заполнения поддержки - это количество раз уменьшения плотности заполнения поддержки в два раза по мере продвижения сверху вниз. Наибольшая плотность заполнения будет на верхних поверхностях модели, вплоть до настройки плотности заполнения поддержки.

Люди обычно оставляют этот параметр на 0, но вы должны попробовать этот параметр, чтобы сэкономить нить накаливания без снижения функциональности вашей модели. Хорошим значением для нормальных отпечатков является 3, а для больших отпечатков можно поднять значение выше.

В сфере 3D-печати эксперименты являются ключевым фактором. Возившись с различными настройками поддержки, но оставаясь в логических границах, вы в конце концов обнаружите значения, которые позволят вам значительно продвинуться вперед. Терпение является обязательным условием.

Вы можете установить плагин "Cura Settings Guide" из интерфейса приложения. Это отличный способ для новичков понять, как работает программа и что означают различные настройки.

Какой шаблон поддержки лучше всего подходит для 3D-печати?

Лучшим опорным узором для 3D-печати является зигзагообразный узор, поскольку он обладает отличным балансом прочности, скорости и простоты удаления.

При выборе лучших опорных шаблонов для ваших 3D-отпечатков я бы в основном придерживался шаблонов "Зигзаг" и "Линии" из-за их баланса скорости, прочности и легкости удаления. . Зигзаг, в частности, печатается быстрее других узоров.

Другие модели поддержки включают:

• Линии

Lines очень похож на Zigzag и также является одним из лучших шаблонов поддержки. Однако он сильнее, чем Zigzag, и создает опорные структуры, которые будет немного сложнее удалить. Плюс в том, что вы получаете прочные опоры.

• Сетка

Узор поддержки "Сетка" формирует опорные структуры в виде двух наборов прямых линий, перпендикулярных друг другу. За этим следует последовательное наложение, которое переходит в формирование квадратов.

Сетка обеспечивает среднее качество свеса, но настоятельно рекомендуется для прочных, надежных опор. Однако, поскольку гибкость будет незначительной, опоры может быть довольно сложно демонтировать.

• Треугольники

Модель "Треугольник" - самая сильная из всех моделей поддержки. Она образует массив равносторонних треугольников, что позволяет ей практически не проявлять гибкости.

Она создает углы свеса плохого качества и будет самой сложной опорной структурой для удаления с ваших отпечатков.

• Концентрический

Концентрическая опорная деталь отлично подходит для цилиндрических форм и сфер. Они легко снимаются и загибаются внутрь с минимальными усилиями.

Однако, как известно, концентрический паттерн то и дело дает сбои, часто оставляя поддержку подвешенной в воздухе.

• Крест

Паттерн поддержки "Крест" - самый простой для удаления из всех паттернов поддержки в Cura. Он отображает крестообразные формы в ваших структурах поддержки и рисует дробный паттерн в целом.

Крестовина не подходит, если вам нужны прочные и надежные опоры.

• Гироид

Гироидная схема является прочной и надежной. Она имеет волнообразный рисунок по всему объему опорной конструкции и обеспечивает равную поддержку всех линий свеса.

Gyroid настоятельно рекомендуется при печати с растворимыми материалами поддержки. Воздух, составляющий единый объем, позволяет растворителю быстро достичь внутренних частей структуры поддержки, что позволяет ему быстрее раствориться.

Различные модели имеют разные сильные и слабые стороны.

Многие согласны с тем, что зигзаг - это лучший опорный узор, который может предложить Cura. Он достаточно прочный, надежный, и его исключительно легко удалить в конце печати.

Линии - это еще один популярный шаблон поддержки, с которым также предпочитают работать многие люди.

Как добиться идеальных пользовательских настроек поддержки в Cura

Cura теперь предоставляет доступ к пользовательским опорам, функция, которая раньше была зарезервирована для Simplify3D, который является премиум-слайсером.

Мы можем получить доступ к пользовательским опорам, загрузив плагин в программе Cura под названием Cylindrical Custom Supports, который находится в Marketplace в правом верхнем углу приложения.

Как только вы найдете и загрузите плагин, вам будет предложено перезапустить Cura, после чего вы получите доступ к этим очень практичным пользовательским опорам. Я успешно использовал их на многих отпечатках, и они отлично работают.

Одна из лучших вещей в нем - это то, что все, что вам нужно, это щелкнуть в одной области, затем щелкнуть в другой, и вы создадите пользовательскую поддержку между этими двумя щелчками.

Вы можете легко настроить форму, размер, максимальный размер, тип и даже установку в направлении Y. Это не просто демонстрация, так как вы действительно можете быстро создать несколько высокоуровневых опор для ваших моделей.

Для опорных форм можно использовать:

• Цилиндр
• Куб
• Абатмент
• Freeform
• Пользовательский

Будут применяться установленные вами стандартные параметры поддержки, такие как плотность заполнения и узор.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть наглядное руководство по работе этих пользовательских опор.

Лучшие настройки поддержки дерева Cura для Cura

Для наилучших параметров поддержки деревьев большинство людей рекомендуют угол наклона ветвей в пределах 40-50°. Диаметр ветвей 2-3 мм - это отличное начало. Кроме того, вы должны убедиться, что расстояние между ветвями установлено не менее 6 мм.

Вот остальные настройки поддержки Tree, которые вы можете найти на вкладке "Experimental" в Cura.

• Tree Support Branch Diameter Angle - угол диаметра ветви, растущей к низу (по умолчанию 5°).
• Tree Support Collision Resolution - определяет точность предотвращения столкновений в ветвях (по умолчанию аналогично Support Line Width).

Я написал статью "Как использовать экспериментальные настройки Cura для 3D-печати", с которой вы можете ознакомиться.

В приведенном ниже видеоролике компании CHEP подробно рассказывается о поддержке деревьев.

Для параметра Угол диаметра ветвей многие пользователи устанавливают значение 5°. Мы хотим, чтобы этот угол был ориентирован таким образом, чтобы опора дерева могла крепко стоять, не шатаясь и не дрожа.

Для разрешения столкновения опор деревьев 0,2 мм - это хороший показатель для начала. Дальнейшее увеличение этого показателя может привести к тому, что ветви деревьев будут выглядеть низкокачественными, но вы сэкономите больше времени. Попробуйте поэкспериментировать, чтобы увидеть, что подходит именно вам.

Древовидные опоры - это уникальный способ Cura генерировать опорные структуры для вашей модели.

Если обычные опоры занимают много времени для относительно небольшой детали, возможно, вам стоит рассмотреть вариант с опорами типа Tree, но это не единственная причина, по которой вы должны это сделать.

В них, как правило, используется меньше нити, а постобработка, несомненно, является лучшей частью Tree supports. Они обволакивают модель и формируют ветви, которые в совокупности создают оболочку вокруг модели.

Поскольку эти ветви поддерживают только отдельные участки модели и впоследствии образуют форму, напоминающую оболочку, они обычно отпадают без особых усилий и повышают вероятность получения более гладкой поверхности.

Однако я рекомендую использовать опоры Tree для сложных моделей. Для более простых моделей, таких как детали 3D-принтера со средними выступами, опоры Tree не будут идеальными.

Вам придется самостоятельно оценить, является ли какая-либо модель хорошим кандидатом для применения особой техники генерации поддержки Cura.

Лучшие настройки поддержки Cura для миниатюр

Для печати миниатюр безопасным и эффективным является угол свеса опоры 60°. Также лучше всего использовать шаблон опоры "Линии" для большей детализации миниатюр. Кроме того, сохраните плотность опоры на значении по умолчанию (т.е. 20%), и это поможет вам начать работу.

Использование древесных опор для миниатюр очень популярно, потому что они имеют более сложные формы и детали, особенно если речь идет о мечах, топорах, удлиненных конечностях и тому подобных вещах.

Один пользователь рассказал, как он берет STL-файл своих миниатюр, импортирует их в Meshmixer, затем программа создает высококачественные опоры для деревьев. После этого вы можете просто экспортировать обновленный файл обратно в STL и нарезать его в Cura.

Ознакомьтесь с моей статьей Лучшие настройки качества миниатюр для 3D-печати.

Вы можете получить неоднозначные результаты. Стоит попробовать, но в основном я бы придерживался Cura. В зависимости от модели, выбор размещения поддержки на Touching Buildplate может иметь смысл, чтобы они не строили поверх вашей миниатюры.

Использование обычных опор может сработать, особенно если вы создаете свои собственные пользовательские опоры, но опоры из дерева действительно отлично подходят для детализированных миниатюр. В некоторых случаях опоры из дерева могут с трудом соприкасаться с моделью.

Если это происходит, попробуйте сделать ширину линии равной высоте слоя.

Еще один момент - убедитесь, что вы используете хорошую ориентацию, чтобы минимизировать опоры. Правильный поворот и угол для ваших 3D-печатных миниатюр может существенно повлиять на то, как они получатся.

Видео, представленное ниже 3D Printed Tabletop, отлично подходит для настройки параметров печати удивительных миниатюр. Обычно это сводится к небольшой высоте слоя и печати на низкой скорости.

Если вы сможете настроить свой 3D-принтер на успешную 3D-печать с хорошими углами свеса, вы сможете уменьшить количество опор. Как упоминалось выше, хороший угол свеса составляет 50°, но если вы сможете вытянуть его до 60°, это позволит уменьшить количество опор.

Расстояние Support Z - еще один важный параметр, которого следует опасаться при печати миниатюр. В зависимости от вашей модели и других параметров, этот параметр может меняться, но значение 0,25 мм, похоже, работает как общий стандарт для многих профилей, которые я видел во время исследований.

Высококачественные миниатюры требуют тщательно оптимизированных настроек, и хотя трудно напечатать их идеально с самого начала, методом проб и ошибок вы постепенно добьетесь этого.

Кроме того, здесь, по-видимому, играет роль еще один параметр под названием "Ширина линии опоры", появляющийся на вкладке "Качество" в Cura. Уменьшение его значения уменьшит разрыв между опорой дерева и моделью.

Как исправить слишком сильные настройки поддержки Cura?

Чтобы исправить слишком сильные опоры, следует уменьшить плотность опор, а также использовать схему опоры "Зигзаг". Увеличение расстояния между опорами по Z - отличный способ облегчить удаление опор. Я бы также создал ваши собственные пользовательские опоры, чтобы их можно было строить так мало, как это необходимо.

Расстояние Support Z Distance может напрямую влиять на то, насколько сложно или легко снимать опоры с вашей модели.

Находясь в разделе настроек "Эксперт", Support Z Distance имеет два подраздела - Top Distance и Bottom Distance. Их значения изменяются в зависимости от того, что вы установили в главном параметре Support Z Distance.

Вы хотите, чтобы значение Z Distance было в 2 раза больше высоты слоя, чтобы между моделью и опорами оставалось дополнительное пространство. Это облегчит удаление опор, а также будет достаточно для правильной поддержки модели.

Если вы не хотите использовать пользовательские опоры по какой-либо причине, например, слишком много опор для добавления, вы можете использовать другую функцию в Cura, называемую Блокировщики опор.

Он используется для удаления опор там, где вы не хотите, чтобы они создавались.

Когда вы нарезаете модель в Cura, программа сама определяет, где будут размещены опорные конструкции. Однако если вы видите, что в конкретной точке поддержка не нужна, вы можете использовать блокировщик поддержки, чтобы удалить ненужные опоры.

Это довольно просто, но вы можете получить лучшее объяснение, посмотрев видео ниже.