Как правильно печатать небольшие пластиковые детали в 3D - лучшие советы

Roy Hill 17-06-2023
Roy Hill

Печать мелких деталей на 3D-принтере может быть сложной задачей, если у вас нет правильных советов или подсказок. Есть несколько полезных вещей, которые вы должны знать для 3D-печати мелких объектов, поэтому я решил написать о них в этой статье.

Для 3D-печати небольших пластиковых деталей используйте достаточно хорошую высоту слоя, например, 0,12 мм, а также 3D-принтер, который может работать с меньшей высотой слоя. Печать нескольких объектов одновременно помогает охлаждению для уменьшения коробления. Вы можете напечатать калибровочные модели, такие как 3D Benchy, чтобы настроить параметры, а также температурную башню.

Это основной ответ, поэтому продолжайте читать эту статью, чтобы узнать о лучших способах 3D-печати мелких деталей.

    Лучшие советы по 3D-печати мелких деталей

    Установив тот факт, что 3D-печать мелких деталей может быть сложной без правильных советов, я составил список лучших советов, которые вы можете применить при 3D-печати мелких деталей, и они включают в себя;

    • Используйте хорошую высоту слоя
    • Используйте 3D-принтеры с низким разрешением
    • Печать нескольких объектов одновременно
    • Используйте рекомендуемую температуру и настройки для вашего материала
    • 3D-печать Benchy для проверки качества мелких деталей
    • Используйте адекватные опоры
    • Осторожно снимите опоры
    • Используйте минимальное время нанесения слоя
    • Внедрить плот

    Используйте хорошую высоту слоя

    Первое, что необходимо сделать для 3D-печати мелких деталей, - это использовать хорошую высоту слоя, которая обеспечит нужное качество и детализацию. 3D-печать мелких деталей довольно сложна, поэтому в большинстве случаев высота слоя 0,12 мм или 0,16 мм будет работать достаточно хорошо.

    Общее правило для высоты слоя находится в пределах 25-75% от диаметра сопла, поэтому при стандартном сопле 0,4 мм вы можете комфортно использовать высоту слоя 0,12 мм, но у вас могут возникнуть проблемы с высотой слоя 0,08 мм.

    Причина, по которой вы видите высоту слоя с шагом 0,04 мм, заключается в том, что это оптимальные значения, основанные на способе перемещения 3D-принтеров, особенно с шаговым двигателем.

    Обычно вы получите лучшее качество, используя высоту слоя 0,12 мм, а не 0,1 мм. Даже Cura по умолчанию устанавливает высоту слоя на эти значения. Чтобы лучше объяснить это, прочитайте мою статью Магические числа 3D-принтера: получение отпечатков наилучшего качества.

    Чем меньше высота слоя или выше разрешение, тем больше времени потребуется для печати, но при небольших размерах отпечатков разница во времени не должна быть слишком значительной.

    Если вам необходима высота слоя менее 0,12 мм, обязательно измените диаметр сопла на такой, чтобы он соответствовал категории 25-75%, например, высота слоя 0,2 мм или 0,3 мм.

    Вы можете приобрести набор насадок LUTER 24 шт. по довольно выгодной цене, так что не стесняйтесь проверить это.

    В комплект входят:

    • 2 x 0,2 мм
    • 2 x 0,3 мм
    • 12 x 0,4 мм
    • 2 x 0,5 мм
    • 2 x 0,6 мм
    • 2 x 0,8 мм
    • 2 x 1,0 мм
    • Пластиковый ящик для хранения

    Посмотрите видео ниже, в котором показано, что с помощью сопла 0,4 мм можно получить очень маленькие 3D-отпечатки.

    Используйте 3D-принтеры с низким разрешением

    Некоторые 3D-принтеры построены лучше других, когда речь идет о качестве и высоком разрешении. Возможно, вы видели спецификацию на своем 3D-принтере, в которой подробно описано, насколько высоким может быть разрешение. Многие 3D-принтеры для печати на нити могут достигать 50 микрон или 0,05 мм, но некоторые достигают 100 микрон или 1,1 мм.

    Использование 3D-принтера, который может работать с более высоким разрешением, будет лучше для производства небольших деталей, но это не обязательно для получения деталей, которые вы можете захотеть. Это действительно зависит от того, какого уровня вы пытаетесь достичь.

    Если вам нужны очень мелкие детали с высоким разрешением, лучше использовать 3D-принтер на смоле, так как его разрешение может достигать всего 10 микрон или высоты слоя 0,01 мм.

    Вы можете создавать отличные небольшие 3D-отпечатки с помощью филаментного принтера, но вы не сможете добиться такой же детализации и качества от отличного смоляного 3D-принтера.

    Отличным примером того, насколько маленькими могут быть 3D-печати с помощью смоляного принтера, является это видео от Jazza.

    Печать нескольких объектов одновременно

    Еще один ценный совет, который следует учитывать при печати мелких деталей, - печатать сразу несколько деталей. Этот совет сработал для других пользователей.

    Печать нескольких деталей вместе гарантирует, что каждая деталь получает достаточно времени для охлаждения каждого слоя, и уменьшает количество тепла, излучаемого деталью. Вам даже не нужно дублировать объект, а можно просто напечатать что-то базовое, например квадратную или круглую башню.

    Вместо того чтобы печатающая головка сразу переходила к следующему слою и не давала остыть маленькому слою, она переходит к следующему объекту на построечной пластине и завершает этот слой, прежде чем вернуться к другому объекту.

    Лучшими примерами обычно являются что-то вроде пирамиды, которая постепенно уменьшает количество, необходимое для выдавливания, по мере продвижения к вершине.

    Свежеотпрессованные слои не успевают остыть и затвердеть, чтобы сформировать прочную основу, поэтому наличие нескольких пирамид в одном отпечатке означает, что у него будет время остыть, когда он перейдет ко второй пирамиде.

    Это увеличит время печати, но не так сильно, как вам кажется. Если вы посмотрите на время печати одного объекта, а затем введете несколько объектов в Cura, вы не увидите значительного увеличения времени в целом, поскольку печатающая головка движется довольно быстро.

    Кроме того, при таком подходе вы получите более качественные 3D-отпечатки меньшего размера.

    Стандартный 3D Benchy показал расчетное время печати 1 час и 54 минуты, а 2 Benchy - 3 часа и 51 минуту. Если взять 1 час и 54 минуты (114 минут) и удвоить их, то получится 228 минут или 3 часа и 48 минут.

    Время в пути между 3D Benchys займет всего 3 минуты, согласно данным Cura, но проверьте точность времени.

    Если вы делаете дубликаты моделей, убедитесь, что они расположены близко друг к другу, чтобы минимизировать нанизывание.

    Используйте рекомендуемую температуру и настройки для вашего материала

    Каждый материал, используемый в 3D-печати, имеет свои собственные рекомендации или требования, которые необходимо соблюдать при использовании этого материала. Вы должны убедиться, что у вас есть правильные требования к материалу, с помощью которого вы печатаете.

    Большинство рекомендаций или требований к материалам чаще всего указываются на упаковке, используемой при запечатывании продукта.

    Даже если вы использовали PLA одного бренда и решили купить PLA другой компании, будут различия в производстве, которые означают разные оптимальные температуры.

    Я настоятельно рекомендую вам напечатать несколько температурных башен для выбора оптимальной температуры печати для ваших небольших 3D-печатных деталей.

    Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как создать свою собственную температурную башню и действительно получить оптимальные температурные настройки для ваших филаментов.

    По сути, это 3D-печать с температурной калибровкой, которая имеет несколько башен, где ваш 3D-принтер будет автоматически менять температуру, чтобы вы могли увидеть разницу в качестве от изменения температуры в одной модели.

    Вы даже можете пойти дальше и сделать 3D-печать небольших температурных башен, чтобы она лучше имитировала тип 3D-печати, которую вы планируете сделать.

    3D-печать стенда для проверки качества мелких деталей

    Теперь, когда мы настроили температуру, я рекомендую вам сделать одну важную вещь, если вы хотите точно печатать небольшие детали, - это провести калибровочную печать, как 3D Benchy, известную как "испытание пытками".

    3D Benchy - один из самых популярных 3D-принтеров не просто так, ведь он может помочь вам оценить производительность вашего 3D-принтера, его легко загрузить с сайта Thingiverse.

    После того, как вы определили оптимальную температуру 3D-печати, попробуйте создать несколько небольших 3D Benchys в этом оптимальном диапазоне температур и посмотрите, что лучше всего подходит для качества поверхности и таких характеристик, как выступы.

    Вы даже можете напечатать несколько 3D Benchys, чтобы лучше повторить то, что вы будете делать, чтобы получить лучшие маленькие пластиковые 3D-печатные детали.

    Один из пользователей обнаружил, что для небольших деталей нужны более низкие температуры, чем обычно. Они попробовали 3D-печать Benchy и обнаружили, что более высокие температуры приводят к деформации и короблению корпуса.

    Ниже показан 3D Benchy, уменьшенный до 30%, на 3D-печать которого уходит всего 10 минут при высоте слоя 0,2 мм.

    Вы хотите использовать это как ориентир для того, чтобы определить, насколько маленькими вы хотите сделать свои 3D-отпечатки, и посмотреть, насколько хорошо ваш 3D-принтер может работать с моделями такого размера.

    Возможно, вам придется изменить сопло и использовать меньшую высоту слоя, или изменить температуру печати/поля, или даже настройки вентилятора охлаждения. Пробы и ошибки являются ключевой частью успешной 3D-печати небольших моделей, так что это один из способов улучшить свои результаты.

    Используйте адекватные опоры

    Есть некоторые модели, которые могут потребовать, чтобы вы напечатали некоторые детали тонкие и маленькие. У вас также могут быть некоторые модели, которые должны быть напечатаны маленькими. Маленькие или тонкие печатные детали часто нуждаются в адекватной поддержке.

    При печати нитью маленькие детали будет трудно напечатать без хорошего основания или опоры, удерживающей их. То же самое и при печати смолой, поскольку существует давление всасывания, которое может привести к отрыву тонких маленьких деталей.

    Правильное расположение, толщина и количество опор для небольших моделей очень важны.

    Я настоятельно рекомендую научиться использовать пользовательские опоры, чтобы действительно подобрать идеальное количество опор и их размер для ваших маленьких моделей.

    Осторожно снимите опоры

    Опоры - это, безусловно, важные структуры, которые необходимы при 3D-печати мелких деталей. Удаление их с отпечатков - это то, что вы хотите сделать с полным вниманием и осторожностью. Если удалить опоры неправильным способом, это может привести к разрушению отпечатков или даже их разрыву.

    Прежде всего, необходимо определить точные точки крепления опоры к модели. Проанализировав это, вы определите для себя прямые пути, и у вас будет минимум проблем с отсоединением опор от отпечатков.

    Определив это, возьмите инструмент и начните со слабых мест опор, так как их легко убрать с дороги. Затем можно переходить к большим участкам, аккуратно разрезая, чтобы не разрушить саму печать.

    Аккуратное удаление опор - отличный совет, на который стоит обратить внимание, когда речь идет о 3D-печати мелких деталей.

    Я бы рекомендовал приобрести хороший набор для постобработки 3D-печати, например, AMX3D 43-Piece 3D Printer Tool Kit от Amazon. Он содержит всевозможные полезные аксессуары для правильного удаления и очистки отпечатков, такие как:

    • Шпатель для удаления отпечатков пальцев
    • Пинцет
    • Мини-файл
    • Инструмент для удаления заусенцев с 6 лезвиями
    • Плоскогубцы с узким наконечником
    • Набор ножей для хобби из 17 предметов с тройной безопасностью, 13 лезвий, 3 рукоятки, футляр & страховочный ремень
    • Набор для чистки насадок из 10 частей
    • Набор щеток из 3 частей с нейлоновыми, медными и стальными щетками
    • Ножницы для нитей накаливания

    Смотрите также: Как очистить смоляные 3D-отпечатки без изопропилового спирта

    Это будет отличным дополнением для 3D-печати мелких деталей и минимизации повреждений при одновременном повышении удобства использования.

    Используйте минимальное время наслоения

    Небольшие 3D-печатные детали имеют тенденцию провисать или деформироваться, если не хватает времени, чтобы свежие экструдированные слои остыли и затвердели для следующего слоя. Мы можем исправить это, установив хорошее минимальное время слоя, которое является настройкой в Cura, которая поможет вам предотвратить это.

    В Cura по умолчанию минимальное время слоя составляет 10 секунд, что должно быть достаточно хорошим показателем для охлаждения слоев. Я слышал, что даже в жаркий день 10 секунд должно быть достаточно.

    Кроме того, использование хорошего вентилятора для обдува деталей холодным воздухом поможет этим слоям охладиться как можно быстрее.

    Один из самых популярных воздуховодов для вентиляторов - Petsfang Duct с сайта Thingiverse.

    Внедрить плот

    Использование плота для небольших 3D-отпечатков помогает улучшить адгезию, поэтому модели легче прилипают к пластине. Прилипание небольших отпечатков может быть затруднено из-за меньшего количества материала для контакта с пластиной.

    Плот определенно помогает создать большую площадь контакта, что приводит к лучшей адгезии и стабильности всей печати. Обычная настройка "Raft Extra Margin" составляет 15 мм, но для этого небольшого 3D Benchy в масштабе 30% я уменьшил ее всего до 3 мм.

    Воздушный зазор плота" - это величина зазора между плотом и реальной моделью, поэтому вы можете проверить это значение, чтобы узнать, легко ли удалить отпечаток без повреждения модели, или нужно увеличить это значение, чтобы его было легче удалить.

    Поскольку плот соприкасается со строительной пластиной, это уменьшает коробление самой модели, поэтому он является отличной основой для принятия тепла, в результате чего получается более качественная маленькая 3D-печать.

    Как печатать на 3D с помощью маленького сопла

    3D-печать с помощью маленького сопла в некоторых случаях может быть сложной задачей, но, поняв основы, несложно получить отпечатки отличного качества.

    3D General создал видеоролик, в котором подробно описано, как он успешно печатает с помощью очень тонких сопел.

    Как уже упоминалось, вы можете приобрести набор насадок LUTER 24 PCs Set of Nozzles, чтобы получить ряд маленьких и больших насадок для вашей 3D-печати.

    Он говорит о том, что использование экструдеров с прямой передачей лучше для 3D-печати с этими меньшими соплами, поэтому я бы рекомендовал использовать эту модернизацию для достижения наилучших результатов.

    Вы не ошибетесь, купив экструдер Bondtech BMG от Amazon - высокопроизводительный экструдер с низким весом, который улучшит вашу 3D-печать.

    Возможно, вы захотите протестировать различные скорости печати, чтобы увидеть влияние на качество поверхности. Я бы рекомендовал начать с низкой скорости - около 30 мм/с, а затем увеличить ее, чтобы увидеть разницу.

    Ширина линии также является важной частью печати с использованием маленьких сопел. Использование меньшей ширины линии может помочь в печати более детализированных изображений, но во многих случаях большинство пользователей рекомендуют использовать ширину линии, равную диаметру сопла.

    Скорость печати по умолчанию может вызвать проблемы с прохождением материала через экструдер. В этом случае можно попробовать уменьшить скорость примерно до 20-30 мм/с.

    При печати маленькими соплами требуется правильная калибровка 3D-принтера и сопла, поэтому внимание к деталям очень важно.

    Вы определенно хотите откалибровать свои электронные шаги для достижения наилучших результатов.

    Лучшие настройки Cura для мелких деталей

    Получение наилучшей настройки Cura может быть довольно сложной задачей, если вы слишком хорошо знакомы с программой для нарезки. Чтобы найти наилучшую настройку для программы для нарезки Cura, вам, возможно, придется начать с настроек по умолчанию и тестировать каждую из них, пока вы не найдете ту, которая дает наилучший результат.

    Тем не менее, вот лучшая настройка Cura для мелких деталей, которую вы можете использовать с вашим Ender 3

    Высота слоя

    Высота слоя в пределах 0,12-0,2 мм должна отлично работать с соплом 0,4 мм для небольших деталей.

    Скорость печати

    Более низкая скорость печати обычно обеспечивает лучшее качество поверхности, но при этом необходимо соблюдать баланс с температурой печати, чтобы не допустить перегрева. Я бы рекомендовал для начала использовать скорость печати 30 мм/с и увеличивать ее с шагом 5-10 мм/с, чтобы найти хороший баланс качества и скорости.

    Быстрая скорость не слишком важна для мелких деталей, так как они относительно быстро изготавливаются.

    Температура печати

    Сначала следуйте рекомендациям бренда по температуре печати, затем добейтесь оптимальной температуры с помощью термобашни и посмотрите, при какой температуре получаются наилучшие результаты.

    Обычная температура печати PLA составляет 190-220°C, ABS - 220-250°C, а PETG - 230-260°C в зависимости от марки и типа.

    Ширина линии

    В Cura ширина линии по умолчанию составляет 100% от диаметра сопла, но вы можете увеличить ее до 120% и посмотреть, получите ли вы лучшие результаты. В некоторых случаях люди увеличивают ее до 150%, поэтому я рекомендую провести собственные тесты и посмотреть, что работает лучше для вас.

    Смотрите также: Лучшие столы/столы и верстаки для 3D-печати

    Infill

    Лучшие рекомендации по наполнению - использовать 0-20% для нефункциональных деталей, 20%-40% - для дополнительной прочности, а 40%-60% можно использовать для тяжелых деталей, которые могут испытывать значительные силовые нагрузки.

    Как починить маленькие 3D-печатные детали, которые не приклеиваются

    Одна из проблем, с которой вы можете столкнуться при 3D-печати мелких деталей, заключается в том, что они могут отвалиться или не приклеиться к пластине. Вот несколько советов, которые вы можете попробовать, чтобы потенциально решить эту проблему, если вы с ней столкнетесь.

    • Используйте плот
    • Повысить температуру постели
    • Используйте клеящие вещества, такие как клей или лак для волос
    • Наклейте ленты, например, каптоновую ленту или синюю малярную ленту
    • Убедитесь, что нить полностью очищена от влаги, используя сушилку для нити.
    • Избавьтесь от пыли, очистив поверхность кровати
    • Выровняйте кровать
    • Попробуйте заменить монтажную пластину

    Первое, что я бы сделал, это внедрил рафт, чтобы было больше материала для прилипания к рабочей пластине. Затем вы хотите перейти к увеличению температуры слоя, чтобы нить была в более клейком состоянии.

    Затем вы можете использовать такие растворы, как клей, лак для волос или ленты для наклеивания на монтажную пластину, чтобы увеличить адгезию для более мелких деталей.

    Если эти советы не помогают, то необходимо посмотреть на свой филамент и убедиться, что он не старый и не заполнен влагой, что может повлиять на качество печати и сцепление с основанием.

    На поверхности кровати со временем может скапливаться пыль или грязь, поэтому обязательно регулярно протирайте кровать тряпкой или салфеткой, стараясь не касаться поверхности кровати пальцами.

    Выравнивание станины также очень важно, но не так важно для мелких деталей.

    Если ни один из этих способов не сработал, возможно, проблема в самой строительной пластине, поэтому замена на что-то вроде PEI или стеклянного слоя с клеем должна помочь.

    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.