Опоры для 3D-печати являются неотъемлемой частью успешного создания 3D-моделей. Поэтому нелишним будет узнать, как правильно делать опоры.

Я решил написать статью, чтобы люди поняли, как работают опоры, чтобы улучшить ваш опыт 3D-печати.

Поддержка при 3D-печати может быть выполнена вручную с помощью пользовательских опор или автоматически, просто включив поддержку в вашем слайсере. Вы можете настроить параметры поддержки, такие как заполнение поддержки, узор, угол свеса, расстояние по Z и даже размещение только на строительной пластине или везде. Не все свесы нуждаются в поддержке.

Продолжайте читать эту статью, чтобы узнать некоторые основы создания структур поддержки и более продвинутые техники, которые вы найдете очень полезными.

Что такое структура поддержки печати в 3D-печати?

Как видно из названия, опорные структуры помогают поддерживать и удерживать отпечаток во время 3D-печати. Кроме того, эти структуры служат основой для последующих слоев отпечатка.

При наращивании отпечатка с печатного слоя не все участки отпечатка будут лежать непосредственно на слое. В некоторых случаях некоторые элементы отпечатка, такие как мосты и выступы, будут выходить за пределы отпечатка.

Поскольку принтер не может создать эти секции на воздухе, в дело вступают опорные конструкции печати. Они помогают закрепить печать на печатном столе и обеспечивают стабильную основу для печати этих элементов.

После печати можно удалить опорные конструкции.

Нужны ли опоры для 3D-печати? Можно ли печатать без опор?

Да, вы можете печатать 3D модели без поддержки. Не каждая 3D модель требует поддержки для печати. Все зависит от свойств и особенностей модели.

Например, посмотрите на бюст Дейенерис ниже. У него есть небольшие выступы, но вы можете напечатать его без поддержки.

Ключевым примером 3D-печати, не нуждающейся в опорах, является 3D Benchy. Красные области в Cura показывают углы свеса над "Support Overhang Angle", который по умолчанию составляет 45°. Хотя вы видите много свесов, 3D-принтеры все еще могут справляться с определенными ситуациями печати без опор.

Вот как будет выглядеть 3D Benchy с опорами при обычных настройках в режиме предварительного просмотра. Опоры показаны светло-голубым цветом вокруг модели.

Вот 3D Benchy без включенной поддержки.

Давайте рассмотрим некоторые характеристики, которые определяют, нужна ли вам поддержка.

Перекрытия и свесы

Если модель имеет элементы, нависающие над основным корпусом, и длинные безопорные балки и секции, ей потребуется поддержка.

Поддержка необходима для моделей, подобных этой, чтобы обеспечить основу для этих функций.

Сложность модели

Если модель имеет очень сложную геометрию или конструкцию, ей потребуются опоры. Такие сложные конструкции часто имеют незакрепленные участки, и без опор они не будут напечатаны правильно.

Ориентация или ротация

Ориентация модели определяет, будут ли использоваться опоры и сколько их будет. Например, если модель ориентирована под крутым углом, потребуется больше опор, так как больше секций будет нависать над основным корпусом.

Например, посмотрите на эту модель ассасина. В своей обычной ориентации она требует довольно большой поддержки.

Однако если положить его на кровать, то нависающие элементы ложатся на кровать, и модель не требует подпорок.

Добавляют ли 3D-принтеры (Cura) опоры автоматически?

Нет, Cura не добавляет опоры автоматически, их нужно включить вручную, установив флажок "Generate Support". После включения опоры автоматически создаются в областях, имеющих свесы, где угол можно отрегулировать с помощью параметра "Support Overhang Angle".

Cura предоставляет множество других возможностей для настройки опор для вашей модели. Кроме того, вы можете просмотреть модель и проверить наличие неподдерживаемых участков.

Вы также можете выбрать тип поддержки, который лучше всего подходит для вас. Cura предлагает два основных типа поддержки, а именно Нормальный и Опоры для деревьев .

Как настроить и включить поддержку 3D-печати в Cura

Настроить и включить поддержку 3D-печати в Cura довольно просто. Это одна из тех вещей, которые вы будете делать лучше, чем больше вы это делаете.

Позвольте мне провести вас через весь процесс.

Шаг 1: Импорт модели в Cura

• Нажмите на " Файл> Открыть файл(ы)" на панели инструментов или воспользуйтесь кнопкой Ctrl + O ярлык

• Найдите 3D-модель на компьютере и импортируйте ее.

Вы также можете перетащить файл в Cura напрямую, и 3D-модель загрузится.

Шаг 2: Включить поддержку

Существует два способа создания опор в Cura. Вы можете использовать либо рекомендуемые настройки печати, либо свои собственные параметры.

Вот как использовать рекомендуемые настройки.

• В правой части экрана нажмите кнопку Параметры печати.
• Установите флажок в поле " Поддержка ".

В качестве альтернативы, если вам нужны более сложные настройки:

• На этой же странице нажмите кнопку " C ustom"
• Найдите выпадающее меню "Поддержка" и нажмите " Генерировать поддержку ".

• Вы должны увидеть различные настройки поддержки, которые появятся под меню, когда вы включите его.

Шаг 3: Редактирование настроек

• Вы можете редактировать различные параметры, такие как плотность заполнения, шаблон поддержки и т.д.
• Вы также можете выбрать, хотите ли вы, чтобы ваши опоры касались только строительной пластины, или чтобы они генерировались везде на вашей модели.

Как установить пользовательские опоры в Cura

Настройка "Пользовательские опоры" позволяет вручную разместить опоры там, где это необходимо на модели. Некоторые пользователи предпочитают эту опцию, поскольку автоматические опоры могут создавать больше опор, чем требуется, что приводит к увеличению времени печати и расхода материала.

Большинство слайсеров, таких как PrusaSlicer и Simplify3D, предоставляют настройки для этого. Однако для использования пользовательских опор в Cura необходимо использовать специальный плагин.

Вот как вы можете это сделать.

Шаг 1: Установите плагин Custom Supports Plugin

• Перейти к Cura Marketplace

• Под Плагины вкладки, найдите "Нестандартные опоры" & "Цилиндрическая нестандартная опора" плагины

• Нажмите на плагины и установите их

• Перезапустите Cura

Шаг 2: Проверьте наличие островов/выступов на модели

Острова - это незакрепленные участки на модели, которые требуют поддержки. Вот как проверить их наличие.

• Импортируйте модель в Cura.
• Нарежьте модель. ( Примечание: Убедитесь, что все настройки генерации поддержки отключены .)
• Поверните модель и проверьте под ней участки, которые заштрихованы красным цветом.

• Эти участки - те места, которые нуждаются в поддержке.

Шаг 3: Установите опоры

• С левой стороны вы должны увидеть панель инструментов пользовательской поддержки. Нажмите на значок добавления поддержки.

• Здесь вы можете выбрать между опорами в форме куба и цилиндра.

• Вы можете даже изменить ширину основания и установить его под углом, чтобы повысить устойчивость опоры.

• Нажмите на место, где вы хотите добавить опоры. После этого в области появятся блоки.
• Используя инструменты редактирования, изменяйте блоки, пока они не примут нужную форму.

• Убедитесь, что блоки адекватно покрывают площадь. Также убедитесь, что они соединены с кроватью или любой устойчивой частью модели.

Шаг 4: Отредактируйте опоры.

• Перейдите к пользовательским настройкам печати и откройте выпадающее меню поддержки.
• Здесь вы можете изменить рисунок заполнения поддержки, плотность и целый ряд других параметров, как было показано ранее.

Эта следующая часть очень важна. Как только вы закончите редактировать опоры, поднимитесь и выключите " Генерируйте поддержку" перед нарезкой модели, чтобы не создавать обычные опоры.

После того как вы его выключите, нарежьте модель, и вуаля - готово.

Я предпочитаю использовать Цилиндрические нестандартные опоры потому что вы получаете гораздо больше возможностей для создания пользовательских опор, особенно с настройкой "Custom", где вы можете выбрать одну область для начальной точки, а затем выбрать конечную точку для создания опоры, охватывающей основную область.

Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть хороший учебник о том, как это сделать.

Как исправить, что опоры не касаются модели

Иногда могут возникнуть проблемы, когда ваши опоры не касаются модели. Это испортит печать, потому что у выступов не будет основы для построения.

Вот некоторые распространенные причины этой проблемы и способы их устранения.

Большие расстояния между опорами

Расстояние между опорами - это зазор между опорами и отпечатком для обеспечения легкого удаления. Однако иногда это расстояние может быть слишком большим, в результате чего опоры не касаются модели.

Чтобы исправить это, убедитесь, что Расстояние до дна опоры Z равна высоте одного слоя, а верхнее расстояние также равно высоте одного слоя.

Нижнее расстояние поддержки Z обычно скрыто в Cura. Чтобы найти его, выполните поиск Опорное расстояние Z в строке поиска Cura.

Чтобы сделать его постоянным, щелкните правой кнопкой мыши на настройке и выберите " Держите эту настройку видимой ".

Если вы печатаете сложные элементы, требующие большего количества опор, вы можете поиграть с этими значениями и уменьшить их. Только будьте осторожны, не делайте значение слишком низким, чтобы избежать проблем при удалении опор.

Крошечные точки опоры

Другая причина, по которой опоры не касаются модели, заключается в том, что поддерживаемые участки крошечные. В этой ситуации опора будет достаточно соприкасаться с отпечатком, чтобы поддерживать его.

Вы можете исправить это двумя способами. Первый способ заключается в использовании Башни . Башни - это особый тип опор, используемых для поддержки крошечных нависающих частей.

Эти башни имеют круглое сечение. Их диаметр уменьшается по мере подъема, чтобы поддерживать точки, меньшие, чем их установленный диаметр.

Чтобы использовать их, зайдите в настройки печати Cura и найдите Tower. В появившемся меню поставьте галочку Используйте башни .

Затем вы можете выбрать "Диаметр башни" и "Максимальный диаметр опоры башни" вы хотите.

После этого башня будет поддерживать любую нависающую точку на вашей печати, диаметр которой меньше этого значения.

Модель слева использует обычные опоры для верхних точек. Модель справа использует опоры Tower для маленьких точек.

Второй вариант - использовать Горизонтальное расширение Это лучше, чем башни для тонких и длинных участков.

Он дает команду принтеру напечатать более прочные опоры для удержания этих областей. Вы можете использовать его, найдя параметр "Горизонтальная экспансия" в настройках печати.

Установите значение, например 0,2 мм чтобы ваш принтер мог легко печатать опоры.

Почему ваши опоры для 3D-печати выходят из строя?

Опоры для 3D-печати выходят из строя по многим причинам. Когда эти опоры выходят из строя, это автоматически влияет на всю модель, что приводит к испорченному отпечатку.

Давайте рассмотрим некоторые из распространенных причин, по которым опоры для 3D-печати не работают:

• Плохая адгезия первого слоя
• Недостаточные или слабые опоры
• Нестабильная опорная поверхность

Как предотвратить выход из строя опор для 3D-печати?

Вы можете внести изменения в настройку печати и настройки слайсера для получения лучших опор. Вот как это можно сделать.

Убедитесь, что печатная форма чистая и правильно выровнена

Чистый, хорошо выровненный печатный слой создает отличный первый слой для опор. Поэтому у опор будет меньше шансов выйти из строя при стабильном первом слое.

Поэтому перед печатью обязательно очистите кровать растворителем, например, IPA. Также убедитесь, что она выровнена должным образом, используя это руководство.

Оптимизируйте свой первый слой

Как я уже говорил, отличный первый слой помогает повысить стабильность опор. Однако хорошо выровненная печатная форма - не единственный ключ к отличному первому слою.

Поэтому сделайте первый слой толще, чем остальные, чтобы обеспечить достаточный фундамент для опор. Для этого установите процент первого слоя равным 110% в Cura и медленно печатать.

Более подробные советы вы найдете в моей статье "Как получить идеальный первый слой на ваших 3D-печатях".

Используйте дополнительные, более прочные опоры

Иногда опоры не работают, потому что они слабые, хлипкие или просто не выдерживают веса отпечатка. Для борьбы с этим:

• Увеличить плотность застройки в районе поддержки примерно до 20% чтобы укрепить его.
• Измените модель опоры на более сильную, например G рид или зиг-заг
• Напечатайте опору на плоту, чтобы увеличить ее площадь и устойчивость.

Более подробную информацию о том, как предотвратить поломку опор, вы можете найти в моей статье "Как добиться идеальных параметров опор".

Как использовать Cura Support Air Gap?

Инструмент Cura для создания воздушного зазора между опорами и отпечатком вводит зазор, чтобы облегчить удаление отпечатка.

Слишком большой зазор может привести к тому, что опора не будет касаться отпечатков, а слишком маленький - к тому, что опоры будет трудно удалить.

Оптимальная величина зазора для опорного воздуха зависит от конкретной местности. Большинство людей рекомендуют использовать зазор, в один или два раза превышающий высоту слоя ( 0,2 мм для большинства принтеров) для расстояния поддержки Z.

Чтобы изменить его, выполните поиск " Опорное расстояние Z " в строке поиска Cura и введите новое значение, когда оно появится.

Как использовать блокаторы поддержки Cura?

Cura support blocker - это довольно удобный инструмент в слайсере, позволяющий контролировать области, в которых автоматически генерируются опоры. Используя его, вы можете выбрать определенные области, которые слайсер будет пропускать при генерации опор.

Вот как вы можете его использовать.

Шаг 1: Инициализация блокиратора поддержки

• Нажмите на свою модель
• Нажмите на значок блокировки поддержки на левой панели

Шаг 2: Выберите область, в которой вы хотите заблокировать поддержку

• Нажмите на область, где вы хотите заблокировать опоры. Там должен появиться куб.
• Используя инструменты перемещения и масштабирования, манипулируйте коробкой, пока она не покроет всю область.

Шаг 3: Нарезка модели

Области внутри блокираторов опор не будут содержать опор.

В приведенном ниже видеоролике в течение нескольких минут демонстрируется, как это выглядит. Вы можете легко настроить размер области блокировки опор и создать несколько блоков, чтобы остановить создание опор в определенных частях.

Как использовать Cura Tree Supports?

Древовидные опоры - относительно новое дополнение к Cura. Однако они имеют много преимуществ перед обычными опорами и позволяют получить более качественную и чистую печать.

Опоры для деревьев имеют структуру, напоминающую ствол, с ветвями, которые обвиваются вокруг отпечатка для его поддержки. Такая конструкция облегчает удаление опор после печати.

Кроме того, после печати он потребляет меньше пластика. Позвольте мне рассказать вам о том, как вы можете использовать подставки для деревьев.

• Импортируйте вашу модель в Cura.
• Перейдите в подменю "Поддержка" в разделе "Настройки печати".
• Под "Структура поддержки" меню , выберите "Дерево".

• Выберите, хотите ли вы, чтобы ваша опорная база касалась только строительная плита , или везде на вашем отпечатке.
• Нарезать модель на кусочки

Теперь вы успешно используете опоры для деревьев. Однако прежде чем использовать опоры для деревьев, вы должны знать, что они требуют немного больше времени для нарезки и печати.

Ознакомьтесь с приведенным ниже видеороликом компании CHEP о том, как создавать древовидные опоры в Cura.

Конические опоры

Существует еще один вариант, который находится между обычными опорами и опорами для деревьев, называемыми коническими опорами, которые создают наклонную опорную конструкцию в форме конуса, который становится меньше или больше по направлению к нижней части.

Просто найдите в поиске "conical", чтобы найти эту настройку, которая находится в разделе "Experimental" в Cura. Вы также найдете "Conical Support Angle" иamp; Conical Support Minimum Width", чтобы настроить способ построения этих опор.

На видео ниже показано, как они работают.

Подставки являются неотъемлемой частью создания высококачественной 3D-печати. Я надеюсь, что, применяя советы, приведенные в этой статье, вы научитесь правильно использовать подставки Cura.

Удачи и счастливой печати!