5 spôsobov, ako opraviť podšívkovanie pri 3D tlači (problémy s hrubou vrchnou vrstvou)

Roy Hill 04-06-2023
Roy Hill

Nastavili ste tlačiareň, urobili ste veľa úspešných výtlačkov, ale z nejakého dôvodu vrchná vrstva vašich výtlačkov nevyzerá najlepšie. S týmto problémom sa stretlo mnoho používateľov 3D tlačiarní.

Môže byť nepríjemné, že výtlačok ide perfektne, až do úplného konca, keď sa objaví "pillowing", čo má za následok drsný povrch v hornej časti výtlačkov.

Aby som pomohol používateľom, pripravil som jednoduchý návod na riešenie problémov s vrchnou vrstvou (vankúšmi) s niekoľkými jednoduchými metódami, ktoré môžete teraz vyskúšať.

Ak vás zaujímajú niektoré z najlepších nástrojov a príslušenstva pre 3D tlačiarne, môžete ich ľahko nájsť kliknutím sem (Amazon).

    Čo je to presne Pillowing?

    Pillowing je jednoducho jav, ktorý spôsobuje, že vrchné vrstvy vašich výtlačkov sú drsné, neuzavreté, nerovnomerné a hrboľaté. Je to jednoducho všestranná bolesť, najmä po dlhom tlačení.

    Nanešťastie neexistuje typ vlákna alebo tlačiarne, ktorý by bol úplne imúnny voči pillowingu, ale u niektorých je pravdepodobnosť, že budú postihnuté, menšia ako u iných.

    Účinok "pillowing" je veľmi podobný deformácii, ale vyskytuje sa skôr na konci tlače ako na jej začiatku. Vytvára v hornej časti vzor v tvare vankúša, odtiaľ pochádza dobre padnúci názov. Zvyčajne pôsobí na výtlačky, ktoré majú veľkú, rovnú hornú plochu.

    Vrchná časť výtlačku bude mať drsný a hrboľatý vzor, ktorý predstavuje výplň priamo pod vrchnými vrstvami.

    Prečo vôbec dochádza k vyprázdňovaniu?

    Existujú dva hlavné dôvody, prečo sa to deje:

    1. Nedostatočné chladenie - To spôsobuje, že sa vlákno deformuje smerom od výplne nahor k tryske, kde sa ochladzuje a spôsobuje tento efekt. Je to preto, lebo materiál sa utiahne a prilepí na výplň, ale deformuje sa cez dutiny pod ňou. Svoju úlohu môžu zohrávať aj ventilátory chladenia vrstvy, ktoré nie sú dostatočne silné na to, aby dostali materiál na správnu teplotu, aby sa tomu zabránilo. Ak tlačíte príliš rýchlo, vašemateriály nemusia mať dostatok času na správne vychladnutie a dosiahne sa rovnaký výsledok.
    2. Nedostatok podporného materiálu - v hornej časti výtlačku, aby sa výtlačok dokončil a uzavrel. Ak navyše nemáte dostatok pevných vrchných vrstiev výtlačkov, môže ľahšie dôjsť k ich podsypaniu.

    Jednoducho povedané, tento problém s vankúšikmi sa objavuje najmä kvôli nesprávnym nastaveniam tlače a nesprávnemu chladeniu. Ak chcete rýchle riešenie na zlepšenie kvality tlače, zaobstarajte si obľúbený ventilátor Noctua NF-A4.

    Výtlačky, ktoré sú nastavené s malou výškou vrstvy, sú ovplyvnené viac, pretože materiály sa ľahšie deformujú, keď je pod každou vrstvou menšia podpora.

    Ďalšou vecou, ktorú je potrebné vedieť, je, že 1,75 mm vlákna (štandard tlačiarne) sú pravdepodobnejšie ovplyvnené ako 2,85 mm vlákna.

    Mäkšie vlákna, ako napríklad TPU, a vlákna s vyššou teplotou, ako napríklad ABS a polykarbonát, majú viac problémov s polstrovaním ako tvrdšie vlákna, ale tieto problémy sa dajú vyriešiť niekoľkými rôznymi metódami.

    Ako odstrániť problémy s vypĺňaním pri 3D tlači

    1. Zvýšenie hrúbky vrchnej vrstvy

    Aj keď je vankúšikovanie dôsledkom nedokonalého chladenia, problém vzniká pridaním tenkého horného povrchu.

    Vrchné vrstvy tlače ovplyvňujú efekt vankúša. Čím viac vrchných vrstiev máte, tým je väčšia šanca, že tlačiareň prekryje medzery.

    Tento problém sa dá jednoducho vyriešiť.

    Prvou vecou, ktorú by ste mali vyskúšať, aby ste zabránili polštárom/priedušným vrchným vrstvám, je pridanie väčšieho počtu vrchných vrstiev do výtlačkov. To sa dá pomerne jednoducho urobiť v nastaveniach krájača zvýšením "najvyššia hrúbka".

    Každá ďalšia vrstva, ktorú máte na výtlačku, znamená, že je viac možností, aby vrstva rozpustila prípadný efekt vankúša, s ktorým ste sa mohli stretnúť pod ňou.

    Odporúčam mať hrúbku vrchnej vrstvy, ktorá je šesť až osemnásobok výšky vrstvy, čo by malo byť viac než dostatočné na zmiernenie problémov s vankúšmi, ktoré ste mali.

    Ak teda tlačíte objekt s výškou vrstvy 0,1 mm, chceli by ste, aby hrúbka hornej/spodnej časti bola 0,6-0,8 mm, aby sa horný povrch výtlačku mohol uzavrieť a zabránilo sa tak efektu prehýbania/vyfukovania.

    Majte však na pamäti, že ak máte naozaj tenké vrstvy, vaša tlač je viac náchylné na deformáciu a krútenie, pretože vrstvy sú krehkejšie. V tomto prípade budete potrebovať viac vrstiev v hornej časti, aby ste tlač správne uzavreli.

    Niektorí ľudia tvrdia, že celková výška vrchnej vrstvy má byť približne 1 mm, takže:

    • Výška vrstvy 0,1 mm - tlač 9 vrchných vrstiev
    • Výška vrstvy 0,2 mm - tlač 4 vrchných vrstiev
    • Výška vrstvy 0,3 mm - tlač 3 vrchných vrstiev

    Nie je to povinné, ale ak chcete mať istotu, je to dobré pravidlo.

    2. Zvýšenie percentuálnej hustoty výplne

    Zvýšenie percentuálnej hustoty výplne je podobné ako zvýšenie počtu vrchných vrstiev.

    Táto metóda pomáha tým, že vrchné vrstvy majú väčšiu plochu, ktorá sa podporované tým, že sa stane plnším a hladším, a nie hrubým a nekvalitným.

    K vypchávaniu dochádza kvôli medzerám medzi výplňami, napríklad ak bolo niečo vytlačené pri 100% hustota výplne, nebolo by možné, aby sa vankúšik zrazil, pretože uprostred výtlačku nie sú žiadne medzery.

    Zníženie týchto medzier zvýšením výplne pod vrchnou vrstvou teda znižuje pravdepodobnosť, že k tomu dôjde.

    Pri tlači na nižších úrovniach výplne, ako je napr. 0%, 5%, 10% je pravdepodobnejšie, že si všimnete účinky vankúšov. Skutočne to závisí od dizajn vašej tlače, ak máte chúlostivý výrobok a potrebujete nižšiu výplň, chcete to kompenzovať použitím pevnejšieho materiálu.

    Niektoré tlačiarne sú náchylnejšie na "pillowing" ako iné, ale s postupom času sa tlačiarne vyvíjajú vysokou rýchlosťou, pokiaľ ide o kvalitu.

    Niektoré výtlačky sa budú tlačiť v poriadku pri 5% náplni, iné môžu mať problémy.

    Ak porovnáme tieto dve metódy, pri metóde vrchnej vrstvy sa zvyčajne použije viac vlákna, ale v závislosti od funkčnosti vašej súčiastky by mohlo byť vhodnejšie použiť metódu výplne.

    Niektorí používatelia 3D tlačiarní uvádzajú, že minimálne percento výplne 12 % by malo vydržať a znížiť tvorbu vankúšov.

    V nasledujúcom videu si môžete pozrieť, aké jednoduché sú tieto dve metódy.

    3. Zníženie rýchlosti tlačiarne

    Ďalšou metódou, ktorú môžete použiť, je zníženie rýchlosti tlače pre vrchné pevné vrstvy. Týmto spôsobom získate viac času na vychladnutie vrchných vrstiev, než sa začnú odlupovať. Keď majú vrstvy viac času na vychladnutie, materiál stvrdne a získa väčšiu podporu a pevnosť.

    Nemusí to nevyhnutne znížiť priľnavosť vrstvy, ale zabráni to deformácii výtlačkov, ktoré tvoria vankúš na vrchu.

    Môže to vyžadovať trochu pokusov a omylov, ale keď sa vám podarí získať správne nastavenia, budete úspešne tlačiť objekty.

    Pokiaľ ide o kvalitu tlače, zvyčajne musíte vyvážiť celkový čas tlače nižšou alebo vyššou kvalitou. Je to nevyhnutný kompromis, ktorý však ukáže svoje výhody, keď sú vaše výtlačky hotové.

    Pozri tiež: Najlepší firmvér pre Ender 3 (Pro/V2/S1) - Ako nainštalovať

    Existujú metódy, ktorými môžete skrátiť čas tlače a zachovať požadovanú vysokú kvalitu, čo nás vedie k ďalšej metóde.

    4. Zlepšite svoje chladiace ventilátory

    Jedna z metód si vyžaduje úpravu tlačiarne a používa chladiaci ventilátor.

    Niektoré tlačiarne sa už dodávajú s ventilátorom na chladenie vrstiev, ale nemusia pracovať dostatočne efektívne na odstránenie problémov s vankúšmi, ktoré máte. 3D tlačiarne sú mnohokrát vybavené lacnejšími dielmi, aby sa znížili náklady.

    Jednou z vecí, ktorú môžete urobiť, ak už máte chladiaci ventilátor, je vytlačiť účinnejší chladiaci kanál vrstvy, kde je prúd vzduchu nasmerovaný okolo celej trysky alebo nasmerovaný konkrétne na diel, a nie na blok ohrievača.

    Ak to nefunguje alebo ho nemáte, najlepším nápadom je zaobstarať si nový ventilátor chladiacej vrstvy.

    Existuje mnoho prémiových dielov, ktoré môžete použiť a ktoré vykonávajú svoju prácu oveľa efektívnejšie ako štandardné diely.

    Pokiaľ ide o chladiace ventilátory, Noctua NF-A4 je jedným z najlepších. Výhodou tohto vysoko hodnoteného prémiového ventilátora je jeho vynikajúci tichý chladiaci výkon a veľká účinnosť.

    Ide o chladiaci ventilátor, ktorý používateľom 3D tlačiarní ušetril nespočetné množstvo hodín pri neúspešných výtlačkoch. S týmto ventilátorom by ste mali odstrániť problémy s chladením.

    Jeho aerodynamický dizajn ponúka vynikajúcu plynulosť chodu a úžasnú dlhodobú životnosť.

    Zapnutie ventilátora je prvým samozrejmým krokom, ktorý sa niekedy dá vykonať v niektorých programoch slicer. Ak sa vám nepodarí nastaviť ventilátor v programe slicer, je možné manuálne upraviť G-kód pomocou príkazu M106. Vo väčšine prípadov by ste to nemali robiť, ale nie je to príliš ťažké urobiť s pomocou sprievodcu.

    Ak sa vám nechce inštalovať chladiaci ventilátor na 3D tlačiareň, môže vám pomôcť niečo tak jednoduché, ako je stolný ventilátor. Chladiace ventilátory však môžu chladný vzduch vyfukovať len na určité časti výtlačkov, a nie na celú plochu, kde sa môže vyskytnúť vankúšikovanie.

    Majte na pamäti, že v závislosti od toho, aký ventilátor máte, nemusíte ho chcieť spustiť na maximálnu rýchlosť. Niektoré materiály sú viac citlivé na deformácie a vankúše, takže keď na výtlačok pôsobí tlak vzduchu ventilátora, zvyšuje sa pravdepodobnosť deformácie.

    Existuje niečo ako rýchle chladenie, ktoré môže mať negatívny vplyv na kvalitu výtlačkov.

    Pri materiáloch, ako sú nylon, ABS a HIPS, by ste ideálne mali mať nízke otáčky ventilátora.

    Ak sa plast dostatočne neochladí, spôsobí to, že sa materiál v miestach, kde sú výplňové čiary, buď zvesí, alebo zvlní. Vznikne nerovný povrch, ktorý je problémom pre ďalšiu vrstvu, ktorá ide naň. Vtedy vznikne drsný, hrboľatý vrchný povrch.

    5. Znížte teplotu tlače

    V niektorých prípadoch by vzhľadom na povahu problému mohlo pomôcť zníženie teploty tlače. To však môže spôsobiť viac problémov, ako ich vyriešiť, takže to nie je riešenie, na ktoré by ste sa mali hneď vrhnúť. Mohlo by to spôsobiť, že vaše výtlačky začnú nedostatočne vytláčať.

    Určite by som vyskúšal predchádzajúce metódy, než vytiahnem túto z vrecka. Materiály majú zvyčajne určitý rozsah teplôt na tlač v najlepšej kvalite, takže keď nájdete ideálnu teplotu pre svoje nastavenie, zvyčajne ju nechcete meniť.

    V závislosti od toho, aký materiál používate na tlač, niektoré majú problémy s chladením, ako napríklad vysokoteplotné filamenty. Ak budete uplatňovať ostatné metódy s väčšou intenzitou, môžete sa vyhnúť tomu, aby ste sa museli hrať s nastavením teploty, aby ste zabránili tvorbe vankúšov.

    Táto metóda je najlepšia pri materiáloch s vysokou teplotou, pretože trvá dlhšie, kým sa ochladia a dostanú do pevnejšieho stavu.

    Veľké zmeny teploty týchto materiálov pri ich vytláčaní na konštrukčný povrch zvyšujú pravdepodobnosť ich deformácie.

    Keď znížite teplotu horúceho konca trysky pre vrchné vrstvy, účinne predídete tvorbe vankúšov, pretože bojujete priamo proti tomuto problému. Pri týchto materiáloch sa odporúča mať chladiaci ventilátor spustený na vysoký výkon, aby pomáhal chladeniu.

    Vytlačené vlákno sa snažíte čo najrýchlejšie ochladiť, aby sa mohlo správne usadiť na určené miesto a aby sa neprehýbalo v priestoroch medzi výplňou.

    Ak ste sa riadili týmito riešeniami, problém s vankúšmi by mal byť minulosťou. Najlepším riešením je ich kombinácia, takže po ich vykonaní sa môžete tešiť na hladké vrchné vrstvy a kvalitné výtlačky.

    Ako získať hladkú vrchnú vrstvu pri 3D tlači

    Najlepší spôsob, ako dosiahnuť hladkú vrchnú vrstvu 3D výtlačkov, je zapnúť žehlenie v režime Slicer, čo je nastavenie, ktoré prikáže tryske prejsť cez vrchnú vrstvu výtlačku a vyhladiť vrchnú vrstvu podľa dráhy, ktorú môžete zadať v nastaveniach.

    Pozrite si nižšie uvedené video od The 3D Print General, ktorý sa venuje nastaveniam žehlenia. Fungujú naozaj skvele pre 3D výtlačky s rovným horným povrchom, ale nie pre objekty, ktoré sú okrúhle, ako napríklad figúrky.

    Najlepšie nastavenia žehlenia Cura pre vrchné vrstvy

    Tok žehlenia

    Predvolené nastavenie v programe Cura pre Prietok žehlenia je v programe Cura nastavené na 10 %, ale pre lepšiu kvalitu ho chcete zvýšiť na 15 %. Možno budete musieť urobiť niekoľko pokusov a omylov s niektorými z týchto hodnôt, aby ste dosiahli vrchné vrstvy podľa svojich predstáv, takže chcete vyvážiť Prietok žehlenia s Rýchlosťou žehlenia.

    Rýchlosť žehlenia

    Predvolené nastavenie rýchlosti žehlenia v programe Cura je 16,6667 mm/s, ale chcete ju zvýšiť na 90 mm/s alebo nad 70. To však závisí od toho, aký vzor žehlenia používate, pretože použitie tejto rýchlosti pri vzore, ako je sústredný, neprinesie najlepšie výsledky, ale pri vzore Zig Zag to funguje dobre.

    Koncentrický vzor si viedol lepšie pri rýchlosti žehlenia približne 30 mm/s.

    Vzdialenosť medzi riadkami žehlenia

    Predvolené nastavenie v programe Cura pre Ironing Line Spacing je 0,1 mm, ale testovaním môžete dosiahnuť lepšie výsledky. Hodnota 0,2 mm pri nastavení alebo zvýšení Ironing Flow & amp; Ironing Speed môže priniesť úžasné výsledky.

    Ak používate hrubšie rozstupy medzi žehliacimi čiarami, zvyčajne dosiahnete lepšie výsledky pri vyššom prietoku žehlenia a rýchlosti žehlenia.

    Ak máte radi skvelú kvalitu 3D výtlačkov, určite si zamilujete súpravu nástrojov na 3D tlačiareň AMX3d Pro Grade od spoločnosti Amazon. Je to základná súprava nástrojov na 3D tlač, ktorá vám poskytne všetko, čo potrebujete na odstránenie, vyčistenie & dokončenie vašich 3D výtlačkov.

    Poskytuje vám možnosť:

    • Jednoduché čistenie 3D výtlačkov - 25-dielna súprava s 13 čepeľami nožov a 3 rukoväťami, dlhou pinzetou, ihlovými kliešťami a lepiacou tyčinkou.
    • Jednoducho odstráňte 3D výtlačky - prestaňte poškodzovať svoje 3D výtlačky pomocou jedného z 3 špecializovaných nástrojov na odstránenie.
    • Dokonale dokončite svoje 3D výtlačky - 3-dielna kombinácia presných škrabiek, kliešťov a nožov so 6 nástrojmi sa dostane aj do malých štrbín a dosiahne skvelú povrchovú úpravu.
    • Staňte sa profesionálom v 3D tlači!

    Pozri tiež: Ako používať 3D tlačiareň krok za krokom pre začiatočníkov

    Roy Hill

    Roy Hill je vášnivý nadšenec 3D tlače a technologický guru s bohatými znalosťami o všetkých veciach súvisiacich s 3D tlačou. S viac ako 10-ročnými skúsenosťami v odbore Roy ovládol umenie 3D navrhovania a tlače a stal sa odborníkom na najnovšie trendy a technológie 3D tlače.Roy vyštudoval strojné inžinierstvo na Kalifornskej univerzite v Los Angeles (UCLA) a pracoval pre niekoľko renomovaných spoločností v oblasti 3D tlače vrátane MakerBot a Formlabs. Spolupracoval aj s rôznymi spoločnosťami a jednotlivcami na vytváraní vlastných 3D tlačených produktov, ktoré spôsobili revolúciu v ich odvetviach.Okrem svojej vášne pre 3D tlač je Roy vášnivým cestovateľom a outdoorovým nadšencom. Rád trávi čas v prírode, turistiku a kempovanie s rodinou. Vo svojom voľnom čase tiež mentoruje mladých inžinierov a delí sa o svoje bohaté znalosti o 3D tlači prostredníctvom rôznych platforiem vrátane svojho obľúbeného blogu 3D Printerly 3D Printing.