Ktorá výška vrstvy je najlepšia na 3D tlač?

Roy Hill 07-07-2023
Roy Hill

Výška vrstvy vašich 3D tlačených objektov je dôležitá pre kvalitu, rýchlosť a dokonca aj pevnosť. Je dobré zistiť, aká výška vrstvy je pre vašu situáciu najlepšia.

Zaujímalo ma, aká je najlepšia výška vrstvy pre určité situácie pri 3D tlači, a tak som o tom urobil nejaký výskum a podelím sa oň v tomto príspevku.

Najlepšia výška vrstvy pri 3D tlači pre štandardnú 0,4 mm trysku je medzi 0,2 mm a 0,3 mm. Táto výška vrstvy poskytuje rovnováhu medzi rýchlosťou, rozlíšením a úspešnosťou tlače. Vaša výška vrstvy by mala byť medzi 25 % a 75 % priemeru trysky, inak môžete mať problémy s tlačou.

Základnú odpoveď máte, ale počkajte, to nie je všetko! Pri určovaní najlepšej výšky vrstvy pre vás je potrebné zohľadniť ďalšie detaily, takže zostaňte a čítajte ďalej, aby ste sa to dozvedeli.

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

    Čo je to výška vrstvy, hrúbka vrstvy alebo rozlíšenie?

    Skôr ako sa pustíme do výberu najlepšej výšky vrstvy, zjednoťme sa v tom, čo je to výška vrstvy.

    Výška vrstvy je v podstate rozmer, zvyčajne v mm, ktorý vaša tryska vytlačí pre každú vrstvu 3D tlače. V 3D tlači je známa aj ako hrúbka vrstvy a rozlíšenie, pretože práve vďaka nej je 3D tlač kvalitnejšia.

    Ak sa zamyslíte nad detailným objektom, veľká výška vrstvy znamená, že detaily môžu ísť len veľmi ďaleko. Je to podobné, ako keď sa snažíte postaviť detailný objekt z kociek Lega - kocky sú príliš veľké na to, aby sa detaily mohli skutočne prejaviť.

    Takže čím menšia je výška vrstvy alebo "stavebných blokov", tým lepšia je kvalita, ale zároveň je potrebné vytlačiť viac vrstiev na dokončenie rovnakej tlače.

    Ak si kladiete otázku: "Ovplyvňuje výška vrstvy kvalitu tlače?", priamo ju ovplyvňuje, rovnako ako presnosť rozmerov. Čím nižšia je výška vrstvy alebo vyššie rozlíšenie, tým viac budú vaše 3D vytlačené diely rozmerovo presné a budú mať lepšiu kvalitu tlače.

    Výška vrstvy je v podstate rovnaká ako rozlíšenie.

    Teraz, keď už máme základné informácie o výške vrstvy, odpovedzme na hlavnú otázku výberu najlepšej výšky vrstvy pre 3D tlač.

    Ktorá výška vrstvy je najlepšia na 3D tlač?

    Odpoveď na túto otázku nie je najjednoduchšia, pretože skutočne závisí od vašich preferencií.

    Potrebujete rýchlu tlač, aby ste ich mohli čo najskôr vytlačiť? Potom vyberte väčšiu výšku vrstvy.

    Chcete umelecké dielo s veľmi detailnými časťami a bezkonkurenčnou presnosťou? Potom si vyberte menšiu výšku vrstvy.

    Keď určíte rovnováhu medzi rýchlosťou a kvalitou, môžete si vybrať, aká výška vrstvy by bola vhodná pre vašu 3D tlač.

    Dobrá výška vrstvy, ktorá funguje vo väčšine situácií, je 0,2 mm. To je typická hrúbka vrstvy pre 3D tlač, pretože predvolená tryska má 0,4 mm a dobrým pravidlom je použiť približne 50 % priemeru trysky ako výšku vrstvy.

    V situácii, ako je 3D tlač masiek a štítov na tvár z osobných ochranných prostriedkov, je vaším hlavným cieľom vytlačiť ich čo najrýchlejšie. Nielenže by ste sa rozhodli pre väčšiu dýzu, ale použili by ste aj veľkú výšku vrstvy, až do bodu, keď je plne funkčná.

    Keď máte model detailnej umeleckej sochy, ktorú by ste chceli vystaviť vo svojom dome, cieľom je dosiahnuť čo najlepšiu kvalitu. Rozhodli by ste sa pre menší priemer trysky a zároveň by ste použili malú výšku vrstvy, aby ste dosiahli mimoriadne vysokú úroveň detailov.

    Ak chcete správne určiť, ktorá je najlepšia, mali by ste vytlačiť 3D objekty, ako je kalibračná kocka alebo 3D Benchy, pri rôznych výškach vrstvy a skontrolovať kvalitu.

    Uchovajte ich ako referenčné modely, aby ste vedeli, aká bude kvalita pri použití týchto priemerov dýz a nastavení výšky vrstvy.

    Mali by ste však mať na pamäti, že v závislosti od priemeru trysky existujú obmedzenia, pokiaľ ide o výšku vrstvy.

    Výška vrstvy príliš nízka pre priemer vašej dýzy by spôsobí vtlačenie plastu späť do trysky. a bude mať problémy s vytláčaním vlákna.

    Výška vrstvy, ktorá je príliš vysoká pre priemer vašej dýzy, by sťažujú vzájomné priľnutie vrstiev z dôvodu, že tryska nie je schopná vytláčať s dobrou presnosťou a precíznosťou.

    V komunite 3D tlačiarov je známe usmernenie, ako vysoko by ste mali nastaviť výšku vrstvy v percentách priemeru trysky.

    Cura dokonca začne vydávať varovania, keď zadáte výšku vrstvy, ktorá je vyššia ako 80 % priemeru trysky. Takže ak máte priemer trysky 0,4 mm, čo je štandardná veľkosť trysky, dostanete varovanie pri výške vrstvy od 0,32 mm a viac.

    Ako už bolo spomenuté, výška vašej vrstvy by mala byť medzi 25 % & amp; 75 % priemeru trysky.

    Pri štandardnej 0,4 mm dýze tak získate rozsah výšky vrstvy od 0,1 mm do 0,3 mm.

    Pri väčšej 1 mm dýze je výpočet o niečo jednoduchší a váš rozsah sa pohybuje medzi 0,25 mm a 0,75 mm.

    Stred alebo 50 % je zvyčajne dobrým východiskovým bodom potom môžete podľa toho nastaviť, či chcete lepšiu kvalitu alebo rýchlejší čas tlače.

    Dobrá výška vrstvy pre PLA alebo PETG je 0,2 mm pre 0,4 mm trysku.

    Ako ovplyvňuje výška vrstvy rýchlosť a čas tlače?

    Ako sme už spomenuli, zistili sme, že výška vrstvy ovplyvňuje rýchlosť a celkový čas tlače objektu, ale do akej miery. Na to sa našťastie dá prísť celkom jednoducho.

    Výška vrstvy ovplyvňuje čas tlače, pretože tlačová hlava musí vytlačiť každú vrstvu postupne. Menšia výška vrstvy znamená, že váš objekt má celkovo viac vrstiev.

    Ak máte výšku vrstvy 0,1 mm (100 mikrónov) a potom upravíte výšku vrstvy na 0,2 mm (200 mikrónov), znížite celkový počet vrstiev na polovicu.

    Napríklad, ak by ste mali objekt vysoký 100 mm, mal by 1 000 vrstiev pri výške vrstvy 0,1 mm a 500 vrstiev pri výške vrstvy 0,2 mm.

    Pri rovnakých podmienkach to znamená, že pri znížení výšky vrstvy na polovicu sa celkový čas tlače zdvojnásobí.

    Použime skutočný príklad jediného, 3D Benchy (základný objekt 3D tlače na testovanie schopností tlačiarne) s tromi rôznymi výškami vrstvy, 0,3 mm, 0,2 mm & 0,1 mm.

    Výroba 0,3 mm Benchy trvá 1 hodinu a 7 minút a celkovo obsahuje 160 vrstiev.

    Výroba 0,2 mm Benchy trvá 1 hodinu a 35 minút a celkovo 240 vrstiev.

    Tlač 0,1 mm Benchy trvá 2 hodiny a 56 minút, pričom je potrebné vytlačiť 480 jednotlivých vrstiev.

    Rozdiel medzi časom tlače:

    • Výška 0,3 mm a 0,2 mm je 41 % alebo 28 minút
    • Výška 0,2 mm a výška 0,1 mm je 85 % alebo 81 minút (1 hodina 21 minút).
    • Výška 0,3 mm a výška 0,1 mm je 162 % alebo 109 minút (1 hodina 49 minút).

    Hoci sú tieto zmeny veľmi významné, ešte výraznejšie sa stávajú, keď sa pozeráme na veľké objekty. 3D modely, ktoré pokrývajú veľkú časť tlačového lôžka, široké a vysoké, majú väčšie rozdiely v čase tlače.

    Na ilustráciu som nakrájal 3D Benchy v mierke 300 %, ktorá takmer vyplnila stavebnú dosku. Rozdiely medzi časmi tlače pre jednotlivé výšky vrstiev boli obrovské!

    Pozri tiež: Ako skenovať 3D objekty na 3D tlač

    Ak začneme s najväčšou výškou vrstvy 0,3 mm, teda s rýchlejšou tlačou, dosiahneme čas tlače 13 hodín a 40 minút.

    Ďalej tu máme 0,2 mm 300 % Benchy, ktorý dosiahol 20 hodín a 17 minút.

    A nakoniec, najvyššia kvalita Benchy s výškou vrstvy 0,1 mm, ktorá trvala 1 deň, 16 hodín a 8 minút!

    Rozdiel medzi časom tlače:

    • 0,3 mm výšky a 0,2 mm výšky je 48 % alebo 397 minút (6 hodín a 37 minút).
    • 0,2 mm výšky a 0,1 mm výšky je 97 % alebo 1 191 minút (19 hodín a 51 minút).
    • 0,3 mm výšky a 0,1 mm výšky je 194 % alebo 1 588 minút (26 hodín a 28 minút).

    Keď porovnáme normálnu Benchy s 300% Benchy, vidíme rozdiely v relatívnych rozdieloch v čase tlače.

    Výška vrstvy Benchy 300% stupnica Benchy
    0,3 mm až 0,2 mm 41% nárast 48% nárast
    0,2 mm až 0,1 mm 85% nárast 97% nárast
    0,3 mm až 0,1 mm 162% nárast 194% nárast

    Z toho vyplýva, že ak tlačíte veľké objekty, výška vrstvy sa viac započítava do času tlače, aj keď kvalita zostáva rovnaká.

    V dôsledku kompromisu medzi výškou vrstvy a časom tlače je pre väčšie objekty o niečo výhodnejšie zvoliť väčšiu výšku vrstvy.

    "Áno, samozrejme," myslíte si, že viac vrstiev znamená dlhší čas tlače, ale čo kvalita?

    Ako vplýva výška vrstvy na kvalitu?

    V závislosti od toho, ako vy osobne vnímate veci, nemusíte byť schopní rozoznať rozdiel medzi tlačou s výškou vrstvy 0,2 mm a 0,3 mm, hoci ide o 50 % nárast.

    Vo veľkom meradle sú tieto vrstvy veľmi malé. Keď sa na objekt pozeráte z diaľky, rozdiel si naozaj nevšimnete. Tieto rozdiely v kvalite si uvedomíte až zblízka pri dobrom osvetlení okolo objektu.

    Ako test a užitočný vizuálny príklad som si sám vytlačil niekoľko modelov Benchys s niekoľkými rôznymi výškami vrstiev. Vybral som 0,1 mm, 0,2 mm a 0,3 mm, čo je rozsah, ktorý väčšina používateľov 3D tlače kopíruje vo svojich výtlačkoch.

    Uvidíme, či dokážete rozlíšiť, pozrite sa a skúste zistiť, ktorá vrstva má výšku 0,1 mm, 0,2 mm a 0,3 mm.

    Odpoveď:

    Pozri tiež: 4 najlepšie sušičky filamentu pre 3D tlač - zlepšite kvalitu tlače

    Ľavá strana - 0,2 mm, stredná strana - 0,1 mm, pravá strana - 0,3 mm

    Skvelá práca, ak ste to urobili správne! Keď zblízka skontrolujete Benchys, hlavným prezradením je predná časť. Môžete vidieť "schody" vo vrstvách výraznejšie s väčšou výškou vrstvy.

    Rozhodne môžete vidieť hladkosť 0,1 mm výšky vrstvy Benchy po celom výtlačku. Z väčšej vzdialenosti to nemusí byť taký rozdiel, ale v závislosti od vášho modelu sa niektoré časti nemusia úspešne vytlačiť s veľkou výškou vrstvy.

    Menšie výšky vrstiev sa dokážu oveľa lepšie vysporiadať s problémami, ako sú napríklad previsy, pretože majú väčší presah a podporu predchádzajúcej vrstvy.

    Ak by ste sa na ne pozerali z diaľky, naozaj by ste si všimli rozdiel v kvalite?

    Ak chcete určiť najlepšiu výšku vrstvy pre svoju 3D tlačiareň, stačí sa opýtať sami seba, či uprednostňujete zvýšenie kvality v čase a množstve, ak tlačíte veľa dielov.

    Veľkosť vašej trysky bude mať vplyv na výšku vrstvy, pokiaľ ide o obmedzenia, ako vysoká alebo nízka môže byť, podľa pravidla 25-75 %.

    Má výška vrstvy vplyv na pevnosť? Je vyššia výška vrstvy pevnejšia?

    Spoločnosť CNC Kitchen vytvorila základné video o tom, aká výška vrstvy je najlepšia z hľadiska pevnosti, či už ide o nízku detailnú výšku veľkej vrstvy, alebo veľmi presnú výšku malej vrstvy. Je to skvelé video s vizualizáciami a dobre vysvetlenými pojmami, ktoré vám dajú odpoveď.

    Ak chcete rýchlu odpoveď, zhrniem vám video!

    Mohli by ste si myslieť, že na vrchole bude buď najväčšia výška vrstvy, alebo najmenšia výška vrstvy, ale odpoveď je v skutočnosti dosť prekvapujúca. V skutočnosti to nebola ani jedna z extrémnych hodnôt, ale niečo medzi nimi.

    Po otestovaní viacerých háčikov s výškou vrstvy od 0,05 mm do 0,4 mm zistil, že najlepšia výška vrstvy z hľadiska pevnosti je medzi 0,1 mm a 0,15 mm.

    Záleží na tom, akú veľkosť trysky máte, aká výška vrstvy je najlepšia.

    Ender 3 Magické číslo Výška vrstvy

    Možno ste už počuli pojem "magické číslo", keď sa hovorí o výške vrstvy konkrétnej 3D tlačiarne. Vzniká vďaka krokovým motorom osi Z, ktoré sa pohybujú v "krokoch" po 0,04 mm a posúvajú hotend o túto vzdialenosť.

    Funguje pre tlačiarne Ender 3, CR-10, Geeetech A10 a mnohé ďalšie 3D tlačiarne s rovnakou prívodnou skrutkou. K dispozícii máte prívodné skrutky M8, trapézovú prívodnú skrutku TR8x1,5, guľôčkovú skrutku SFU1204 a pod.

    Pomocou mikrokrokovania je možné pohybovať sa medzi hodnotami, ale tieto uhly nie sú rovnaké. Využitie prirodzeného otáčania krokového motora sa vykonáva posúvaním horúceho konca v krokoch po 0,04 mm.

    To znamená, že ak chcete získať čo najkvalitnejšie výtlačky, v prípade tlačiarne Ender 3 a mnohých ďalších 3D tlačiarní by ste namiesto 0,1 mm výšky vrstvy mali tlačiť s výškou vrstvy 0,08 mm alebo 0,12 mm atď.

    Použitie týchto magických čísel má za následok spriemerovanie odchýlok vo výške vrstvy spôsobených nerovnakými uhlami mikrokrokov, čím sa dosiahne konzistentná výška vrstvy v celej oblasti.

    Dobre to opísal Chuck zo spoločnosti CHEP na YouTube, ktorý si môžete pozrieť nižšie.

    Jednoducho povedané, krokový ovládač neposkytuje spätnú väzbu, takže tlačiareň musí nasledovať príkaz a byť v čo najlepšej polohe. Krokové ovládače sa zvyčajne pohybujú v plných alebo polovičných krokoch, ale pri pohybe medzi nimi existuje niekoľko premenných, ktoré určujú vzdialenosti krokov pre tieto mikrokroky.

    Magické čísla sa vyhýbajú tejto nádejnej hre na presné pohyby a používajú polovičné a plné kroky na dosiahnutie najlepšej presnosti. Úroveň chyby medzi prikázanými a skutočnými krokmi sa vyrovnáva každý krok.

    Okrem hodnoty 0,04 mm existuje ďalšia hodnota 0,0025 mm, čo je hodnota 1/16 mikrokroku. Ak používate adaptívne vrstvy, mali by ste používať hodnoty deliteľné 0,0025 alebo ich obmedziť na polovičné rozlíšenie 0,02 mm.

    Kalkulačka optimálnej výšky vrstvy

    Josef Prusa vytvoril milú kalkulačku na určenie optimálnej výšky vrstvy pre vašu 3D tlačiareň. Stačí zadať niekoľko parametrov a kalkulačka vypľuje informácie o vašej ideálnej výške vrstvy.

    Túto kalkulačku v priebehu času odporúčalo a používalo mnoho ľudí, preto sa oplatí ju vyskúšať.

    Aká je najlepšia výška vrstvy pre Ender 3?

    Najlepšia výška vrstvy pre Ender 3 je medzi 0,12 mm a 0,28 mm v závislosti od toho, akú kvalitu si želáte. Pre vysokokvalitné výtlačky, pri ktorých chcete mať čo najviac detailov, by som odporúčal výšku vrstvy 0,12 mm. Pre menej kvalitné a rýchlejšie 3D výtlačky je výška vrstvy 0,28 mm skvelou výškou vrstvy, ktorá sa dobre vyrovná.

    Aké sú nevýhody používania malej výšky vrstvy?

    Keďže sa čas tlače predĺži pri menšej výške vrstvy, znamená to aj viac času na to, aby sa niečo s tlačou pokazilo.

    Tenšie vrstvy nemusia vždy viesť k lepším výtlačkom a v skutočnosti môžu z dlhodobého hľadiska výtlačky brzdiť. Zaujímavosťou pri objektoch s menšou vrstvou je, že sa na výtlačkoch zvyčajne vyskytuje viac artefaktov (nedokonalostí).

    Nie je dobrý nápad naháňať sa za malou výškou vrstvy pre niektoré extrémne kvalitné objekty, pretože sa môže stať, že nakoniec strávite podstatne viac času pri tlači, ktorá ani nevyzerá skvele.

    Nájsť správnu rovnováhu medzi týmito faktormi je dobrým cieľom, aby ste si vybrali najlepšiu výšku vrstvy.

    Niektorí ľudia sa pýtajú, či je nižšia výška vrstvy lepšia, a odpoveď znie, že to závisí od toho, aké sú vaše ciele, ako je uvedené vyššie. Ak chcete vysokokvalitné modely, potom je lepšia nižšia výška vrstvy.

    Pri pohľade na veľkosť dýzy a výšku vrstvy si môžete položiť otázku, ako malá je dýza s priemerom 0,4 mm, ktorá dokáže tlačiť. Ak použijete usmernenie 25-75 %, dýza s priemerom 0,4 mm by mohla tlačiť s výškou vrstvy 0,1 mm.

    Ovplyvňuje výška vrstvy prietok?

    Výška vrstvy má vplyv na prietok, pretože určuje množstvo materiálu, ktoré bude vytlačené z trysky, ale nemení skutočný prietok nastavený v rezačke. Prietok je samostatné nastavenie, ktoré môžete upraviť, zvyčajne je predvolené na 100 %. Vyššia výška vrstvy vytlačí viac materiálu.

    Výška vrstvy pri 3D tlači a veľkosť trysky

    Pokiaľ ide o výšku vrstvy v porovnaní s veľkosťou trysky, vo všeobecnosti chcete použiť výšku vrstvy, ktorá je 50 % veľkosti alebo priemeru trysky. Maximálna výška vrstvy by mala byť približne 75-80 % priemeru trysky. Ak chcete určiť výšku vrstvy 3D tlačeného objektu, vytlačte si vlastné malé skúšobné 3D výtlačky rôznych veľkostí a vyberte si tú, ktorú chcete.

    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!

    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.