Za večino uporab pri 3D tiskanju natančnost dimenzij in tolerance pri naših modelih nimajo velikega pomena, zlasti če 3D tiskate za kul videz modelov ali dekoracijo.

Po drugi strani pa, če želite izdelati funkcionalne dele, ki zahtevajo visoko dimenzijsko natančnost in natančnost, morate za to narediti več korakov.

3D-tiskalniki SLA imajo običajno najboljšo ločljivost, kar pomeni boljšo dimenzijsko natančnost in tolerance, vendar se lahko dobro nastavljen tiskalnik FDM še vedno odlično obnese. Umerite hitrost tiskanja, temperaturo in hitrost pretoka, da dosežete najboljšo dimenzijsko natančnost. Poskrbite za stabilizacijo okvirja in mehanskih delov.

V nadaljevanju tega članka bomo podrobneje opisali, kako doseči najboljšo dimenzijsko natančnost, zato nadaljujte z branjem in izveste več.

Kateri dejavniki vplivajo na dimenzijsko natančnost pri 3D tiskanju?

Preden preidemo na dejavnike, ki vplivajo na dimenzijsko natančnost vaših 3D natisnjenih delov, naj osvetlim, kaj točno je dimenzijska natančnost.

Gre preprosto za to, kako dobro se natisnjeni predmet ujema z velikostjo in specifikacijami izvirne datoteke.

Spodaj je seznam dejavnikov, ki vplivajo na dimenzijsko natančnost 3D odtisov.

• Natančnost stroja (ločljivost)
• Material za tiskanje
• Velikost predmeta
• Vpliv prve plasti
• Premajhno ali preveliko iztiskanje
• Temperatura tiskanja
• Stopnje pretoka

Kako doseči najboljše tolerance in natančnost dimenzij

3D-tiskanje zahteva dobro raven natančnosti pri tiskanju specializiranih delov. Če želite tiskati z visoko ravnjo dimenzijske natančnosti, vam bodo pri tem pomagali naslednji dejavniki in omenjeni koraki.

Natančnost stroja (ločljivost)

Prva stvar, ki jo želite preveriti, ko poskušate izboljšati natančnost dimenzij, je dejanska ločljivost, na katero je omejen vaš 3D tiskalnik. Ločljivost pomeni, kako visoka je lahko kakovost vaših 3D odtisov, ki se meri v mikronih.

Običajno vidite ločljivost XY in ločljivost višine plasti, kar pomeni, kako natančen je lahko vsak premik vzdolž osi X ali Y.

Obstaja minimalna vrednost, za koliko se lahko tiskalna glava premika na izračunan način, zato je natančnost dimenzij tem večja, čim nižja je ta vrednost.

Pri dejanskem 3D tiskanju lahko izvedemo kalibracijski test, s katerim lahko ugotovite, kako dobra je vaša dimenzijska natančnost.

Priporočam, da si natisnete 20 mm kalibracijsko kocko XYZ (izdelal jo je iDig3Dprinting na portalu Thingiverse) in nato izmerite dimenzije s kakovostnimi merili.

Digitalno merilo Kynup iz nerjavečega jekla je eno najbolje ocenjenih meril na Amazonu, in to iz dobrega razloga. Je zelo natančno, do 0,01 mm, in zelo prijazno do uporabnika.

Ko natisnete 3D in izmerite kalibracijsko kocko, boste morali glede na meritve prilagoditi korake/mm neposredno v vdelani programski opremi tiskalnika.

Potrebni so naslednji izračuni in prilagoditve:

E = pričakovana dimenzija

O = opazovana dimenzija

S = trenutno število korakov na mm

nato:

(E/O) * S = vaše novo število korakov na mm

Če je vrednost med 19,90 in 20,1 mm, ste v zelo dobrem položaju.

All3DP to opisuje:

• Več kot +/- 0,5 mm je slabo
• Manj kot +/- 0,5 mm je povprečje
• Manj kot +/- 0,2 mm je dobro
• Manj kot +/- 0,1 mm je fantastično

Po potrebi opravite potrebne prilagoditve in približali se boste cilju, da dosežete najboljšo dimenzijsko natančnost.

• Uporabite 3D tiskalnik z visoko ločljivostjo (manj mikronov) v oseh XY in Z.
• 3D tiskalniki SLA imajo običajno boljšo natančnost dimenzij kot tiskalniki FDM
• Na osi Z lahko dosežete ločljivost do 10 mikronov.
• Običajno vidimo 3D tiskalnike z ločljivostjo od 20 mikronov do 100 mikronov.

Materiali za tiskanje

Odvisno od materiala, iz katerega tiskate, lahko po ohlajanju pride do krčenja, kar zmanjša natančnost dimenzij.

Če menjate materiale in niste navajeni na stopnje krčenja, morate opraviti nekaj testov in ugotoviti, kako doseči najboljšo dimenzijsko natančnost izpisov.

Zdaj lahko izberete:

• Če uporabljate drug material, ponovno izvedite preskus kalibracijske kocke, da preverite stopnjo krčenja.
• Odmerite tisk glede na stopnjo krčenja omenjenega tiska.

Velikost predmeta

Podobno je pomembna tudi velikost predmeta, saj veliki predmeti pogosto povzročajo zapletene težave, pri tako velikih predmetih pa se včasih pojavlja veliko netočnosti.

• Izberite manjše predmete ali razdelite večji predmet na manjše dele.
• Z razdelitvijo večjega predmeta na manjše dele se poveča dimenzijska natančnost vsakega dela.

Preverite gibanje sestavnih delov

Različni deli naprave imajo pomembno vlogo v postopku 3D tiskanja, zato je treba pred tiskanjem preveriti vsak del.

• Preverite vse napenjalne jermene in jih za gotovost zategnite.
• Prepričajte se, da so vse linearne palice in vodila ravna.
• Poskrbite tudi, da bo vaš 3D tiskalnik dobro vzdrževan, in uporabite malo olja na linearnih palicah in vijakih.

Izboljšajte svojo prvo plast

Prvi sloj je kot prvo vprašanje na izpitih; če gre dobro, bo vse ostalo v redu. Podobno ima lahko vaš prvi sloj dolgotrajen vpliv na tiskarski model v smislu dimenzijske natančnosti, če ga ne obravnavate pravilno.

Če ste šobo nastavili previsoko ali prenizko, bo to vplivalo na debelino slojev, kar bo močno vplivalo na tiskanje.

Poleg obvladovanja dimenzijske natančnosti morate storiti naslednje:

• Prepričajte se, da je šoba dobro oddaljena od posteljice, da bo prvi sloj popoln.
• Vsekakor bi preizkusila svoje prve plasti in ugotovila, ali se dobro obnesejo.
• Posteljo ustrezno izravnajte in se prepričajte, da je med segrevanjem ravna, da lahko upoštevate morebitno deformacijo.
• Za zelo ravno površino uporabite stekleno podlago

Temperatura tiskanja

Temperatura ima pomembno vlogo pri doseganju želene natančnosti. Če tiskate pri visoki temperaturi, lahko pride do tega, da se iztisne več materiala, ki se ohlaja dlje časa.

To lahko vpliva na dimenzijsko natančnost odtisov, saj lahko na prejšnjo plast, ki se ni ohladila, vpliva naslednja plast.

• Izvedite temperaturni stolp in poiščite optimalno temperaturo, ki zmanjšuje nepravilnosti pri tiskanju.
• Običajno je to mogoče, če nekoliko znižate temperaturo tiskanja (za približno 5 °C).
• Uporabiti morate najnižjo možno temperaturo, ki ne povzroča premajhnega iztiskanja.

Tako boste imeli dovolj časa, da se plasti ohladijo, in dosegli boste gladko in ustrezno dimenzijsko natančnost.

Nadomestilo pri oblikovanju

Ko ste nastavili natančnost dimenzij stroja, bi morali biti na pravi poti, vendar lahko v nekaterih primerih dobite dimenzije, ki niso tako natančne, kot ste mislili.

Lahko pa upoštevamo netočnost določenih delov glede zasnove in pred 3D tiskanjem spremenimo njihove dimenzije.

To pride v poštev le, če oblikujete svoje dele, vendar se lahko prilagoditve obstoječih modelov naučite s pomočjo nekaterih učnih gradiv na YouTubu ali če se sami učite programske opreme za oblikovanje.

• Preverite zmogljivost tiskanja stroja in nastavite vzorce v skladu z njo.
• Če vaš 3D tiskalnik lahko tiska le do določene ločljivosti, lahko velikost pomembnih delov nekoliko povečate.
• Modele drugih oblikovalcev prilagodite zmogljivosti tolerance svojih strojev.

Prilagoditev stopnje pretoka

Količina filamenta, ki izhaja iz šobe, je neposredno sorazmerna z učinkovitostjo nanašanja in ohlajanja plasti.

Če je hitrost pretoka počasnejša od optimalne, lahko nastanejo vrzeli, če pa je visoka, lahko na plasteh nastanejo prevelike količine materiala, kot so kapljice in mozolji.

• Poskusite najti pravo hitrost pretoka za postopek tiskanja.
• V majhnih časovnih intervalih prilagodite pretok s testom stopnje pretoka in preverite, katera stopnja pretoka vam daje najboljše rezultate.
• Vedno pazite, da ne pride do prekomernega iztiskanja pri povečanem pretoku in premajhnega iztiskanja pri zmanjšanem pretoku.

Ta nastavitev je odlična za preprečevanje premajhnega ali prevelikega iztiskanja pri 3D izpisih, ki lahko zagotovo negativno vpliva na dimenzijsko natančnost/

Vodoravna širitev v programu Cura

Ta nastavitev v programu Cura vam omogoča prilagoditev velikosti 3D izpisa v osi X/Y. Če imate 3D izpis s prevelikimi luknjami, lahko za vodoravni odmik uporabite pozitivno vrednost, da ga izravnate.

In obratno, pri manjših luknjah morate za vodoravni odmik uporabiti negativno vrednost, da ga izravnate.

Glavna vloga te nastavitve je:

• Izravnava spremembo velikosti, ki nastane pri krčenju med ohlajanjem.
• Z njim lahko dobite točno velikost in natančne dimenzije modela za 3D tiskanje.
• Če je model za tiskanje manjši, ohranite pozitivno vrednost, če pa je velik, izberite manjšo vrednost.