Att lära sig att förbättra överhäng i 3D-utskrifter är en färdighet som din utskriftskvalitet verkligen kommer att uppskatta. Jag har haft några ganska dåliga överhäng tidigare, så jag bestämde mig för att ta reda på de bästa metoderna för att förbättra dem. Det är faktiskt inte så svårt som jag trodde.

För att förbättra överhäng bör du förbättra kylningen med en uppgradering av fläkten och en fläktkanal för att leda kall luft till smält filament. Att minska modellvinklarna till 45° eller mindre är ett bra sätt att minska dåliga överhäng. Du kan också minska lagerhöjden, utskriftshastigheten och utskriftstemperaturen så att filamentet inte smälter lika mycket, vilket gör att det kan svalna snabbare.

Detta är en bra utgångspunkt för att förbättra överhäng. Resten av artikeln går in på några viktiga detaljer för att hjälpa dig att förstå problemet och hur varje metod hjälper dig att förbättra ditt överhäng (med videor), så fortsätt läsa för att få reda på mer.

Vad är överhäng i 3D-utskrift?

Överhäng i 3D-utskrift är när filamentet som extruderas av munstycket "hänger" för långt över det föregående lagret, till en punkt där det befinner sig i luften och inte kan stödjas på ett lämpligt sätt. Detta resulterar i att det extruderade lagret "hänger över" och ger en dålig utskriftskvalitet, eftersom det inte kan bilda en bra grund undertill.

Ett bra överhäng är ett överhäng där du faktiskt kan 3D-skriva i en vinkel över 45°, vilket är en diagonal vinkel. För att sätta detta i perspektiv kan du tänka dig bokstaven T som försöker 3D-skrivas ut.

Du skulle klara dig bra upp till mitten av bokstaven eftersom den har ett bra stöd, men när du kommer till den övre raden är 90°-vinkeln alldeles för skarp för att ha något stöd under den.

Det är vad vi kallar överhäng.

Det finns överhängetester som du kan prova med vinklar från 10° upp till 80° för att se hur bra din 3D-skrivare hanterar överhänget, och de kan fungera ganska bra så länge du vidtar rätt åtgärder.

Det mest populära överhängetestet på Thingiverse är Mini All in One 3D Printer Test av majda107, som testar flera viktiga funktioner på en 3D-skrivare. Den skrivs ut utan stöd och med 100 % fyllning för att verkligen testa skrivarens förmåga.

Det är svårt att skriva ut överhäng i skarpa vinklar eftersom det inte finns tillräckligt med stödyta under nästa extruderade lager för att det ska hålla sig på plats. Det kommer praktiskt taget att skrivas ut i luften.

Vid 3D-utskrift är den allmänna regeln för att motverka överhäng är att skriva ut vinklar som är 45° eller mindre, eftersom vinklar över detta börjar påverkas negativt av överhäng.

Fysiken bakom den här vinkeln är att när du tänker på en 45° vinkel är den mitt i en 90° vinkel, vilket innebär att 50 % av lagret är stöd och 50 % av lagret är ostödd.

Om du överskrider 50 %-punkten är det verkligen inte tillräckligt med stöd för att få en tillräckligt solid grund, och ju längre ut i vinkeln, desto värre. Du vill att lagren ska ha större yta för att få vidhäftning för att få framgångsrika och starka 3D-utskrifter.

Vissa modeller är komplexa, vilket gör det ganska svårt att undvika överhäng överhuvudtaget.

Lyckligtvis finns det många metoder för att förbättra hur mycket överhäng våra 3D-skrivare kan leverera, så håll ögonen öppna för att ta del av dessa tips och tricks.

Hur du förbättrar överhäng i dina 3D-utskrifter

Som tidigare nämnts är det en bra lösning för överhäng att se till att dina modeller inte har vinklar som är högre än 45°, men det finns många fler sätt att förbättra överhäng som du kan använda i din 3D-utskrift.

Så här kan du förbättra överhäng i dina 3D-utskrifter

1. Ökad fläktkylning av delar
2. Minska lagrets höjd
3. Ändra modellens orientering
4. Minska utskriftshastigheten
5. Sänk utskriftstemperaturen
6. Minska lagrets bredd
7. Dela upp din modell i flera delar
8. Använd stödstrukturer
9. Integrera en avfasning i modellen
10. Trimma din 3D-skrivare

1. Öka fläktkylningen av delar

Det första jag skulle göra för att förbättra mina överhäng är att effektivisera kylningen av skikten. Detta innebär antingen att byta ut fläkten mot en fläkt av högre kvalitet eller att använda en fläktkanal som på rätt sätt leder den svala luften till dina 3D-utskrifter.

Många gånger kommer dina 3D-utskrifter att kylas på ena sidan, medan den andra sidan kämpar med överhäng eftersom den inte har tillräcklig kylning. Om detta är din situation kan du åtgärda problemet ganska enkelt.

Anledningen till att fläktar och kylning fungerar så bra är att så snart materialet extruderas genom munstycket kyls det till en temperatur långt under smälttemperaturen, vilket gör att det snabbt hårdnar.

Att filamentet hårdnar när det extruderas innebär att det kan bygga en bra grund oavsett om det finns lite stöd undertill. Det liknar broar, som är extruderade linjer av material mellan två upphöjda punkter.

Om du kan få bra broar kan du få bra överhäng, så de flesta av dessa tips för att förbättra överhäng kan också tillämpas på broar.

• Skaffa en fläkt av hög kvalitet - Noctua-fläkten är en fantastisk uppgradering som tusentals användare älskar.
• Skriv ut en Petsfang Duct (Thingiverse) eller en annan typ av kanal (Ender 3) som har visat sig fungera mycket bra.

2. Minska lagrets höjd

Nästa sak du kan göra är att minska lagerhöjden, vilket fungerar eftersom det minskar vinkeln i vilken de extruderade lagren arbetar.

Om du tänker dig dina extruderade lager som en trappa, så är det så att ju större trappan är, desto mer material finns utanför kanten på det föregående lagret, vilket med andra ord är överhäng.

På den andra sidan av detta scenario innebär en mindre trappa (lagerhöjd) att varje lager har en närmare grund och stödyta att bygga på för nästa lager.

Även om det kommer att öka utskriftstiden är det ibland nödvändigt för att få de fantastiska överhängena och den fina utskriftskvaliteten. Resultaten är oftast bättre än tidsåtgången!

Videon nedan från 3D Printing Professor illustrerar detta mycket bra.

Standardskikthöjden i Cura för ett 0,4 mm munstycke är en behaglig 0,2 mm, dvs. 50 %. Den allmänna regeln för skikthöjden i förhållande till munstyckesdiametern är mellan 25 % och 75 %.

Detta innebär att du kan använda ett intervall på 0,01 mm lagerhöjd upp till 0,03 mm.

• Jag skulle försöka använda en lagerhöjd på 0,16 mm eller 0,12 mm för din 3D-skrivare.
• Se till att du tillämpar "magiska siffror" för lagerhöjden så att du inte gör mikrosteg.

3. Ändra modellens orientering

Modellens orientering är ett annat knep som du kan använda till din fördel för att minska överhäng. Det innebär att du kan rotera och justera din 3D-utskriftsmodell för att minska de vinklar som modellen skrivs ut i.

Detta fungerar kanske inte alltid, men i vissa fall kan det fungera perfekt.

Du kanske inte kan minska vinkeln till under 45°, men du kan komma ganska nära.

För 3D-utskrifter i harts rekommenderas att du orienterar dina 3D-utskrifter så att de står 45° mot byggplattan för bättre vidhäftning.

• Rotera dina modeller för att minska överhäng
• Använd programvara för att automatiskt orientera dina 3D-utskriftsmodeller.

Makers Muse har en bra video som beskriver detaljerna bakom utskriftsorientering när det gäller styrka & upplösning, vilket ger dig en bättre förståelse för hur viktig utskriftsorientering är.

Han beskriver hur det alltid finns en kompromiss när det gäller orientering, och i vissa fall kan man få det bästa av två världar. Det krävs lite eftertanke och kunskap om hur lagren gör delar för att få det rätt.

4. Minska utskriftshastigheten

Det här tipset har något att göra med kylningsaspekten och bättre vidhäftning av skikten. När du sänker utskriftshastigheten innebär det att de extruderade skikten får mer tid på sig att kylas, så att de kan skapa en bra grund.

När du kombinerar en minskad utskriftshastighet med förbättrad kylning, en minskad lagerhöjd och en bra orientering av detaljerna kan du avsevärt minska förekomsten av överhäng i dina 3D-utskrifter.

5. Sänk temperaturen vid utskrift

Den optimala temperaturen för din 3D-skrivare är den som extruderar snyggt vid lägsta möjliga temperatur. Du vill inte använda en munstyckstemperatur som är högre än vad du faktiskt behöver, om du inte har andra mål i åtanke.

Anledningen till detta är att filamentet kommer att vara mer flytande och hetare än vad det behöver vara, så kylningen kommer inte att vara lika effektiv med ett mer smält filament, vilket bidrar till minskade överhäng.

En högre utskriftstemperatur kan bidra till att öka hållfastheten hos detaljerna eller minska problem med underextrusion, men om du finjusterar din 3D-skrivare kan du vanligtvis lösa många problem utan att använda temperaturen som lösning.

Jag skulle prova mig fram genom att använda ett temperaturtorn som är kalibrerat för att testa flera temperaturer som ligger inom trådens intervall.

Till exempel kan ett temperaturtorn med 10 delar och ett temperaturintervall för glödtråden på 195-225 °C ha en starttemperatur på 195 °C och sedan öka i steg om 3 °C upp till 225 °C.

Du kan verkligen välja en perfekt temperatur med den här metoden och sedan se den lägsta temperaturen där utskriftskvaliteten är bra.

GaaZolee har skapat ett fantastiskt Smart Compact Temperature Calibration Tower på Thingiverse.

• Hitta den optimala utskriftstemperaturen
• Se till att du inte använder en högre temperatur än vad du behöver eftersom det kan leda till ett högt flöde av material.

6. Minska lagrets bredd

Denna metod fungerar i viss mån eftersom den minskar vikten på varje extruderat lager av material. Ju mindre vikt ett lager har, desto mindre massa eller kraft ligger bakom det som hänger över det föregående lagret.

När man tänker på fysiken bakom överhäng har det att göra med den minskade skikthöjden och att den bättre kan bära sin egen vikt i överhängsvinkeln.

En annan fördel med att minska skiktbredden är att du har mindre material att kyla ner, vilket resulterar i en snabbare kylning av det extruderade materialet.

Om du minskar lagerbredden kan det tyvärr öka den totala utskriftstiden eftersom du kommer att extrudera mindre material.

7. Dela upp din modell i flera delar

Den här metoden är lite mer påträngande än de andra, men den kan göra underverk med besvärliga utskrifter.

Tekniken här är att dela upp dina modeller i sektioner som minskar dessa 45°. Kolla in videon från Josef Prusa nedan för en enkel handledning i Meshmixer-programmet.

Användare av 3D-skrivare gör också detta när de har ett stort projekt och en relativt liten 3D-skrivare som inte kan ta emot hela objektet. Vissa utskrifter delas upp i flera delar för att göra ett objekt, till exempel en Stormtrooperhjälm som består av över 20 delar.

8. Använd stödstrukturer

Att använda stödkonstruktioner är en slags enkel väg ut för att förbättra överhäng, eftersom man skapar en stödjande grund i stället för att låta överhänget göra sin magi.

I många fall är det svårt att helt undvika stödmaterial, oavsett inriktning, lagerhöjd, kylningsnivå och så vidare.

Ibland måste du bara gå vidare och lägga till dina stödstrukturer via din slicer. Det finns några slicers där ute som låter dig anpassa dina stödstrukturer

I videon nedan från CHEP visas hur du lägger till anpassade stöd med hjälp av ett särskilt plugin, så du kan gärna kolla in det för att minska dina stöd.

9. Integrera en fas i din modell

Att integrera en avfasning i din modell är en ganska bra metod för att minska överhäng eftersom du minskar de faktiska vinklarna i din modell. Det beskrivs som en övergångskant mellan två ytor på ett objekt.

Med andra ord kan du i stället för att ha en skarp 90°-sväng mellan två sidor av ett objekt lägga till en krökning som skär bort en rätvinklig kant eller ett hörn för att skapa en symmetrisk sluttande kant.

Den används vanligtvis inom snickeri, men den har definitivt bra användningsområden inom 3D-utskrift, särskilt när det gäller överhäng.

Eftersom överhäng följer 45°-regeln är en avfasning perfekt för att förbättra överhäng när den kan användas. I vissa fall är en avfasning inte praktisk, men i andra fall fungerar den bra.

Fasning förändrar modellernas utseende avsevärt, så tänk på detta.

10. Trimma din 3D-skrivare

Den sista saken att göra, som inte specifikt gäller överhäng, men som gäller 3D-skrivarens kvalitet och prestanda i allmänhet, är att helt enkelt trimma 3D-skrivaren.

De flesta försummar sin 3D-skrivare med tiden och inser inte att regelbundet underhåll är en bra idé för utskriftskvaliteten. 3D-skrivare är mycket hållbara, men de består av delar som behöver lite extra omsorg, t.ex. remmar, rullar, utskriftsmunstycken och stavar.

• Kontrollera dina delar & se till att du byter ut delar som är märkbart slitna.
• Dra åt skruvar runt 3D-skrivaren och bältena.
• Applicera regelbundet lite lätt maskinolja eller syolja på dina stänger för att få dem att röra sig smidigare.
• Rengör extrudern och fläktarna eftersom de lätt kan samla damm och rester.
• Se till att byggytan är ren och hållbar
• Gör en kalldragning då och då - värm upp munstycket till 200 °C, sätt in glödtråden, sänk värmen till 100 °C och dra sedan hårt i glödtråden.

Det finns många metoder för att förbättra ditt överhäng som fungerar ganska bra. Förhoppningsvis har den här artikeln lett dig i rätt riktning för att äntligen få ett överhäng som du kan vara stolt över.