Vilken lagerhöjd är bäst för 3D-utskrift?

Roy Hill 07-07-2023
Roy Hill

Skikthöjden på dina 3D-printade objekt är viktig för kvalitet, hastighet och till och med styrka. Det är en bra idé att ta reda på vilken skikthöjd som är bäst för din situation.

Jag har funderat på vad som är den bästa lagerhöjden för vissa 3D-utskriftssituationer, så jag gjorde lite forskning om det och kommer att dela med mig av den i det här inlägget.

Den bästa skikthöjden vid 3D-utskrift för ett standardmunstycke på 0,4 mm är mellan 0,2 och 0,3 mm. Denna skikthöjd ger en balans mellan hastighet, upplösning och utskriftsframgång. Skikthöjden bör ligga mellan 25 och 75 % av munstyckesdiametern, annars kan du få problem med utskriften.

Du har det grundläggande svaret, men vänta, det är inte allt! Det finns fler detaljer att ta hänsyn till när du ska välja den bästa lagerhöjden för dig själv, så stanna kvar och fortsätt läsa för att ta reda på det.

Om du är intresserad av att se några av de bästa verktygen och tillbehören för dina 3D-skrivare kan du enkelt hitta dem genom att klicka här (Amazon).

    Vad är Layer Height, Layer Thickness eller Resolution?

    Innan vi börjar välja vilken lagerhöjd som är bäst bör vi alla ha samma uppfattning om vad lagerhöjd är.

    Så i princip är lagerhöjden det mått, vanligtvis i mm, som munstycket extruderar för varje lager i en 3D-utskrift. Det kallas också för lagertjocklek och upplösning vid 3D-utskrift eftersom det är det som gör att en 3D-utskrift håller högre kvalitet.

    Om du tänker på ett detaljerat objekt innebär en stor lagerhöjd att detaljerna inte kan nå så långt. Det är ungefär som att försöka bygga ett detaljerat objekt med Legobitar, klossarna är alldeles för stora för att detaljerna verkligen ska komma fram.

    Ju mindre lagerhöjden eller "byggstenarna" är, desto bättre kvalitet får du, men det resulterar också i att fler lager måste extruderas för att åstadkomma samma utskrift.

    Om du undrar "påverkar lagerhöjden utskriftskvaliteten?" så gör den det direkt, liksom den dimensionella noggrannheten. Ju lägre lagerhöjd eller högre upplösning du har, desto mer kommer dina 3D-utskrivna delar att vara dimensionellt exakta och ha bättre utskriftskvalitet.

    Skikthöjd är i princip samma sak som upplösning.

    Nu när vi har denna grundläggande förståelse för lagerhöjden kan vi besvara huvudfrågan om att välja den bästa lagerhöjden för 3D-utskrift.

    Vilken lagerhöjd är bäst för 3D-utskrift?

    Detta är inte den enklaste frågan att besvara eftersom det verkligen beror på vad du föredrar.

    Behöver du en blixtsnabb utskrift så att du kan få ut dem så fort som möjligt? Välj då en större lagerhöjd.

    Om du vill ha ett konstnärligt verk med mycket detaljerade delar och oöverträffad precision ska du välja en mindre lagerhöjd.

    När du har fastställt balansen mellan hastighet och kvalitet kan du välja vilken lagerhöjd som är lämplig för din 3D-utskriftssituation.

    En bra skikthöjd som fungerar i de flesta situationer är 0,2 mm. Det är den typiska skikttjockleken för 3D-utskrift eftersom standardmunstycket är 0,4 mm och en bra regel är att använda cirka 50 % av munstyckets diameter som skikthöjd.

    I en situation som 3D-utskrift av ansiktsmasker och ansiktsskydd för personlig skyddsutrustning är det viktigaste målet att få dem utskrivna så snabbt som möjligt. Du skulle inte bara välja ett större munstycke, utan också använda en större lagerhöjd, ända till den punkt där det är fullt fungerande.

    När du har en modell av en detaljerad, konstnärlig staty som du vill visa upp i ditt hem är målet att få bästa möjliga kvalitet. Du väljer en mindre munstyckesdiameter och använder en liten lagerhöjd för att få en extremt hög detaljnivå.

    För att avgöra vilken som är bäst bör du 3D-skriva ut objekt som en kalibreringskub eller en 3D Benchy med olika lagerhöjder och inspektera kvaliteten.

    Behåll dessa som referensmodeller så att du vet hur bra kvaliteten blir när du använder dessa munstycksdiametrar och inställningar för lagerhöjd.

    Du bör dock tänka på att det finns gränser för hur liten eller stor skikthöjden kan vara, beroende på munstyckets diameter.

    En för låg skikthöjd för din munstyckesdiameter skulle gör att plasten trycks tillbaka in i munstycket. och den kommer att ha problem med att trycka ut glödtråd överhuvudtaget.

    En för hög skikthöjd för din munstyckesdiameter skulle gör det svårt för lagren att hålla sig till varandra på grund av att munstycket inte kan extrudera med god noggrannhet och precision.

    Det finns en välkänd riktlinje inom 3D-utskriftsbranschen om hur högt du bör ställa in lagerhöjden i procent av munstyckesdiametern.

    Cura börjar till och med ge varningar när du anger en lagerhöjd som överstiger 80 % av din munstyckesdiameter. Om du har en munstyckesdiameter på 0,4 mm, vilket är standardstorleken för munstycken, får du en varning om du anger en lagerhöjd på 0,32 mm eller mer.

    Som tidigare nämnts bör din lagerhöjd vara mellan 25 % & 75 % av din munstycksdiameter.

    För standardmunstycket på 0,4 mm ger detta ett lagerhöjdsintervall på 0,1 mm upp till 0,3 mm.

    För ett större munstycke på 1 mm är det lite lättare att beräkna, med ett intervall på 0,25 mm & 0,75 mm.

    Mittpunkten eller 50 % är vanligtvis en bra utgångspunkt. Om du vill ha bättre kvalitet eller snabbare utskriftstid kan du justera den efter det.

    En bra skikthöjd för PLA eller PETG är 0,2 mm för ett 0,4 mm munstycke.

    Hur påverkar lagerhöjden hastigheten och trycktiden?

    Som tidigare nämnts har vi konstaterat att lagerhöjden påverkar hastigheten och den totala utskriftstiden för ditt objekt, men i vilken utsträckning. Det här är lyckligtvis ganska enkelt att ta reda på.

    Lagerhöjden påverkar utskriftstiden eftersom skrivarhuvudet måste skriva ut varje lager ett efter ett. En mindre lagerhöjd innebär att objektet har fler lager totalt.

    Om du har en lagerhöjd på 0,1 mm (100 mikron) och sedan justerar den till 0,2 mm (200 mikron) har du i praktiken halverat det totala antalet lager.

    Om du till exempel har ett objekt som är 100 mm högt skulle det ha 1 000 lager med en lagerhöjd på 0,1 mm och 500 lager med en lagerhöjd på 0,2 mm.

    Allting är lika, vilket innebär att om du halverar lagerhöjden fördubblar du den totala utskriftstiden.

    Låt oss använda ett verkligt exempel på 3D Benchy (ett stapelobjekt för 3D-utskrift för att testa skrivarens förmåga) med tre olika lagerhöjder, 0,3 mm, 0,2 mm & 0,1 mm.

    0,3 mm Benchy tar 1 timme och 7 minuter, med totalt 160 lager.

    0,2 mm Benchy tar 1 timme och 35 minuter, med totalt 240 lager.

    0,1 mm Benchy tar 2 timmar och 56 minuter att skriva ut, med 480 individuella lager.

    Skillnaden mellan utskriftstiden för:

    • 0,3 mm höjd och 0,2 mm höjd är 41 % eller 28 minuter.
    • 0,2 mm höjd och 0,1 mm höjd är 85 % eller 81 minuter (1 timme och 21 minuter).
    • 0,3 mm höjd och 0,1 mm höjd är 162 % eller 109 minuter (1 timme 49 minuter).

    Även om förändringarna är mycket betydande blir de ännu mer betydande när vi tittar på stora objekt. 3D-modeller som täcker en stor del av skrivbädden, bred och hög, har större skillnader i utskriftstid.

    För att illustrera detta skar jag en 3D Benchy i 300 % skala som nästan fyller upp byggplattan. Skillnaderna mellan utskriftstiderna för varje lagerhöjd var enorma!

    Om vi börjar med den största skikthöjden på 0,3 mm, vilket ger en snabbare utskrift, har vi en utskriftstid på 13 timmar och 40 minuter.

    Därefter har vi 0,2 mm 300% Benchy och den kom in på 20 timmar och 17 minuter.

    Se även: Hur man skriver ut & Cure Clear Resin 3D-utskrifter - Stoppa gulning

    Slutligen, Benchy av högsta kvalitet med en skikthöjd på 0,1 mm, vilket tog 1 dag, 16 timmar och 8 minuter!

    Skillnaden mellan utskriftstiden för:

    • 0,3 mm höjd och 0,2 mm höjd är 48 % eller 397 minuter (6 timmar och 37 minuter).
    • 0,2 mm höjd och 0,1 mm höjd är 97 % eller 1 191 minuter (19 timmar och 51 minuter).
    • 0,3 mm höjd och 0,1 mm höjd är 194 % eller 1 588 minuter (26 timmar och 28 minuter).

    När vi jämför normal Benchy med 300% Benchy ser vi skillnaderna i relativ trycktid.

    Skiktets höjd Benchy 300 % skala Benchy
    0,3 mm till 0,2 mm 41 % ökning 48 % ökning
    0,2 mm till 0,1 mm 85 % ökning 97 % ökning
    0,3 mm till 0,1 mm 162 % ökning 194 % ökning

    Detta visar att om du skriver ut stora objekt kommer lagerhöjden att räknas mer för utskriftstiden, även om kvaliteten förblir densamma.

    Avvägningen mellan lagerhöjd och utskriftstid gör att det är något mer fördelaktigt att välja en större lagerhöjd för större objekt.

    "Ja, självklart" tänker du, fler lager innebär en längre trycktid, men hur är det med kvaliteten?

    Hur påverkar skikthöjden kvaliteten?

    Beroende på hur du personligen ser på saker och ting kanske du inte riktigt kan se skillnaden mellan ett tryck med 0,2 mm lagerhöjd och 0,3 mm lagerhöjd, även om det är en 50-procentig ökning.

    I det stora hela är dessa lager extremt små. När du tittar på ett objekt på avstånd märker du egentligen ingen skillnad. Det är först på nära håll, med bra belysning runt objektet, som du märker dessa kvalitetsskillnader.

    Som ett test och ett visuellt exempel på detta har jag själv 3D-skrivit ut några Benchys i några olika lagerhöjder. Jag valde 0,1 mm, 0,2 mm och 0,3 mm, vilket är ett intervall som majoriteten av 3D-skrivare använder i sina utskrifter.

    Låt oss se om du kan se skillnaden, ta en titt och se om du kan räkna ut vilka som är 0,1 mm, 0,2 mm och 0,3 mm lagerhöjd.

    Se även: Hur du får en perfekt kylning & fläktinställningar för utskrifter

    Svar:

    Vänster - 0,2 mm, mitten - 0,1 mm, höger - 0,3 mm.

    Bra jobbat om du fick rätt! När du tittar närmare på Benchys är det framför allt framsidan som är ett tecken. Du kan se "trapporna" i lagren som är mer framträdande med större lagerhöjder.

    Du kan definitivt se hur jämn Benchy med 0,1 mm lagerhöjd är över hela utskriften. På långt avstånd kanske det inte gör så stor skillnad, men beroende på din modell kan vissa delar kanske inte skrivas ut framgångsrikt med stora lagerhöjder.

    Mindre lagerhöjder kan hantera problem som överhäng mycket bättre eftersom det har mer överlappning och stöd från det föregående lagret.

    Om du tittar på dem från långt håll, skulle du verkligen märka skillnaden i kvalitet?

    För att bestämma den bästa lagerhöjden för din 3D-skrivare är det bara att fråga sig om du föredrar att öka kvaliteten med tiden och kvantiteten om du skriver ut många delar.

    Ditt munstycke har en effekt på lagerhöjden när det gäller begränsningarna för hur högt eller lågt det kan vara, enligt regeln 25-75 %.

    Påverkar lagerhöjden styrkan? Är högre lagerhöjd starkare?

    CNC Kitchen har skapat en video om vilken lagerhöjd som är bäst för hållfasthet, oavsett om det är en lågdetaljerad stor lagerhöjd eller en mycket exakt liten lagerhöjd. Det är en bra video med visuella bilder och välförklarade koncept som ger dig svaret.

    Jag ska sammanfatta videon för dig om du vill ha ett snabbt svar!

    Man skulle kunna tro att antingen den största eller den minsta lagerhöjden skulle vara bäst, men svaret är faktiskt ganska överraskande. Det var faktiskt inget av de extrema värdena, utan något däremellan.

    Efter att ha testat ett antal krokar med skikthöjder på mellan 0,05 mm och 0,4 mm fann han att den bästa skikthöjden för styrka var mellan 0,1 mm & 0,15 mm.

    Det beror på vilken storlek på munstycket du har för vilken lagerhöjd som fungerar bäst.

    Ender 3 magiska nummer lagerhöjd

    Du kanske har hört uttrycket "Magic Number" när det gäller lagerhöjden för en viss 3D-skrivare. Detta beror på att Z-axelns stegmotorer rör sig i "steg" på 0,04 mm och driver hotend den sträckan.

    Den fungerar för Ender 3, CR-10, Geeetech A10 och många fler 3D-skrivare med samma blyskruv. Du har M8-blyskruvar, TR8x1,5 trapezoidal blyskruv, SFU1204 BallScrew och så vidare.

    Det är möjligt att röra sig mellan dessa värden med mikrosteg, men dessa vinklar är inte lika stora. Stegmotorns naturliga rotation används genom att flytta den varma änden i steg om 0,04 mm.

    Om du vill ha utskrifter av bästa kvalitet för Ender 3 och en rad andra 3D-skrivare innebär det att du i stället för att använda en lagerhöjd på 0,1 mm vill skriva ut med en lagerhöjd på 0,08 mm eller 0,12 mm och så vidare.

    Användningen av dessa magiska tal har en effekt, nämligen att variationerna i skikthöjder från ojämna mikropunktvinklar jämnas ut, så att skikthöjden blir konsekvent genomgående.

    Detta beskrivs väl av Chuck på CHEP på YouTube som du kan se nedan.

    Enkelt uttryckt ger en stepper ingen feedback, så skrivaren måste följa kommandot och vara i en så bra position som möjligt. Steppers rör sig vanligtvis i hela eller halva steg, men när de rör sig däremellan finns det flera variabler som bestämmer stegavstånden för dessa mikrosteg.

    Med magiska siffror undviker man det hoppfulla spelet om exakta rörelser och använder halva och hela steg för bästa noggrannhet. Felnivån mellan de beordrade stegen och de faktiska stegen jämnas ut för varje steg.

    Förutom 0,04 mm finns det ett annat värde, 0,0025 mm, som är ett 1/16:e mikrostegsvärde. Om du använder adaptiva lager bör du använda värden som är delbara med 0,0025 eller begränsa dem till en upplösning på ett halvt steg på 0,02 mm.

    Kalkylator för optimal skikthöjd

    Josef Prusa har skapat en fin kalkylator för att bestämma den optimala skikthöjden för din 3D-skrivare. Du anger bara några parametrar så får du information om din idealiska skikthöjd.

    Många har rekommenderat och använt den här kalkylatorn under tiden, så det är värt att kolla upp den själv.

    Vilken är den bästa lagerhöjden för en Ender 3?

    Den bästa lagerhöjden för en Ender 3 är mellan 0,12 mm och 0,28 mm beroende på vilken kvalitet du vill ha. För högkvalitativa utskrifter där du vill ha mest detaljer rekommenderar jag en lagerhöjd på 0,12 mm. För snabbare 3D-utskrifter av lägre kvalitet är en lagerhöjd på 0,28 mm en bra lagerhöjd som balanserar väl.

    Vilka är nackdelarna med att använda en liten lagerhöjd?

    Eftersom utskriftstiden ökar med en mindre lagerhöjd innebär det också att det finns mer tid för att något ska gå fel med utskriften.

    Tunnare lager resulterar inte alltid i bättre utskrifter och kan faktiskt försvåra utskrifterna i längden. En intressant sak att veta när det gäller mindre lagerobjekt är att du vanligtvis får fler artefakter (ofullkomligheter) i dina utskrifter.

    Det är ingen bra idé att jaga en liten lagerhöjd för extremt högkvalitativa objekt, eftersom det kan sluta med att du lägger ner betydligt mer tid på ett tryck som inte ens ser bra ut.

    Att hitta den rätta balansen mellan dessa faktorer är ett bra mål för att välja den bästa lagerhöjden för dig själv.

    En del undrar om det är bättre med en lägre lagerhöjd, och svaret är att det beror på vad du vill uppnå, vilket nämns ovan. Om du vill ha modeller av hög kvalitet är det bättre med en lägre lagerhöjd.

    När man tittar på munstyckesstorlekar och lagerhöjder kan man fråga sig hur litet ett munstycke på 0,4 mm kan skriva ut. Om man använder riktlinjen 25-75 % kan ett munstycke på 0,4 mm skriva ut med en lagerhöjd på 0,1 mm.

    Påverkar skikthöjden flödeshastigheten?

    Lagerhöjden påverkar flödeshastigheten eftersom den bestämmer mängden material som extruderas från munstycket, men den ändrar inte den faktiska flödeshastigheten som är inställd i skäraren. Flödeshastigheten är en separat inställning som du kan justera, vanligtvis är den standard på 100 %. En högre lagerhöjd extruderar mer material.

    3D-utskriftsskiktets höjd och munstyckets storlek

    När det gäller skikthöjd kontra munstyckesstorlek vill du i allmänhet använda en skikthöjd som är 50 % av munstyckesstorleken eller diametern. Den maximala skikthöjden bör ligga runt 75-80 % av munstyckesdiametern. För att bestämma skikthöjden för ett 3D-utskrivet objekt kan du skriva ut egna små 3D-testutskrifter i olika storlekar och välja den som du vill ha.

    Om du älskar 3D-utskrifter av hög kvalitet kommer du att älska AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit från Amazon. Det är en uppsättning verktyg för 3D-utskrifter som ger dig allt du behöver för att ta bort, rengöra & avsluta dina 3D-utskrifter.

    Det ger dig möjlighet att:

    • Rengör enkelt dina 3D-utskrifter - 25-delars kit med 13 knivblad och 3 handtag, lång pincett, nåltång och limstift.
    • Ta enkelt bort 3D-utskrifter - sluta skada dina 3D-utskrifter genom att använda ett av de tre specialiserade borttagningsverktygen.
    • Perfekt finish på dina 3D-utskrifter - den 3-delade, 6-verktygs precisionsskrapan/pick/knivbladskombinationen med 6 verktyg kan komma in i små sprickor för att få en bra finish.
    • Bli ett 3D-utskriftsproffs!

    Roy Hill

    Roy Hill är en passionerad 3D-utskriftsentusiast och teknikguru med en mängd kunskap om allt som har med 3D-utskrift att göra. Med över 10 års erfarenhet inom området har Roy bemästrat konsten att 3D-designa och skriva ut, och har blivit en expert på de senaste 3D-utskriftstrenderna och -teknologierna.Roy har en examen i maskinteknik från University of California, Los Angeles (UCLA), och har arbetat för flera välrenommerade företag inom området 3D-utskrift, inklusive MakerBot och Formlabs. Han har också samarbetat med olika företag och individer för att skapa anpassade 3D-tryckta produkter som har revolutionerat deras branscher.Bortsett från sin passion för 3D-utskrift är Roy en ivrig resenär och en friluftsentusiast. Han tycker om att tillbringa tid i naturen, vandra och campa med sin familj. På fritiden mentorar han även unga ingenjörer och delar med sig av sin stora kunskap om 3D-utskrift genom olika plattformar, inklusive sin populära blogg, 3D Printerly 3D Printing.