Для більшості застосувань у 3D-друку точність розмірів і допуски не мають великого значення, особливо якщо ви друкуєте круті моделі або прикраси.

З іншого боку, якщо ви прагнете створювати функціональні деталі, які вимагають високої точності розмірів і точності, то вам потрібно зробити ряд кроків, щоб досягти цього.

SLA 3D-принтери зазвичай мають найкращу роздільну здатність, що забезпечує кращу точність розмірів і допуски, але добре налаштований FDM-принтер також може чудово працювати. Відкалібруйте швидкість друку, температуру і швидкість потоку, щоб отримати найкращу точність розмірів. Переконайтеся, що стабілізували раму і механічні частини.

У решті статті ми розглянемо деякі додаткові деталі щодо досягнення найкращої точності розмірів, тож продовжуйте читати, щоб дізнатися більше.

Які фактори впливають на точність розмірів під час 3D-друку?

Перш ніж перейти до факторів, які впливають на точність розмірів ваших 3D-друкованих деталей, дозвольте мені пролити світло на те, що таке точність розмірів.

Це просто означає, наскільки добре надрукований об'єкт відповідає розміру та характеристикам оригінального файлу.

Нижче наведено перелік факторів, які впливають на точність розмірів 3D-друку.

• Точність машини (роздільна здатність)
• Поліграфічний матеріал
• Розмір об'єкта
• Вплив першого шару
• Недостатня або надмірна екструзія
• Температура друку
• Швидкість потоку

Як отримати найкращі допуски та точність розмірів

3D-друк вимагає високого рівня точності при друкуванні спеціалізованих деталей. Однак, якщо ви хочете друкувати з високою точністю розмірів, наступні фактори допоможуть вам досягти цього, а також вищезгадані кроки.

Машинна точність (роздільна здатність)

Перше, на що потрібно звернути увагу, коли ви намагаєтеся підвищити точність розмірів, - це фактична роздільна здатність, якою обмежений ваш 3D-принтер. Роздільна здатність визначає, наскільки високою може бути якість ваших 3D-відбитків, вимірюється в мікронах.

Зазвичай ви бачите роздільну здатність XY і висоту шару, які показують, наскільки точним може бути кожен рух уздовж осі X або Y.

Існує мінімальна величина, на яку друкуюча головка може переміщатися в розрахунковий спосіб, тож чим менше це число, тим точніше буде точність розмірів.

Тепер, коли справа доходить до власне 3D-друку, ми можемо запустити калібрувальний тест, за допомогою якого ви зможете з'ясувати, наскільки точними є ваші розміри.

Я рекомендую роздрукувати собі калібрувальний куб XYZ 20 мм (зроблений за допомогою iDig3Dprinting на Thingiverse), а потім виміряти розміри за допомогою пари високоякісних штангенциркулів.

Цифрові штангенциркулі Kynup з нержавіючої сталі мають один з найвищих рейтингів на Amazon, і не дарма. Вони дуже точні, з точністю до 0,01 мм, і дуже зручні у використанні.

Після того, як ви надрукували і виміряли калібрувальний куб, залежно від результатів вимірювань, вам потрібно буде відрегулювати кроки/мм безпосередньо у прошивці принтера.

Розрахунки та коригування, які вам знадобляться, виглядають наступним чином:

E = очікуваний розмір

O = спостережуваний розмір

S = поточна кількість кроків на мм

тоді:

(E/O) * S = ваша нова кількість кроків на мм

Якщо ваше значення знаходиться в межах 19,90 - 20,1 мм, то ви перебуваєте в дуже хорошому просторі.

All3DP описує це:

• Більше +/- 0,5 мм - це погано
• Менше +/- 0,5 мм - середній показник
• Менше +/- 0,2 мм - це добре
• Менше +/- 0,1 мм - це фантастика

Внесіть необхідні корективи, і ви повинні наблизитися до своєї мети - отримати найкращу точність розмірів.

• Використовуйте 3D-принтер з високою роздільною здатністю (менше мікронів) по осях XY і Z
• SLA 3D-принтери зазвичай мають кращу точність розмірів, ніж FDM-принтери
• По осі Z ви можете отримати роздільну здатність аж до 10 мікрон
• Зазвичай ми бачимо 3D-принтери з роздільною здатністю від 20 мікрон до 100 мікрон

Поліграфічні матеріали

Залежно від матеріалу, на якому ви друкуєте, після охолодження може відбутися усадка, що знизить точність розмірів.

Якщо ви змінюєте матеріали і не звикли до рівня усадки, вам варто провести кілька тестів, щоб з'ясувати, як досягти найкращої точності розмірів у ваших відбитках.

Тепер ви можете продовжувати:

• Повторіть тест калібрувального куба, якщо ви використовуєте інший матеріал для перевірки рівня усадки
• Масштабуйте відбиток залежно від рівня усадки на згаданому відбитку.

Розмір об'єкта

Так само важливим є розмір об'єкта, оскільки великі об'єкти часто створюють складні проблеми, а неточність у таких великих об'єктах іноді просто нестримна.

• Виберіть менші об'єкти або розділіть великий об'єкт на менші частини.
• Поділ більшого об'єкта на менші частини підвищує точність розмірів кожної з них.

Перевірка руху компонентів

Різні частини машини відіграють певну роль у процесі 3D-друку, тому кожна деталь потребує перевірки перед тим, як ви відправляєте її на друк.

• Перевірте всі натяжні ремені та затягніть їх на всяк випадок.
• Переконайтеся, що ваші лінійні стрижні та рейки прямі.
• Також слід переконатися, що ваш 3D-принтер добре обслуговується, і нанести трохи олії на лінійні стрижні та гвинти.

Вдосконалити перший шар

Найперший шар - це як перше питання на іспиті: якщо він пройде добре, то все залишиться добре. Так само і ваш перший шар може мати довготривалий вплив на модель друку з точки зору точності розмірів, якщо з ним не впоратися належним чином.

Якщо ви тримаєте сопло занадто високо або занадто низько, це вплине на товщину шарів, що значно погіршить якість друку.

Що вам потрібно зробити разом з управлінням точністю розмірів, так це

• Переконайтеся, що ваша насадка знаходиться на достатній відстані від грядки, щоб отримати ідеальний перший шар
• Я б обов'язково протестував ваші перші шари і перевірив, чи добре вони виходять
• Правильно вирівняйте ліжко і переконайтеся, що воно знаходиться в горизонтальному положенні під час нагрівання, щоб можна було врахувати будь-яке викривлення
• Використовуйте скляну основу для дуже рівної поверхні

Температура друку

Температура відіграє важливу роль у досягненні бажаної точності. Якщо ви друкуєте при високій температурі, ви можете спостерігати, як більше матеріалу виходить назовні, а на його охолодження йде більше часу.

Це може вплинути на точність розмірів ваших відбитків, оскільки на попередній шар, який ще не охолов, може вплинути наступний шар.

• Запустіть температурну вежу та знайдіть оптимальну температуру, яка зменшує дефекти друку
• Зазвичай для цього достатньо трохи знизити температуру друку (приблизно на 5°C)
• Вам потрібно використовувати якомога нижчу температуру, яка не призведе до недостатньої екструзії.

Це дасть вашим шарам достатньо часу для охолодження, і ви отримаєте гладку поверхню з відповідною точністю розмірів.

Компенсуйте під час проектування

Після того, як ви встановили точність розмірів верстата, ви повинні бути на правильному шляху, але в деяких випадках ви можете отримати розміри, які не настільки точні, як ви думали.

Що ми можемо зробити, так це врахувати неточність певних деталей з точки зору дизайну і внести зміни в ці розміри перед 3D-друком.

Це має сенс лише тоді, коли ви розробляєте власні деталі, але ви можете навчитися вносити корективи в існуючі конструкції за допомогою деяких навчальних відео на YouTube або просто витративши час на самостійне вивчення програмного забезпечення для проектування.

• Перевірте можливості друку вашого принтера і налаштуйте дизайн відповідно до них.
• Якщо ваш 3D-принтер може друкувати лише з певною роздільною здатністю, ви можете трохи збільшити розмір важливих ділянок
• Масштабуйте моделі інших розробників відповідно до можливостей допуску ваших верстатів.

Налаштуйте швидкість потоку

Кількість ниток, що виходять з сопла, прямо пропорційна тому, наскільки ефективно наносяться і охолоджуються ваші шари.

Якщо швидкість потоку повільніша за оптимальну, можуть залишитися прогалини, а якщо вона висока, ви можете побачити надлишок матеріалу на шарах, наприклад, згустки і прищі.

• Спробуйте знайти правильну швидкість потоку для процесу друку.
• Регулюйте невеликими інтервалами за допомогою тесту швидкості потоку, а потім подивіться, яка швидкість потоку дає найкращі результати
• Завжди слідкуйте за надмірною екструзією при збільшенні швидкості потоку та недостатньою екструзією при зменшенні швидкості потоку.

Цей параметр чудово підходить для боротьби з недостатньою або надмірною екструзією у ваших 3D-друках, яка може негативно вплинути на точність розмірів/...

Горизонтальне розширення в Курі

Цей параметр у Cura дозволяє регулювати розмір 3D-друку по осях X/Y. Якщо у вас є 3D-друк із надто великими отворами, ви можете додати додатне значення до горизонтального зміщення, щоб компенсувати його.

І навпаки, для менших отворів слід застосовувати від'ємне значення до горизонтального зсуву, щоб компенсувати його.

Головну роль відіграє саме цей параметр:

• Він компенсує зміну розміру, що відбувається при стисненні під час охолодження.
• Це допоможе вам отримати точний розмір і точні розміри вашої моделі для 3D-друку.
• Якщо модель друку менша за розміром, зберігайте додатне значення, а якщо більша - зменшуйте його.