Як отримати ідеальні верхній і нижній шари в 3D-друку

Roy Hill 25-07-2023
Roy Hill

Налаштування верхнього і нижнього шарів у 3D-друку можуть надати вашим моделям унікальних властивостей, тому я вирішив написати статтю про те, як отримати ідеальні верхній і нижній шари.

Щоб отримати ідеальні верхній і нижній шари, вам потрібно мати хорошу товщину верхнього і нижнього шарів, приблизно 1,2-1,6 мм. Такі налаштування, як Візерунки верхнього і нижнього шарів і Увімкнути прасування, можуть суттєво допомогти. Ще одне налаштування, яке користувачі вважають корисним, - Монотонний порядок верхнього і нижнього шарів, який забезпечує більш плавний шлях екструзії.

Це основна відповідь, але продовжуйте читати, щоб дізнатися більше корисної інформації про чудові верхні та нижні шари.

    Що таке верхній і нижній шари/товщина в 3D-друку?

    Верхній і нижній шари - це просто шари зверху і знизу вашої 3D-моделі. Ви можете налаштувати товщину верхнього і нижнього шарів, а також кількість верхніх і нижніх шарів у Cura. Вони друкуються суцільними, щоб закрити верхню і нижню частини ваших 3D-відбитків.

    Товщина верхнього/нижнього шару - це просто висота або товщина відповідних шарів. Ці шари впливають на кінцевий вигляд відбитка, оскільки частина їхніх шарів формує "шкіру" відбитка (зовнішню поверхню відбитка).

    Чим товщі верхній і нижній шари, тим міцнішими будуть ваші моделі, оскільки вони суцільні, а не надруковані з використанням малюнка заповнення і щільності.

    Іншим фактором, на який впливають ці налаштування, є те, наскільки водонепроникною буде ваша модель. Чим більша товщина верху і низу, тим більш водонепроникними будуть ваші моделі.

    Основний компроміс полягає в тому, що ваша модель буде використовувати більше матеріалу, чим товстіший верх і низ, а також займе більше часу на друк.

    Щоб краще зрозуміти верхній/нижній шари, ви можете переглянути це відео, яке розбиває внутрішню структуру 3D-моделі.

    Він також пояснює різні налаштування верхнього/нижнього шарів і те, як вони пов'язані зі стіною та заливкою малюнка. Ми розглянемо ці налаштування докладніше в наступному розділі.

    Найкращі верхні/нижні шари для 3D-друку

    У Cura є багато налаштувань верхнього/нижнього краю, які ви можете регулювати, наприклад:

    • Верхня/нижня товщина
      • Верхня товщина
        • Верхні шари
      • Товщина дна
        • Нижні шари
    • Верхній/нижній візерунок
    • Монотонний порядок зверху/знизу
    • Увімкнути прасування

    Давайте розглянемо, які найкращі налаштування для кожного з цих параметрів Верх/Нижній в Cura.

    Більшість людей рекомендують, щоб товщина верхнього/нижнього шару була щонайменше 1-1,2 мм (переконайтеся, що вона кратна висоті вашого шару). Це запобігає таким дефектам друку, як "подушка" і провисання.

    Це також запобігає тому, щоб заливка не проступала крізь друк.

    Верхня/нижня товщина

    Ідеальна товщина верху/низу має становити щонайменше 1,2 мм, щоб мати змогу належним чином закрити верхню та нижню частини ваших моделей. Значення за замовчуванням 0,8 мм є мінімальним для моделей, а не найкращим, і може легко призвести до зазорів у верхній частині вашої моделі.

    Якщо ви хочете отримати сильну верхню/нижню товщину, я б рекомендував використовувати 1,6 мм і вище. Варто провести власне тестування з деякими базовими моделями, щоб побачити різницю між тим, як вони виглядають насправді.

    Різні моделі та геометрії впливатимуть на те, як виглядатимуть 3D-моделі, тому ви можете спробувати кілька типів 3D-друку.

    Перегляньте відео нижче, щоб дізнатися більше про це налаштування.

    Верхня товщина і нижня товщина

    Налаштування Товщина верху і Товщина низу автоматично підлаштуються, коли ви введете свої налаштування Товщина верху/Товщина низу. У Cura, коли я вводжу Товщина верху/Товщина низу 1,6 мм, окремі налаштування Товщина верху і Товщина низу підлаштуються до цього значення, але ви можете налаштувати їх окремо.

    Зазвичай однакові значення добре працюють для обох налаштувань, але якщо ви помітили, що верхні шари не закриваються належним чином, ви можете збільшити значення параметра "Товщина верхнього шару" приблизно на 30-60%.

    Наприклад, у вас може бути верхній/нижній шар товщиною 1,6 мм, а потім окремий верхній шар товщиною 2-2,6 мм.

    Верхні та нижні шари

    Параметри верхнього і нижнього шарів також автоматично підлаштовуються під параметри товщини верхнього/нижнього шарів. Це відбувається на основі значення висоти шару, введеного вами значення товщини верхнього/нижнього шарів, а також кількості верхніх і нижніх шарів.

    Наприклад, при висоті шару 0,2 мм і товщині верхнього/нижнього шару 1,6 мм Cura автоматично введе 8 верхніх шарів і 8 нижніх шарів.

    Зазвичай рекомендують мати від 5 до 10 верхніх і нижніх шарів для 3D-друку. Один користувач сказав, що 6 - це магічне число для верхніх шарів, щоб запобігти провисанню над заповнювачем, і 2-4 для нижніх шарів.

    Більш важливим параметром є товщина шарів, оскільки ви можете мати 10 верхніх і нижніх шарів з низькою висотою шару, наприклад, 0,05 мм, що дасть товщину 0,5 мм. Це значення буде дуже низьким для 3D-друку.

    Дивіться також: Найкращий заповнювач для зазорів у 3D-друку PLA та ABS: як заповнити шви

    Я рекомендую встановити це значення, ввівши товщину верхнього/нижнього краю і дозволивши Cura виконати автоматичний розрахунок.

    Верхній/нижній візерунок

    Є кілька варіантів, для яких ви можете вибрати верхній/нижній візерунок:

    • Лінії (за замовчуванням)
    • Концентричний
    • Зіг-заг.

    Лінії - це гарний патерн, який забезпечує гарну якість поверхні, є жорстким у напрямках видавлювання ліній і міцно прилягає до стінок вашої моделі для більшої міцності.

    Концентричний відмінно підходить, якщо ви хочете побудувати водонепроникний об'єкт, оскільки запобігає утворенню повітряних кишень і зазорів.

    Це також забезпечить однакову міцність у всіх напрямках. На жаль, якість поверхні не найкраща, але це може змінюватися в залежності від поверхні вашого ліжка та дизайну моделі.

    Зигзагоподібний візерунок схожий на візерунок "Лінії", але різниця полягає в тому, що замість того, щоб лінії закінчувалися на стінках, він продовжує екструзію в наступній лінії шкіри. Якість поверхні при цьому візерунку також чудова, а швидкість екструзії є більш постійною.

    Основний недолік - це те, що він не так добре тримається на стінах, як візерунок "Лінії".

    Початковий шар нижнього шаблону

    Існує також параметр, подібний до верхнього/нижнього шаблону, який називається "Початковий шаблон нижнього шару" - це шаблон заповнення лише нижнього шару, що безпосередньо контактує з робочою пластиною. Шаблон першого шару дуже важливий, оскільки він безпосередньо впливає на такі фактори, як адгезія та деформація робочої пластини.

    Типовим візерунком нижнього початкового шару у Cura також є "Лінії". Ви також можете вибрати між концентричним і зигзагоподібним візерунками, так само, як і для параметра "Візерунок верхнього/нижнього шару".

    Пізніше ми розглянемо оптимальні шаблони початкового шару нижнього шару.

    Монотонний порядок зверху/знизу

    Монотонний порядок верх/низ - це параметр, який гарантує, що лінії верх/низ, які є суміжними, завжди будуть надруковані з перекриттям в одному напрямку. В основному це робить поверхні більш гладкими і послідовними завдяки тому, як світло відбивається від моделі.

    Якщо увімкнути цей параметр, він допоможе вирівняти екструдовані лінії так, щоб перекриття між сусідніми лініями було рівномірним по всій поверхні відбитка.

    Наприклад, ви можете подивитися на цей друк з монотонним порядком верх/низ з Reddit (праворуч). Подивіться, як світло відбивається від моделі, коли лінії верхнього шару вирівняні в одному напрямку.

    Мені подобається новий варіант монотонної заливки. Така величезна різниця в деяких моїх відбитках. від prusa3d

    Це призводить до кращого вигляду та більш рівної поверхні. Деякі користувачі навіть поєднують монотонне налаштування з прасуванням, щоб створити більш рівну поверхню.

    За замовчуванням у Cura параметр "Монотонний порядок зверху/знизу" вимкнено. Однак слід знати, що ввімкнення цього параметра може дещо збільшити час друку.

    Ви можете переглянути це відео від ModBot, в якому він пояснює різницю між відбитками, що використовують монотонне впорядкування, і тими, що не використовують його. Він також порівнює вплив прасування і монотонного впорядкування на більш складні відбитки.

    Увімкнути прасування

    Прасування - це ще один параметр, який може покращити верхні шари, проводячи гарячим соплом по поверхні відбитка, щоб м'яко розгладити шари. Під час проходження сопло все ще підтримує низьку швидкість потоку, що допомагає заповнити прогалини у верхньому шарі.

    Ви можете побачити різницю між принтами з прасуванням і без нього на зображеннях нижче.

    Я вдосконалював налаштування прасування! PETG 25% 0,1 інтервал від 3D-друку

    Ви можете побачити, наскільки це впливає на верхній шар: поверхня набагато гладша, без зазорів і щілин.

    У Cura від 3D-друку не ввімкнено прасування проти прасування в 3D-принтері

    Параметр "Увімкнути прасування" у Cura за замовчуванням вимкнено. Використання цього параметра може збільшити час друку, а також спричинити небажані ефекти на нахилених поверхнях, тому я рекомендую провести тестування, щоб переконатися, що він справді впливає на результат.

    Оскільки прасування впливає на всі верхні шари, щоб заощадити час, ви можете вибрати прасування лише найвищих шарів у Cura. Вам потрібно знайти потрібний параметр за допомогою рядка пошуку або встановити видимість налаштувань на "Експерт", натиснувши три горизонтальні лінії поруч із рядком пошуку.

    Ви також можете знайти в Cura більше налаштувань прасування для покращення параметрів верхнього шару. Один користувач рекомендує встановити потік прасування на рівні 4-10%, а початковий рівень - 5%. За замовчуванням Cura встановлює потік прасування на рівні 10%.

    Щоб побачити прасування в дії та дізнатися більше корисних налаштувань прасування, які можна використовувати для друку, перегляньте відео нижче.

    До речі, деякі користувачі Cura скаржилися на те, що верхній і нижній шари було встановлено на 0 і 99999 відповідно.

    Це трапляється, коли ви встановлюєте відсоток заповнення на 100%. Таким чином, принтер друкує всі шари як суцільні нижні шари. Щоб виправити це, зменшіть щільність заповнення вашої моделі до менш ніж 100%, навіть 99% підійде.

    Інші способи покращення поверхні верхнього шару

    Існують також деякі інші налаштування, які не входять до категорії Верх/Нижній край у Cura, які можуть покращити вашу верхню поверхню.

    Один користувач рекомендує зменшити ширину верхньої/нижньої лінії. За замовчуванням вона відповідає звичайній ширині лінії, яка дорівнює діаметру сопла. Для сопла 0,4 мм ви можете спробувати зменшити її на 10% і подивитися, як це вплине на верхній і нижній шари.

    Хтось ще згадував, що насправді отримав хороші результати, використовуючи ширину верхньої/нижньої лінії 0,3 мм з насадкою 0,4 мм.

    Інша річ, яку ви можете зробити, це купити більш якісну насадку, оскільки деякі дешеві насадки можуть бути низької якості. Більш якісна насадка повинна мати більш точний діаметр сопла і більш плавну екструзію.

    Як я можу покращити свою верхню поверхню? за допомогою 3D-друку

    Увімкнення параметра "Вичісування" допомогло деяким користувачам покращити верхній і нижній шари 3D-друку. Вам слід встановити значення ' Не в шкірі ', який використовується за замовчуванням, щоб зменшити кількість слідів від сопел і плям на поверхнях.

    Існує параметр під назвою Top Surface Skin Layers, який визначає, скільки додаткових шарів шкіри буде застосовано до верхньої частини моделі. Це дозволяє вам застосовувати певні налаштування лише до верхніх шарів, хоча в Cura він не дуже часто використовується.

    Значення за замовчуванням для шарів скінів верхньої поверхні дорівнює 0. Cura зазначає, що ви можете досягти кращого вигляду верхньої поверхні, зменшивши швидкість друку і зменшивши значення параметра "Ривок" лише для скіну верхньої поверхні, хоча деякі з цих параметрів приховано у Cura.

    Після натискання кнопки "Керування видимістю налаштувань..." ви побачите головний екран, на якому можна шукати налаштування Cura. Просто знайдіть "верхній поверхневий шкірний ривок", щоб знайти налаштування і увімкнути перегляд.

    Щоб побачити налаштування, вам потрібно увімкнути "Контроль ривків" і застосувати значення щонайменше 1 для верхніх шарів скінів поверхні, щоб побачити їх.

    Інша річ, яку ви можете зробити, - увімкнути "Z-стрибок при втягуванні", щоб зменшити переміщення, які ви можете побачити у верхніх шарах. Один користувач також запропонував увімкнути "Втягувати при зміні шару", оскільки обидві ці опції допомогли зникнути лініям зміни шару.

    Інший користувач повідомив, що отримав чудові результати, відрегулювавши "Верхню/нижню швидкість потоку" лише на 3%, оскільки у верхньому шарі у нього спостерігалося незначне недоекструдування.

    Щоб дізнатися більше про додаткові налаштування скінів, які можна використовувати для скіну верхньої поверхні, перегляньте це відео. Ви можете дізнатися, як працюють такі розширені налаштування, як "Поступовий крок заповнення" і "Відсоток перекриття скінів".

    Найкращий початковий шар нижнього шару в Cura

    Найкращим початковим шаром нижнього шаблону в Cura є концентричний шаблон. Він забезпечує чудовий геометричний візерунок, який чудово виглядає на 3D-друку. Цей шаблон більш стійкий до викривлення та розшарування завдяки меншій усадці, оскільки він екструдується в усіх напрямках. Він також має кращу адгезію до будівельної пластини.

    Цей візерунок - чудовий універсальний варіант, який має гарний вигляд. Він може зробити моделі міцнішими та забезпечити кращі мости до країв принта, оскільки добре прилягає до стін.

    Шаблон "Лінії" добре підходить, якщо ви використовуєте пліт.

    Майте на увазі, що концентричний візерунок не завжди ідеальний і може утворювати плями посередині принта залежно від форми моделі. Зазвичай це трапляється на моделях, які мають круглу форму внизу, а не квадратну.

    Дивіться також: 6 способів, як відполірувати PLA 3D-друк - гладкий, блискучий, глянцевий фініш

    Ви можете виправити це, налаштувавши екструзію краще. Інший недолік полягає в тому, що вона не завжди добре поєднується з шаблоном заливки, який ви використовуєте, оскільки повторює форму вашого об'єкта. Ось чому її краще використовувати як шаблон нижнього шару.

    Лінійний візерунок працює трохи краще при використанні плоту. Просто переконайтеся, що лінії на принтері орієнтовані перпендикулярно до ліній шару плоту для оптимальної міцності.

    Найкращий візерунок верхнього шару для Cura

    Найкращий візерунок верхнього шару в Cura - зигзагоподібний, якщо вам потрібна найбільша міцність і більш рівномірна верхня поверхня, хоча він не так добре прилипає до стінок відбитка. Концентричний - чудовий візерунок для створення водонепроникних відбитків і гарних звисів. Він також однаково міцний у всіх напрямках.

    Однак, щоб збалансувати міцність і якість поверхні, ви можете використовувати шаблон "Лінії" за замовчуванням. Він забезпечує хорошу якість поверхні з хорошою міцністю.

    Нижче ви можете побачити візуальне представлення всіх трьох патернів.

    Ви також можете побачити відмінності у верхніх шарах, які вони створюють, і те, як можна використати гребінець для покращення якості верхнього шару.

    Чи можна використовувати 100% заповнення для верхнього шару Cura?

    Верхні шари ваших 3D-друків повинні автоматично використовувати 100% заповнення, оскільки вони друкуються як суцільні. Це робиться для того, щоб закрити будь-які прогалини верхнього шару і заповнити ділянки, де буде видно заповнення. Це також допомагає зробити ваші 3D-друки водонепроникними і міцнішими в цілому.

    Щасти вам і щасливого друку!

    Roy Hill

    Рой Хілл — пристрасний ентузіаст 3D-друку та технологічний гуру, який володіє багатими знаннями про все, що стосується 3D-друку. Маючи понад 10 років досвіду роботи в галузі, Рой опанував мистецтво 3D-проектування та друку та став експертом у новітніх тенденціях і технологіях 3D-друку.Рой отримав ступінь інженера-механіка Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) і працював у кількох авторитетних компаніях у сфері 3D-друку, включаючи MakerBot і Formlabs. Він також співпрацював з різними компаніями та окремими особами, щоб створювати спеціальні 3D-друковані продукти, які зробили революцію в їхній промисловості.Окрім пристрасті до 3D-друку, Рой є завзятим мандрівником і любителем активного відпочинку. Любить проводити час на природі, в походах і в кемпінгу з родиною. У вільний час він також наставляє молодих інженерів і ділиться багатством знань про 3D-друк через різні платформи, включаючи свій популярний блог 3D Printerly 3D Printing.