Як правильно друкувати опорні конструкції в 3D - простий посібник (Cura)

Roy Hill 04-06-2023
Roy Hill

Зміст

Опори для 3D-друку є важливою частиною успішного створення 3D-моделей. Тому варто навчитися правильно робити опори.

Дивіться також: Як виправити потрапляння сопла 3D-принтера на відбитки або станину (зіткнення)

Я вирішив написати статтю, щоб люди розуміли, як працюють підтримки для покращення вашого досвіду 3D-друку.

Опори для 3D-друку можна створювати вручну за допомогою спеціальних опор або автоматично, просто ввімкнувши їх у слайсері. Ви можете налаштувати такі параметри опор, як заповнення опори, шаблон, кут вильоту, відстань Z і навіть розміщення тільки на робочій пластині або всюди. Не всі вильоти потребують опор.

Продовжуйте читати цю статтю, щоб дізнатися про деякі основи створення опорних структур і більш просунуті методи, які стануть вам у нагоді.

    Що таке структура підтримки друку в 3D-друку?

    Як видно з назви, опорні конструкції допомагають підтримувати та утримувати друк під час 3D-друку. Крім того, вони слугують основою для наступних шарів друку, на які будуть наноситися наступні.

    Оскільки відбиток будується з друкарської форми, не кожна ділянка відбитка буде лежати безпосередньо на формі. У деяких випадках деякі елементи відбитка, такі як перемички і виступи, будуть виходити за межі відбитка.

    Оскільки принтер не може створювати ці секції в повітрі, в гру вступають опорні конструкції для друку. Вони допомагають закріпити відбиток на друкарській основі та забезпечують стабільну основу для цих елементів, на яких буде надруковано зображення.

    Після друку ви можете зняти опорні конструкції.

    Чи потрібен 3D-друк з підтримкою? Чи можна 3D-друкувати без підтримки?

    Так, ви можете друкувати моделі без підтримки. Не кожна 3D-модель потребує підтримки для друку. Усе залежить від властивостей та особливостей моделі.

    Наприклад, подивіться на погруддя Дейнеріс нижче. Воно трохи виступає, але ви можете надрукувати його без підставки.

    Ключовим прикладом 3D-друку, який не потребує опор, є 3D Benchy. Червоні області в Cura показують кути нахилу над вашим "Кутом нахилу опори", який за замовчуванням дорівнює 45°. Хоча ви бачите велику кількість нахилів, 3D-принтери все одно можуть впоратися з певними ситуаціями друку без опор.

    Ось як виглядатиме 3D Benchy з опорами зі звичайними налаштуваннями в режимі попереднього перегляду. Опори показані світло-блакитним кольором навколо моделі.

    Ось 3D Benchy без увімкнених опор.

    Давайте розглянемо деякі особливості, які визначають, чи потрібні вам опори.

    Перекриття та звиси

    Якщо модель має елементи, які нависають над основним корпусом, а також довгі непідтримувані балки та секції, їй знадобиться опора.

    Опори необхідні для таких моделей, щоб забезпечити основу для цих функцій.

    Складність моделі

    Якщо модель має дуже складну геометрію або дизайн, їй знадобляться опори. Ці складні конструкції часто мають непідтримувані ділянки, а без опор вони не будуть надруковані правильно.

    Орієнтація або обертання

    Орієнтація моделі визначає, чи будуть використовуватися опори і скільки їх буде використано. Наприклад, якщо модель орієнтована під крутим кутом, їй знадобиться більше опор, тому що більше секцій буде нависати над основним корпусом.

    Наприклад, подивіться на цю модель ассасина. У звичайній орієнтації вона потребує досить великої опори.

    Однак, якщо ви покладете його на ліжко, нависаючі елементи ляжуть на ліжко, і модель не потребує опор.

    Чи додають 3D-принтери (Cura) підтримку автоматично?

    Ні, Cura не додає опори автоматично, їх потрібно ввімкнути вручну, встановивши прапорець "Створити опору". Після ввімкнення опори створюються автоматично в областях з вильотами, кут яких можна відрегулювати за допомогою параметра "Кут вильоту опори".

    Cura надає безліч інших можливостей для налаштування опор для вашої моделі. Крім того, ви можете переглянути модель і перевірити наявність непідтримуваних секцій.

    Ви також можете вибрати тип опори, який найкраще підходить для вас. Cura пропонує два основних типи опор, а саме Нормально. і Опори для дерев .

    Як налаштувати та увімкнути підтримку 3D-друку в Cura

    Налаштувати та увімкнути підтримку 3D-друку на Cura досить просто. Це одна з тих речей, які ви будете робити краще, чим більше ви будете це робити.

    Дозвольте мені розповісти вам про процес.

    Дивіться також: 14 речей, які потрібно знати перед початком роботи з 3D-друком

    Крок 1: Імпортуйте модель до Cura

    • Натисніть на " Файл> Відкрити файл(и)" на панелі інструментів або скористайтеся кнопкою Ctrl + O ярлик.

    • Знайдіть 3D-модель на своєму комп'ютері та імпортуйте її.

    Ви також можете перетягнути файл безпосередньо в Cura, і 3D-модель завантажиться.

    Крок 2: Увімкніть підтримку

    У Cura є два способи створення опор: ви можете скористатися рекомендованими параметрами друку або власними параметрами.

    Ось як використовувати рекомендовані налаштування.

    • У правій частині екрана клацніть поле налаштувань друку.
    • Встановіть галочку з написом " Підтримка ".

    Або ж, якщо ви хочете більш складних налаштувань:

    • На цій же сторінці натисніть " C ustom"
    • Знайдіть спадне меню "Підтримка" і натисніть " Створити підтримку ".

    • Коли ви ввімкнете цю опцію, ви побачите різні налаштування підтримки, що з'являться під меню.

    Крок 3: Редагування налаштувань

    • Ви можете редагувати різноманітні налаштування, такі як щільність заповнення, шаблон підтримки тощо.
    • Ви також можете вибрати, чи потрібно, щоб опори торкалися лише робочої пластини, чи щоб вони генерувалися всюди в моделі.

    Як налаштувати користувацьку підтримку в Cura

    Параметр "Користувацькі опори" дає змогу вручну розмістити опори в потрібному місці моделі. Деякі користувачі віддають перевагу цьому параметру, оскільки автоматичні опори можуть створювати більше опор, ніж потрібно, що призводить до збільшення часу друку і витрат матеріалу.

    Більшість слайсерів, таких як PrusaSlicer і Simplify3D, надають для цього налаштування. Однак, щоб використовувати кастомну підтримку в Cura, вам доведеться скористатися спеціальним плагіном.

    Ось як ви можете це зробити.

    Крок 1: Встановіть спеціальний плагін підтримки

    • Перейдіть до Cura Marketplace

    • В рамках проекту Плагіни знайдіть вкладку "Нестандартні опори" & "Циліндричні нестандартні опори" плагіни

    • Натисніть на плагіни та встановіть їх

    • Перезапустити Cura

    Крок 2: Перевірте наявність островів/виступів на моделі

    Острови - це непідтримувані ділянки моделі, які потребують підтримки. Ось як їх перевірити.

    • Імпортуйте модель в Cura.
    • Розріжте модель ( Примітка: Переконайтеся, що всі налаштування генерації підтримки вимкнено .)
    • Поверніть модель і перевірте, чи є під нею ділянки, зафарбовані червоним кольором.

    • Ці ділянки - місця, які потребують підтримки.

    Крок 3: Встановіть опори

    • З лівого боку ви побачите панель інструментів користувацької підтримки. Клацніть на піктограму "Додати підтримку".

    • Тут ви можете вибрати між опорами у формі куба та циліндра.

    • Ви навіть можете змінювати ширину основи та кут нахилу, щоб підвищити стійкість опори.

    • Клацніть там, де ви хочете додати опори. Після цього в цій області з'являться блоки.
    • Використовуючи інструменти редагування, змінюйте блоки, доки вони не набудуть потрібної вам форми.

    • Переконайтеся, що блоки достатньо покривають площу. Також переконайтеся, що вони з'єднані з ліжком або будь-якою стійкою частиною моделі.

    Крок четвертий: Відредагуйте опори.

    • Перейдіть до спеціальних налаштувань друку та відкрийте спадне меню підтримки.
    • Тут ви можете змінити шаблон заповнення опор, щільність і цілий ряд інших налаштувань, як показано раніше.

    Наступна частина має вирішальне значення. Після того, як ви закінчите редагування опор, підніміться вгору і вимкніть " Генерувати підтримку" перед тим, як розрізати модель, щоб вона не створювала звичайні опори.

    Після того, як ви вимкнете його, розріжте модель, і вуаля, все готово.

    Я вважаю за краще використовувати Циліндричні опори на замовлення тому що ви отримуєте набагато більше можливостей для створення користувацьких опор, особливо з налаштуванням "Користувацькі", де ви можете клацнути одну область для початкової точки, а потім клацнути фінішну точку, щоб створити опору, яка охоплює основну область.

    Перегляньте відео нижче, щоб дізнатися, як це зробити.

    Як виправити опори, що не торкаються моделі

    Іноді у вас можуть виникнути проблеми з тим, щоб ваші опори не торкалися моделі. Це зіпсує друк, тому що звиси не матимуть основи, на яку можна було б спиратися.

    Ось кілька поширених причин цієї проблеми та способи їх усунення.

    Великі відстані підтримки

    Опорна відстань - це проміжок між опорами і відбитком, який дозволяє легко його зняти. Однак іноді ця відстань може бути занадто великою, що призводить до того, що опори не торкаються моделі.

    Щоб виправити це, переконайтеся, що Відстань до низу опори Z дорівнює висоті одного шару, а відстань зверху також дорівнює висоті одного шару.

    Відстань до низу опори Z зазвичай прихована в Cura. Щоб знайти її, виконайте пошук Відстань до опори Z у рядку пошуку Cura.

    Щоб зробити його постійним, клацніть правою кнопкою миші на налаштування і виберіть " Зберігайте це налаштування видимим ".

    Якщо ви друкуєте складні об'єкти, які потребують більшої кількості опор, ви можете погратися з цими значеннями і зменшити їх. Просто будьте обережні, щоб не зробити значення занадто низьким, щоб уникнути проблем при видаленні опор.

    Крихітні точки опори

    Інша причина, чому опори не торкаються моделі, полягає в тому, що ділянки, які потрібно підтримувати, дуже малі. У цій ситуації опора матиме достатній контакт з відбитком, щоб підтримувати його.

    Виправити це можна двома способами. Перший спосіб передбачає використання Вежі Вишки - це особливий тип опор, який використовується для підтримки крихітних деталей, що нависають над землею.

    Ці вежі мають круглий поперечний переріз і звужуються в діаметрі в міру підйому до точок опори, менших за встановлений діаметр.

    Щоб скористатися ними, перейдіть до налаштувань друку Cura і знайдіть пункт Tower. У меню, що з'явиться, поставте галочку Використовуйте вежі .

    Потім ви можете вибрати "Діаметр вежі" і "Максимальний опорний діаметр башти" що ти хочеш.

    Після цього вежа буде підтримувати будь-яку точку вильоту на вашому відбитку, діаметр якої менший за це значення.

    Модель зліва використовує звичайні опори для верхніх точок, а модель справа - опори Tower для нижніх точок.

    Другий варіант - використовувати Горизонтальне розширення Це краще, ніж вежі для тонких, довгих ділянок.

    Він вказує принтеру надрукувати міцніші опори, щоб утримувати ці ділянки. Ви можете скористатися ним, знайшовши "Горизонтальне розширення" у налаштуваннях друку.

    Встановіть значення на кшталт 0,2 мм щоб ваш принтер міг легко надрукувати опори.

    Чому ваша підтримка 3D-друку не працює?

    Опори 3D-друку виходять з ладу з багатьох причин. Коли ці опори виходять з ладу, це автоматично впливає на всю модель, що призводить до зіпсованого друку.

    Давайте розглянемо деякі з найпоширеніших причин, чому підтримка 3D-друку виходить з ладу:

    • Погана адгезія першого шару
    • Недостатня кількість або слабкі опори
    • Нестабільна опорна площа

    Як запобігти збоям у підтримці 3D-друку?

    Ви можете внести зміни до налаштувань друку та параметрів нарізувача, щоб отримати кращу підтримку. Ось як це зробити.

    Переконайтеся, що ваша друкарська платформа чиста та вирівняна належним чином

    Чисте, добре вирівняне друкарське полотно створює чудовий перший шар для ваших опор. Таким чином, ваші опори мають менше шансів вийти з ладу зі стабільним першим шаром.

    Тому перед друком переконайтеся, що ви очистили основу розчинником, наприклад, IPA. Також переконайтеся, що вона належним чином вирівняна за допомогою цього посібника.

    Оптимізуйте свій перший шар

    Як я вже казав раніше, відмінний перший шар допомагає підвищити стійкість опор. Однак добре вирівняна друкарська основа - не єдиний ключ до чудового першого шару.

    Отже, зробіть перший шар товщим за інші, щоб забезпечити належну основу для опор. Для цього встановіть відсоток першого шару на 110% у Cura і надрукуйте його повільно.

    Перегляньте мою статтю "Як отримати ідеальний перший шар на ваших 3D-друках", щоб отримати детальніші поради.

    Використовуйте додаткові, міцніші опори

    Іноді підставки виходять з ладу через те, що вони слабкі, неміцні або просто недостатньо міцні, щоб витримати вагу відбитка. З цим потрібно боротися:

    • Збільшити щільність заповнення опори приблизно до 20% щоб зміцнити його.
    • Змініть шаблон опори на сильніший, наприклад G rid або Zig Zag
    • Нанесіть опору на пліт, щоб збільшити його площу та стійкість.

    Щоб дізнатися більше про те, як запобігти збоям у роботі підтримки, ви можете прочитати мою статтю "Як отримати ідеальні налаштування підтримки".

    Як використовувати повітряний проміжок Cura Support?

    Інструмент для створення повітряного зазору між опорами Cura створює зазор між вашими опорами та відбитком, щоб полегшити його видалення.

    Однак ви повинні бути обережними, встановлюючи ці зазори. Занадто великий зазор може призвести до того, що опора не торкнеться відбитків, тоді як занадто малий - до того, що опори буде важко зняти.

    Оптимальне значення опорного повітряного зазору залежить від місця розташування. Більшість людей рекомендують використовувати зазор, що в один або два рази перевищує висоту шару ( 0,2 мм для більшості принтерів) для опорної відстані Z.

    Щоб змінити його, знайдіть " Відстань до опори Z " в рядку пошуку Cura і введіть нове значення, коли воно з'явиться.

    Як використовувати блокатори підтримки Cura?

    Блокувальник опор Cura - досить зручний інструмент у слайсері, який дозволяє контролювати області, де опори генеруються автоматично. За допомогою нього ви можете вибрати певні області, які слайсер пропустить під час генерації опор.

    Ось як ви можете його використовувати.

    Крок 1: Ініціалізація блокувальника підтримки

    • Натисніть на свою модель
    • Натисніть на іконку блокувальника підтримки на лівій панелі

    Крок другий: Виберіть область, в якій ви хочете заблокувати підтримку

    • Натисніть на область, де ви хочете заблокувати опори. Там повинен з'явитися кубик.
    • Використовуючи інструменти переміщення та масштабування, маніпулюйте рамкою, доки вона не покриє всю площу.

    Крок 3: Розріжте модель

    Ділянки в межах блокувальників опор не будуть містити опор.

    Відео нижче - це короткий хвилинний урок, який покаже вам, як це виглядає. Ви можете легко налаштувати розмір області блокування підтримки і створити кілька блоків, щоб запобігти створенню підтримки в певних частинах.

    Як користуватися опорами з кураревого дерева?

    Деревовидні опори є відносно новим доповненням до Cura, проте вони мають багато переваг над звичайними опорами і дають кращий і чистіший друк.

    Деревоподібні опори мають структуру, схожу на стовбур, з гілками, які обертаються навколо відбитка для його підтримки. Завдяки такій конструкції опори набагато легше зняти після завершення друку.

    Він також споживає менше пластику після друку. Дозвольте мені розповісти вам, як ви можете використовувати опори для дерев.

    • Імпортуйте вашу модель в Cura.
    • Перейдіть до підменю "Підтримка" в налаштуваннях друку.
    • У розділі "Опорна структура" меню , вибрати "Дерево".

    • Виберіть, якщо ви хочете, щоб ваша база підтримки торкалася лише будівельна плита або скрізь на твоєму відбитку.
    • Розріжте модель

    Тепер ви успішно використали деревоподібні опори. Однак, перш ніж використовувати деревоподібні опори, ви повинні знати, що їх розрізання та друк займають трохи більше часу.

    Перегляньте відео нижче від CHEP про те, як створювати деревоподібні опори в Cura.

    Конічні опори

    Існує ще один варіант, який знаходиться між звичайними опорами і деревовидними опорами, - конічні опори, які створюють кутову опорну конструкцію у формі конуса, що зменшується або збільшується донизу.

    Просто знайдіть "conical", щоб знайти цей параметр у розділі "Experimental" у Cura. Ви також знайдете "Conical Support Angle" та "Conical Support Minimum Width", щоб налаштувати спосіб побудови цих опор.

    Відео нижче показує, як вони працюють.

    Опори є невід'ємною частиною створення високоякісного 3D-друку. Я сподіваюся, що, застосовуючи поради, надані в цій статті, ви навчитеся правильно використовувати опори Cura.

    Щасти вам і приємного 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.