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学习如何改善你的3D打印作品的悬垂是一项技能,你的打印质量将得到真正的赞赏。 我过去有一些相当糟糕的悬垂,所以我决定着手找出改善它们的最佳方法。 实际上,这并不像我想象的那么难。
为了改善悬空,你应该通过风扇升级和风扇管道来改善你的冷却,将冷空气引向融化的灯丝。 将模型角度减少到45°或更小是减少不良悬空的一个好方法。 你还可以降低层高、印刷速度和印刷温度,这样灯丝就不会融化,使其更快冷却。
这是改善悬空的一个很好的起点。 这篇文章的其余部分会进入一些相当关键的细节,以帮助你了解问题,以及每种方法如何协助改善你的悬空(有视频),所以继续阅读以了解更多。
什么是3D打印中的悬空?
在3D打印中,悬空是指你的喷嘴挤出的长丝 "悬空 "在前一层上,以至于它处于半空中,无法得到充分的支撑。 这导致挤出的层 "悬空",产生糟糕的打印质量,因为它无法在下面形成一个良好的基础。
一个好的悬垂是指你实际上可以以高于45°标记的角度进行3D打印,也就是对角线角度。 为了说明这一点,你可以想象字母T试图被3D打印出来。
你在信的中间部分会做得很好,因为它有很好的支撑,但当你到了顶线,这个90°角太尖锐了,下面没有任何支撑。
这就是我们所说的悬空。
See_also: 用于3D打印的STL & OBJ文件之间的区别是什么?有一些悬空测试,你可以尝试一下,其角度从10°到80°不等,看看你的3D打印机处理悬空的能力如何,只要你采取正确的步骤,它们可以表现得相当好。
Thingiverse上最流行的悬空测试是majda107的迷你一体式3D打印机测试,它测试了3D打印机的几个重要功能。 它是在没有支撑物和100%填充物的情况下打印的,以真正测试打印机的能力。
它很难在尖锐的角度上打印悬垂物,因为在你的下一个挤压层下面没有足够的支撑面让它留在原地。 它实际上是在半空中打印。
在3D打印中,对抗悬空的一般规则是打印角度为45°或更小,超过这个角度将开始受到悬空的不利影响。
这个角度背后的物理学原理是,当你想象一个45°角时,它正好在90°角的中间,意味着50%的层是支持的,50%的层是不支持的。
你希望你的图层有更多的表面积,以获得成功的、强大的3D打印的粘附力。
有些模型很复杂,使人很难在第一时间内避免悬空。
幸运的是,有许多方法可以改善我们的3D打印机可以提供多少悬空,所以请继续关注,了解这些技巧和窍门。
如何改善3D打印作品的悬空情况
如前所述,确保你的模型的角度不高于45°是解决悬空的一个好办法,但还有很多改善悬空的方法,你可以在3D打印中实施。
See_also: 如何解决Cura不向模型添加或生成支撑物的问题以下是如何改善3D打印作品的悬空情况
- 增加零件的风扇冷却
- 降低层高
- 改变你的模型的方向
- 降低你的打印速度
- 降低你的印刷温度
- 减少层的宽度
- 将你的模型分成多个部分
- 使用支持结构
- 将倒角整合到模型中
- 调整你的3D打印机
1.增加零件的风扇冷却
为了改善我的悬空,我首先要做的是提高我的层冷却效率。 这归根结底是更换更高质量的风扇,或者使用一个风扇管道,将冷空气正确地引导到你的3D打印作品。
很多时候,你的3D打印作品会在一边被冷却,而另一边却因为没有足够的冷却而在悬空中挣扎。 如果你的情况是这样,你可以很容易地纠正这个问题。
风扇和冷却的效果如此之好的原因是,一旦材料通过喷嘴被挤出,它就会被冷却到远低于熔化温度的温度,使其迅速硬化。
当你的长丝被挤出时,它的硬化意味着它可以建立一个良好的基础,不管下面是否有什么支撑。 这类似于桥梁,是在两个凸起点之间挤出的材料线。
如果你能得到好的桥梁,你就能得到很好的悬空,所以这些悬空改进技巧大多也能转化为桥梁。
- 获得一个高质量的风扇 - Noctua风扇是一个伟大的升级,成千上万的用户喜欢它
- 自己3D打印一个Petsfang管道(Thingiverse)或其他类型的管道(Ender 3),这被证明是非常有效的。
2.降低图层高度
接下来你可以做的是降低图层高度,这是因为它减少了你的挤压图层工作的角度。
当你把你的挤压层想象成一个楼梯,楼梯越大,越多的材料离开前一层的边缘,换句话说,这就是悬空。
在这种情况的另一面,较小的楼梯(层高)意味着每一层都有一个更紧密的基础和支撑面,可以为下一层打下基础。
虽然这将增加印刷时间,但有时为了获得那些令人敬畏的悬垂和甜蜜的印刷质量,这是必要的。 结果通常比牺牲时间要好得多
下面这个由3D打印教授制作的视频很好地说明了这一点。
在Cura中,0.4mm喷嘴的默认层高为0.2mm,即50%。 相对于喷嘴直径,层高的一般规则是25%至75%。
这意味着你可以使用0.01毫米的层高范围,直到0.03毫米。
- 我会尝试为你的3D打印机使用0.16毫米或0.12毫米的层高。
- 确保你对你的图层高度实施 "神奇的数字",这样你就不会出现微步。
3.改变你的模型的方向
模型的方向是另一个你可以用来减少悬空的技巧。 这意味着,你可以旋转和调整你的3D打印模型,减少模型打印的角度。
这可能并不总是有效,但在某些情况下,它可以完美地发挥作用。
你可能无法将角度降低到45°以下,但你可以相当接近。
对于树脂3D打印,建议你将3D打印件的方向与构建板成45°,以获得更好的粘附性。
- 旋转你的模型以减少悬空
- 使用软件来自动确定你的3D打印模型的方向。
Makers Muse有一个很好的视频,从强度&分辨率的角度描述了印刷方向背后的细节,让你更好地了解印刷方向有多重要。
他介绍说,当涉及到方向时,总是有一个权衡,在某些情况下,你可以得到两个世界的最好结果。 这需要一点思考和关于如何层层组成零件的知识,才能把事情做对。
4.降低你的打印速度
这个提示与冷却方面的事情有点关系,以及更好的层粘性。 当你减少你的打印速度,这意味着你的挤压层有更多的时间受益于冷却,所以它可以创建一个良好的基础。
当你把降低的打印速度与改进的冷却、减少的层高和一些伟大的部件方向结合起来时,你可以大大减少3D打印中悬空的存在。
5.降低你的印刷温度
3D打印机的最佳温度是在尽可能低的温度下很好地挤出。 你不想使用比你实际需要的更高的喷嘴温度,除非你有其他目标。
这背后的原因是,你的灯丝会有更多的液体和更高的温度,所以冷却不会像熔化的灯丝那样有效,从而导致悬空减少。
较高的打印温度可以帮助提高零件强度或减少挤压不足的问题,但如果你对你的3D打印机进行微调,你通常可以解决许多问题,而无需使用温度作为解决方案。
我将通过使用温度塔做一些试验和错误,校准后在你的长丝范围内测试几个温度。
例如,一个10部分的温度塔和195-225°C的长丝温度范围,可以有一个195°C的起始温度,然后以3°C的增量增加,直到225°C。
你真的可以用这种方法拨出一个完美的温度,然后看到最低的温度,你的打印质量看起来很好。
GaaZolee在Thingiverse上创建了一个很棒的智能紧凑型温度校准塔。
- 找到你的最佳印刷温度
- 确保你没有使用比你需要的更高的温度,因为它可能会导致材料的高流量。
6.减少图层宽度
这种方法在某种程度上是有效的,因为它减少了每一层挤压材料的重量。 你的这一层的重量越小,它背后悬挂在前一层的质量或力量就越小。
当你考虑到悬空的物理学时,它又涉及到层高的降低,并能够在悬空的角度更好地支持其自身的重量。
减少层宽的另一个好处是有更少的材料需要冷却,从而使挤出的材料冷却得更快。
减少层宽可能会不幸地增加你的整体印刷时间,因为你要挤出的材料更少。
7.将你的模型分成多个部分
这是一种比其他方法更具有侵入性的方法,但它对有问题的印刷品可以产生奇迹。
这里的技术是将你的模型分割成减少45°的部分。请看下面Josef Prusa的视频,在Meshmixer软件中的简单教程。
当3D打印机用户有一个大的项目,而相对较小的3D打印机无法装下整件作品时,他们也会这样做。 有些打印件被分成几个部分来制作一个物体,比如一个风暴兵头盔需要20多件。
8.使用支持结构
使用支撑结构是一种改善悬空的简单方法,因为它是在创造这种支撑基础,而不是让悬空发挥其魔力。
在许多情况下,你会发现很难完全避免支撑材料,无论你的方向、层高、冷却程度等等。
有时你只需通过切片机添加你的支撑结构。 有一些切片机允许你密切定制你的支撑结构
CHEP下面的视频向你展示了如何使用一个特殊的插件添加自定义支撑,所以请随时查看,以减少你的支撑。
9.将倒角纳入你的模型中
将倒角整合到你的模型中是一个相当好的减少悬空的方法,因为你正在减少你的模型的实际角度。 它被描述为一个物体的两个面之间的过渡边缘。
换句话说,与其在一个物体的两个侧面之间有一个尖锐的90°转弯,你可以添加一个曲率,在一个直角边缘或角落切去,以创造一个对称的倾斜边缘。
它通常用于木工,但它在3D打印中绝对有很大的用途,特别是在涉及到悬空的时候。
在某些情况下,倒角并不实用,但在其他情况下,倒角的效果很好。
倒角确实大大改变了模型的外观,所以要记住这一点。
10.调整你的3D打印机
最后一件要做的事情不是专门与悬空有关,而是与整个3D打印机的质量和性能有关,就是简单地调整你的3D打印机。
大多数人长期忽视他们的3D打印机,没有意识到定期维护对你的打印质量是个好主意。 3D打印机非常耐用,但它们确实由一些需要额外照顾的部件组成,如皮带、滚筒、打印喷嘴和杆。
- 检查你的零件&;确保你更换明显磨损的零件。
- 拧紧你的3D打印机周围的螺丝以及你的皮带
- 定期在鱼竿上涂抹一些淡淡的机油或缝纫油,以帮助它们更顺畅地移动。
- 清理你的挤出机和风扇,因为它们很容易积聚灰尘和残留物。
- 确保你的建筑表面是干净和耐用的
- 每隔一段时间进行一次冷拉 - 将喷嘴加热到200°C,插入长丝,将温度降低到100°C,然后用力拉一下长丝。
有许多方法可以改善你的悬空,效果相当好。 希望这篇文章能引导你走向正确的方向,最终获得一些可以引以为豪的悬空。