如何修复3D打印中的起球问题(粗糙的顶层问题)的5种方法

Roy Hill 04-06-2023
Roy Hill

你已经设置好了你的打印机,有了许多成功的打印,但由于某些原因,你的打印件的顶层看起来并不是最好的。 这是许多3D打印机用户处理过的一个问题。

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印刷品进行得很完美,直到最后出现枕头,导致印刷品顶部出现粗糙的表面,这是很恼人的。

为了帮助用户,我把解决顶层问题(枕头)的简单 "方法指南 "放在一起,有几个简单的方法供你现在尝试。

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    究竟什么是 "枕头"?

    枕头是一种简单的现象,它的发生使你的版画表层变得粗糙、不封闭、不平整和颠簸。 只是一种全方位的痛苦体验,尤其是在长期印刷之后。

    不幸的是,没有一种灯丝或打印机完全不受枕头效应的影响,但有些灯丝或打印机受影响的可能性比其他的小。

    枕头效应与翘曲非常相似,但它发生在印刷品的末端,而不是在开始时。 它在顶部产生一个枕头状的图案,因此有一个很贴切的名字。 它通常影响到有一个大而平的顶部表面的印刷品。

    印刷品的顶部会有一种粗糙和凹凸不平的图案,代表着直接在顶层下面的填充物。

    为什么一开始就会发生枕头效应?

    发生这种情况有两个主要原因:

    1. 冷却不充分 - 导致长丝从填充物向喷嘴方向翘起,然后它在那里冷却并导致这种效果。 这是因为材料变得紧密并粘在填充物上,但在下面的空隙上翘起。你的层冷却风扇也可能起到一定作用,它们不够强大,无法使材料达到正确的温度以避免这种情况。 如果你打印速度太快,你的材料可能没有足够的时间来适当冷却,产生同样的结果。
    2. 没有足够的辅助材料 - 在此基础上,如果你的印刷品没有足够的固体顶层,枕头就会更容易发生。

    简单地说,出现这种枕头的问题主要是由于不正确的打印设置和不适当的冷却。 如果你想快速解决改善你的打印质量,给自己买一个广受欢迎的诺克托亚NF-A4风扇。

    以小层高度设置的印刷品受到的影响更大,因为当每层下面的支持较少时,材料更容易变形。

    See_also: 如何修复3D打印机加热故障--热失控保护

    这里要知道的另一件事是,1.75毫米长丝(打印机标准)比2.85毫米长丝的同类产品更容易受到影响。

    较软的长丝,如TPU,以及温度较高的长丝,如ABS和聚碳酸酯,确实比较硬的长丝有更多的枕头问题,但这些问题都可以用一些不同的方法来解决。

    如何修复3D打印中的枕头问题

    1.增加顶层厚度

    即使枕头是冷却不完善的结果,但这个问题是由于增加了一个薄的顶部表面而产生的。

    印刷品的顶层是影响枕头效应的因素。 你的顶层越多,你的打印机就有更多的机会覆盖住缝隙。

    对这个问题有一个简单的解决办法。

    为防止顶层出现枕头,你首先要做的是在印刷品中增加顶层。 这可以在切片机设置中很容易地做到,即增加 '顶部厚度'。

    你的印刷品上每多一层,就意味着有更多的机会让这层印刷品融化掉你下面可能遇到的枕头效应。

    我建议有一个顶层厚度是 六到八倍的层高、 这应该足以缓解你所经历的任何枕头问题。

    因此,如果你使用0.1毫米的层高来打印一个物体,你希望顶部/底部的厚度为0.6-0.8毫米,这样你打印的顶部表面才能闭合,防止下垂/枕头效应。

    但请记住,如果你有非常薄的层,你的印刷品就会更多。 容易翘曲和卷曲,因为这些层变得更加脆弱。 在这种情况下,你需要在顶部有更多的层来正确地关闭印刷。

    有些人说要把你的顶层总高度保持在大约1毫米,所以:

    • 层高为0.1毫米--打印9个顶层
    • 层高为0.2mm--打印4个顶层
    • 层高为0.3mm--打印3个顶层

    这不是必须的,但如果你想安全起见,这是一个好的经验法则。

    2.增加填充物密度百分比

    增加你的填充物密度百分比与增加顶层的数量有类似的作用。

    这种方法通过给顶层提供更多的表面积来帮助 支持的 通过,使其更加饱满和光滑,而不是粗糙和低质量。

    枕头效应的发生是由于填充物之间的空隙,例如,如果某样东西是在 100%的填充物密度、 因为印刷品中间没有任何缝隙,所以不可能出现枕头。

    因此,通过增加顶层以下的填充物来减少这些缝隙,可以减少它发生的机会。

    当你在较低的填充水平上印刷时,如 0%, 5%, 10% 这真的取决于 你的印刷品的设计、 如果你有一个精致的产品,需要一个较低的填充物,你想通过使用一个更强的材料来补偿。

    有些打印机比其他打印机更容易出现枕头,但随着时间的推移,打印机在质量方面正在高速发展。

    有些印刷品在5%的填充率下会打印得很好,其他的可能会很困难。

    比较上述两种方法,顶层方法通常使用更多的长丝,但取决于你的零件有什么功能,使用填充法可能是一个更好的主意。

    一些3D打印机用户报告说,有12%的最低填充率应能支撑并减少枕头。

    下面的视频显示了这两种方法是多么容易。

    3.降低打印机速度

    你可以使用的另一个方法是降低顶层实心层的打印速度。 这样做的目的是让你的顶层在开始剥落之前有更多的时间来冷却。 当你的图层有更多时间冷却时,它给了材料硬化的时间,给它更多的支持和强度。

    它不一定会减少你的图层附着力,但它可以防止你的印刷品翘开,从而形成上面的枕头。

    这可能需要一点试验和错误,但一旦你得到正确的设置,你就会成功地打印物体。

    当涉及到打印质量时,通常你必须在总体打印时间与较低或较高的质量之间取得平衡。 这是一个必要的权衡,但当你的打印作品完成后,它确实显示出它的好处。

    有一些方法,你可以减少打印时间并保持你所期望的高质量,这使我们进入下一个方法。

    4.改善你的冷却风扇

    一种方法是需要修改你的打印机,并使用一个 冷却风扇。

    有些打印机已经配备了一层冷却风扇,但它们的工作效率可能不足以纠正你所遇到的枕头问题。 很多时候,3D打印机都配备了较便宜的零件以降低成本。

    如果你已经有一个冷却风扇,你可以做的一件事是打印一个更有效的层冷却管道,气流在喷嘴周围一路直达,或专门针对零件,而不是针对加热块。

    如果这不起作用,或者你没有,买一个新的层冷却风扇是最好的主意。

    有许多高级零件,你可以利用它们来完成工作,比标准零件更有效率。

    说到冷却风扇,诺克托亚NF-A4是目前最好的风扇之一。 这款高评级的高级风扇的优势在于其卓越的安静冷却性能和巨大的效率。

    这是一个冷却风扇,为3D打印机用户节省了无数打印失败的时间。 有了这个风扇,你的冷却问题应该可以消除了。

    它的空气动力学设计提供了极佳的运行平稳性和惊人的长期耐久性。

    打开你的风扇是第一个明显的步骤,有时可以在一些切片机程序中完成。 如果你不能在切片机中设置你的风扇,可以使用M106命令手动编辑G代码。 在大多数情况下,你不应该这样做,但用指南做起来并不难。

    如果你不愿意在你的3D打印机上安装冷却风扇,那么像桌子上的风扇这样简单的东西可以帮助你。 然而,冷却风扇可能只是将冷空气吹向印刷品的特定部位,而不是吹向全身,这就是你可能看到的枕头现象。

    请记住,取决于你有什么风扇,你可能不想以最大速度运行。 一些材料更 敏锐的翘曲性 和枕头,所以当你让风扇的气压吹向印刷品时,会增加翘曲的几率。

    有这样一种情况,即快速冷却,它可能对你的印刷品的质量产生负面影响。

    对于像尼龙、ABS和HIPS这样的材料,你最好希望有一个低的风扇速度。

    如果塑料没有足够的冷却,就会导致材料在填充线所在的区域垂下或卷曲。 这就产生了一个不平整的表面,这对在其上面的下一层是一个问题。 这就是你得到的粗糙、颠簸的顶部表面。

    5.降低你的印刷温度

    在某些情况下,由于问题的性质,降低你的打印温度可能会有帮助。 但这可能会导致更多的问题,而不是解决,所以这不是一个直接的解决方案。 它可能会使你的打印品开始挤压不足。

    材料通常有一个温度范围,以达到最佳的打印质量,所以一旦你找到了适合你的设置的完美温度,你通常不希望改变它。

    取决于你用什么材料打印,有些材料有冷却问题,如外面的高温灯丝。 如果你以更大的强度实施其他方法,你可以避免玩弄温度设置以防止枕头。

    这种方法对高温材料的效果最好,因为它们需要更长的时间来冷却,并达到更坚固的状态。

    当这些材料被挤压到构建表面时,其温度的巨大变化使它们更有可能变形。

    当你降低顶层喷嘴的热端温度时,你就能有效地防止枕头效应,因为你是在直接解决这个问题。 建议在使用这些材料时,让你的冷却风扇以高功率运行以帮助冷却。

    你要尽可能快地冷却挤出的长丝,这样它就能正确地固定在预定的位置,不会下垂到填充物之间的空间。

    如果你遵循了这些解决方案,枕头的问题应该成为过去。 最好的解决方案是它们的组合,所以一旦你做了这些,你可以期待光滑的顶层和高质量的印刷品。

    如何在3D打印中获得一个光滑的顶层

    在3D打印中获得光滑顶层的最佳方法是在切片机中启用熨烫功能,这一设置可以命令喷嘴在打印的顶层运行,并按照你在设置中输入的路径将顶层熨平。

    请看下面The 3D Print General的视频,他介绍了熨烫设置。 他们对具有平坦顶部表面的3D打印作品非常有效,但对像小雕像这样的圆形物体则不适用。

    最佳库拉熨烫设置的表层织物

    熨烫流程

    在Cura中,熨烫流量的默认设置是10%,但你想把它提高到15%,以获得更好的质量。 你可能要对其中的一些值进行一些试验和错误,以获得你所希望的顶级层,所以你要平衡熨烫流量与熨烫速度。

    熨烫速度

    在Cura中,熨烫速度的默认设置是16.6667毫米/秒,但你要把这个速度提高到90毫米/秒或70以上。这取决于你使用的是什么熨烫图案,因为对同心圆这样的图案使用这个速度不会带来最好的效果,但对Zig Zag来说,效果很好。

    同心图案在使用30毫米/秒左右的熨烫速度时表现更好。

    熨烫线的间距

    Cura中熨烫线间距的默认设置是0.1毫米,但你可以通过对此进行一些测试来获得更好的效果。 在调整或增加熨烫流程&熨烫速度的同时,0.2毫米的数值可以带来惊人的效果。

    如果你使用较厚的铁线间距,通常通过较高的熨烫流量& 熨烫速度来获得更好的效果。

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    Roy Hill

    Roy Hill is a passionate 3D printing enthusiast and technology guru with a wealth of knowledge on all things related to 3D printing. With over 10 years of experience in the field, Roy has mastered the art of 3D designing and printing, and has become an expert in the latest 3D printing trends and technologies.Roy holds a degree in mechanical engineering from the University of California, Los Angeles (UCLA), and has worked for several reputable companies in the field of 3D printing, including MakerBot and Formlabs. He has also collaborated with various businesses and individuals to create custom 3D printed products that have revolutionized their industries.Aside from his passion for 3D printing, Roy is an avid traveler and an outdoor enthusiast. He enjoys spending time in nature, hiking, and camping with his family. In his spare time, he also mentors young engineers and shares his wealth of knowledge on 3D printing through various platforms, including his popular blog, 3D Printerly 3D Printing.