如何在3D打印中获得完美的线宽设置

Roy Hill 16-06-2023
Roy Hill

在谈论线宽时,在3D打印机用户中出现了相当多的混乱,以及为什么你可能要为你的模型调整它。 我将试图简化事情,以便你能清楚地了解设置。

人们想知道,在3D打印时,我如何获得完美的线条或挤压宽度设置?

许多切片机默认线宽为喷嘴直径的100%和120%之间。 增加线宽对提高零件强度很有好处,而减少线宽可以提高打印时间,以及打印质量。 最小和最大约为喷嘴直径的60%和200%。

这是一个简短的答案,让你在正确的方向上前进。 学习更多关于重要的3D打印机设置,不仅使你在工艺上更出色,也有助于你在总体上了解整个现象。

继续阅读,了解有价值的信息和讨论线宽设置的更多细节。

    什么是3D打印中的线宽设置?

    3D打印中的线宽设置只是你的喷嘴挤出每条丝线的宽度。 用0.4毫米的喷嘴,有可能有0.3毫米甚至0.8毫米的线宽。较小的线宽可以提高质量,而较大的线宽可以提高零件强度。

    当你在Cura中查看你的线宽设置,或你选择的切片机,你通常会在质量设置下找到它。

    取决于你如何调整你的线宽,你可以从你的模型中得到不同的结果。

    线条宽度更像是一个一般的设置,其中也有许多设置,如:

    • 墙线宽度 - 单一墙线的宽度
    • 顶/底线宽度 - 上下两层的线宽
    • 填充线宽度 - 你所有的填充物的线宽
    • 裙边/边线宽度 - 你的裙子和帽檐线的宽度
    • 支持线宽度 - 你的支持结构的线宽
    • 支持接口线 宽度 - 支持界面线的宽度
    • 初始层线宽 - 你的第一层的宽度

    当你改变主线宽度设置时,所有这些都应该自动调整,尽管你可以根据你的需要调整个别设置。

    一般来说,切片机的默认线宽从喷嘴直径的100%(Cura)到120%左右(Prusa Slicer),都能很好地满足您的打印需求。 不同的线宽值似乎有好处,我们将在这篇文章中探讨。

    要理解线宽设置的工作原理是相当简单的,尽管它对实际的帮助可能令人困惑。

    线条宽度设置对什么有帮助?

    线条宽度设置可以帮助:

    • 印刷质量和尺寸精度
    • 巩固你的3D打印部件
    • 提高你的第一层粘性

    我写了一篇关于如何在你的3D打印作品中获得最佳尺寸精度的文章。

    线宽设置对相当多的因素有影响,主要是使你的最终印刷品看起来更美观,实际上使你的零件更坚固。 正确的调整可以提高你的印刷成功率,特别是如果零件在某些方面比较薄弱。

    例如,如果你发现你的印刷品的第一层附着力很差,不能很好地粘在床面上,你可以增加初始层线宽度,以便为那些关键的第一层提供更多的基础和挤压。

    查看更多关于如何在你的3D打印作品上获得完美的第一层。

    许多人通过调整这些设置来提高他们的打印成功率。

    在强度方面,你可以看看墙线宽度和填充线宽度。 增加这两个设置的宽度肯定可以提高你的整体零件强度,因为它将使重要的部分更厚。

    当我们想制作更精确的3D打印作品时,我们也可以在线宽设置中找到帮助。

    随着3D打印界的实验,较低的层线宽度已经大大改善了零件质量。

    线宽是如何影响印刷质量、速度和强度的?

    在这段描述性很强的视频中,CNC Kitchen解释了如何增加挤压的强度,使你的零件更坚固。 请看下面的视频。

    当你的3D打印机决定它要挤出多厚的线时,一些因素如强度、质量和速度都会受到影响。 让我们来看看每个因素对线宽设置的变化有什么反应。

    线宽对打印强度的影响是什么?

    如果你增加线宽,你会得到更厚的挤压件,并改善层间结合。 这将使你的零件在做它通常做的事情时非常有效,而且都是在薄的或正常的挤压件的同时。

    See_also: AutoCAD对3D打印有好处吗? AutoCAD Vs Fusion 360

    例如,如果你像上面的视频中描述的那样选择200%的线宽,你会得到高强度的机械部件。 然而,这不会不影响到质量。

    我相信你能想象出这个等式的另一面,较细的线宽可能会使你的3D打印部件变得更弱。

    材料会更少,厚度会更低,所以在一定的压力下,如果你大幅减少线宽,你可能会发现零件断裂。

    线宽对打印质量的影响是什么?

    相反,如果你根据你的喷嘴直径减少你的线宽,那也是有好处的。 一个薄的挤出宽度会使打印的物体更精确,可以导致更少的打印失败。

    Cura提到,减少线宽可以帮助获得更精确的打印,以及更平滑和更高质量的部件。 实际上,有些人曾尝试用窄线宽打印,结果更糟,所以还有其他因素的影响。

    因此,这完全取决于你的个人偏好和你试图用你的模型获得的结果类型。

    你肯定想尝试不同的线宽,这样你就可以做自己的测试,真正看到各种线宽的打印质量如何。

    线宽对打印速度的影响是什么?

    打印速度肯定会受到你在切片机中选择的线宽的影响。 这归结于通过喷嘴的流速,线宽越粗意味着你挤出的材料越多,线宽越细意味着你挤出的材料越少。

    如果你正在寻找一个强大的、机械化的零件,那么平衡你的线宽是至关重要的。

    如果速度是你的主要愿望,你可能想把目光投向其他设置,因为线宽对打印速度的影响不是最显著的,尽管它们确实有贡献。

    你可以做的是只增加墙体线宽,以获得更好的强度,而对填充物有较低的线宽,以提高速度,因为墙体对零件强度的贡献最大。

    请记住,在调整你的线宽设置时,你的填充图案会对时间产生重大影响。

    我如何获得完美的线宽设置?

    获得完美的线宽设置将归结为哪些性能因素对你很重要。

    以下述情况为例:

    • 如果你想获得最坚固、功能最强的3D打印部件,那么在150-200%的范围内有一个较大的线宽,对你来说效果非常好。
    • 如果你想快速3D打印,并且不介意强度较低,那么60-100%的范围将是你的最佳选择。
    • 如果你想要一些很好的印刷质量,较低的线宽对许多人来说是有效的,也是在60-100%的范围内。

    一般来说,对大多数人来说,完美的线宽设置与他们的喷嘴直径相同,或大约为120%。

    这些设置在速度、强度、质量和你的3D打印作品的粘性之间提供了一个很好的平衡,而不需要牺牲一些关键的性能因素。

    许多人喜欢追求喷嘴直径的120%的线宽,这意味着对于一个标准的0.4mm喷嘴来说,层宽或挤出宽度为0.48mm。

    人们在这个线宽设置上取得了很大的成功。 它提供了一个很好的强度和附着力的组合,而不影响印刷质量。

    Slic3r软件有一个计算方法,将挤出宽度设置为1.125*喷嘴宽度作为默认值,用户说他们的顶面是多么惊人。

    如果你正在寻找一个功能更强的零件,而机械强度是必须的,可以尝试将线宽提高到200%。

    这不仅可以使你的模型获得很大的强度,而且你会发现打印时间也会缩短。 之所以会这样,是因为填充物变得更厚,需要挤出的线条更少。

    另一方面,如果最初的线条太粗,它就会开始越过下一组层,从而在你的打印中形成隆起和凸起。 如果情况足够糟糕,这甚至可能导致你的喷嘴撞上你的打印。

    没有人愿意这样。

    理想的情况是,最初的线宽应该刚刚好,只有那么多的长丝被挤压出来,从而使我们的线光滑,没有任何凸起或凹陷。

    对于0.4毫米的喷嘴,最好将线宽定在0.35-0.39毫米之间。这是因为这些数值刚好在挤出机喷嘴的宽度之下,挤出起来比较不容易。

    默认情况下,Cura还建议,"略微降低这个值可以产生更好的印刷品。" 这在许多情况下是真的,对你的印刷品的质量有好处。

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    另一个人们认为有效的技巧是将喷嘴直径和层高相加。 结果是他们的理想线宽值。

    例如,喷嘴直径为0.4毫米,层高为0.2毫米,这意味着你应该使用0.6毫米的线宽。

    这可能不适合每个人,但对许多人来说是有效的。 最后,我建议玩玩这个设置,直到你找到那个甜蜜点。

    RepRap社区的一位成员说,他使用0.5毫米的固定值来设置线宽,而不管他的喷嘴直径如何,这给他带来了满意的结果。

    因此,没有一个适用于所有人的 "完美 "设置。 人们已经进行了尝试和测试,大多数人都认为120%的线宽对大多数打印工作来说是个好兆头。

    也就是说,你可以随时通过减少或增加该值进行试验,看看结果如何。

    不同喷嘴尺寸的挤出宽度范围列表

    以下是不同尺寸的喷嘴的挤压宽度范围列表。

    注意:对于最小的挤压宽度,有些人甚至做得更低,并成功打印。 然而,这是以降低强度为代价的,因为挤压物更薄。

    喷头直径 最小挤压宽度 最大挤压宽度
    0.1mm 0.06mm 0.2mm
    0.2mm 0.12mm 0.4mm
    0.3mm 0.18mm 0.6毫米
    0.4mm 0.24mm 0.8毫米
    0.5毫米 0.3mm 1毫米
    0.6毫米 0.36mm 1.2mm
    0.7mm 0.42mm 1.4mm
    0.8毫米 0.48mm 1.6毫米
    0.9毫米 0.54mm 1.8毫米
    1毫米 0.6毫米 2毫米

    你如何校准挤出宽度?

    适当的设置和优化是3D打印成功的一半原因,挤出机宽度校准也不例外。

    这是使你的打印作业正确的一个关键部分,因为校准不良的挤出机会引起一些3D打印问题,如挤出不足和挤出过度。

    这就是为什么你需要关注这个问题,并将你的挤出机宽度整理出来,以利用你的3D打印机的全部潜力。

    要做到这一点,首先要检查你的E-step校准,并确认它是可以使用的。

    对于那些刚接触这个的人来说,E-steps是指步进电机挤出1毫米长丝的步数。

    你可以通过打印100毫米的长丝,然后测量挤出的长度来检查你的E-step效率。 如果你没有得到一个精确的答案,那就该去校准了。

    一旦你得到了所有这些,下一步是冒险进行你的挤压宽度。 这不是很复杂,但你将需要一个数字卡尺。

    如果你发现结果与通常所说的1.75毫米不同,请在切片机中输入测量值,开始计算你的长丝平均宽度。

    然后,你要下载一个专门用于校准的模型。 它被称为 "校准立方体",你可以从Thingiverse获得它。

    印刷品应该没有填充物,没有顶层或底层。 此外,将参数设置为只有2个墙。 当你完成印刷后,再次用卡尺测量平均厚度。

    你现在可以用这个公式来校准你的挤压宽度。

     希望的厚度/测量的厚度)x挤压倍数=新的挤压倍数 

    你可以很容易地重复这个过程,直到你完全校准你的挤出机。 你可以参考这篇文章,了解这个校准方法对你的挤出宽度的更多细节。

    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.