Basisprincipes van 3D-printen: overhangende hangende voorwerpen voorkomen?

Een basisbehoefte van 3D-printen is voortbouwen op eerdere lagen, je kunt niet zomaar een onderdeel in de lucht gaan printen. Realistisch gezien bevatten veel ontwerpen echter een vorm van overhang waarbij één laag verder wordt afgedrukt dan de laag eronder. Afhankelijk van hoe steil de hoek van uw overhang is, kan dit prima zijn, maar u kunt ook overhangende overhang tegenkomen als deze te steil is. Dit is waar het bedrukte plastic gewoon niet de structurele integriteit en ondersteuning van lagere lagen heeft om op zijn juiste plaats te blijven.

Een goede richtlijn om te bepalen of een overstek te steil is, is de 45°-regel. Overhangen die 45° ten opzichte van de verticaal zijn, of minder, zijn bijna altijd prima te printen, de problemen beginnen meestal met overstekken in hoeken die steiler zijn dan 45° van de verticaal. Natuurlijk is de "regel" van 45° meer een richtlijn, aangezien moderne 3D-printtechnologie over het algemeen steilere hoeken kan printen dankzij verbeterde snijsoftware en koeloplossingen.

Hoe overhang hangen te voorkomen?

Om goede overhangen te krijgen, is het belangrijk om eerst normale afdrukken van goede kwaliteit te krijgen. Zorg ervoor dat je filament droog is en dat je in het juiste temperatuurbereik print voor het materiaal dat je momenteel gebruikt.

Overhangende overhang wordt vaak veroorzaakt door onvoldoende koeling. Het verhogen van de ventilatorsnelheden of, indien nodig, het verwisselen van uw ventilatoren of ventilatorleidingen kan helpen om het geëxtrudeerde plastic sneller af te koelen. Ook hier kan het helpen om de temperatuur van de printkop een paar graden te verlagen, omdat de koeling die je hebt minder werk hoeft te doen als het printmateriaal koeler begint.

Tip: om de optimale koeling en printkoptemperatuurconfiguratie voor uw installatie te vinden, kan het printen van een temperatuurtoren een goed idee zijn. Deze temperatuurtorens drukken een herhalende structuur af, vaak inclusief overhangen, waarbij de afdruktemperatuur met elke laag van de structuur toeneemt, zodat u kunt zien welke afdruktemperaturen het beste voor u werken.

Het verlagen van de printsnelheid kan helpen om hangende bewegingen te voorkomen, aangezien de lagere snelheid ervoor zorgt dat de temperatuur van de printkop verder kan worden verlaagd en de koelventilatoren een gebied langer kunnen aantasten. In sommige gevallen, vooral bij overbrugging en wanneer je een sterke koeloplossing hebt, kan het helpen om de printsnelheid te verhogen. Dit werkt omdat het spanning toevoegt die helpt om de beoogde vorm vast te houden, het beweegt ook de hete printkop sneller weg, waardoor de koeling effectiever kan zijn.

Het aanpassen van de hoogte van uw laag kan helpen om overhangende overhang te verminderen, hoewel beide richtingen voordelen hebben, dus dit kan wat vallen en opstaan ​​​​vereisen om de beste pasvorm voor uw situatie te vinden. Door de hoogte van de laag te verminderen, neemt het aantal stappen toe dat wordt gebruikt om dezelfde hoeveelheid hoogte te printen, dit betekent dat elke laag minder uit de vorige laag hoeft uit te steken, waardoor er minder plastic wordt opgehangen. De vermindering van de laaghoogte vermindert ook het gewicht dat elke laag naar beneden trekt, hoewel het ook de structurele sterkte vermindert. Dikkere lagen zijn stijver maar zwaarder, ze zijn ook moeilijker te koelen en resulteren in een sterker getrapt uiterlijk naarmate de lagen meer uitsteken.

Het is een goed idee om te controleren of uw bestelling voor het afdrukken van muren is geoptimaliseerd. U wilt eerst de binnenmuren bedrukken en daarna de buitenschil. Dit heeft de voorkeur omdat het de buitenste overhangende schaal meer structuur geeft om vast te houden en betekent dat je niet in de lucht begint met lagen.

Hoe de overhang te ondersteunen

Draagconstructies zijn een veelgebruikte methode om overstekken te ondersteunen. Dit zijn letterlijk stukken steiger die opzettelijk zijn bedrukt om ondersteuning te bieden en ze zijn bedoeld om te worden weggesneden zodra de afdruk voltooid is. Helaas kan dit snijproces de afdruk mogelijk beschadigen of lelijke sporen achterlaten, zelfs na zorgvuldig schuren. Als u een 3D-printer heeft met meer dan één printkop, kunt u proberen oplosbare ondersteuningsstructuren te gebruiken. Deze maken gebruik van de mogelijkheid om met twee verschillende materialen tegelijk te printen om ondersteunende structuren te bouwen van een materiaal dat kan worden opgelost, meestal in water, hoewel voor sommige andere oplosmiddelen nodig zijn. Oplosbare ondersteuningsstructuren maken het mogelijk om voorheen onbedrukbare complexe geometrie te ondersteunen, omdat je niet met een mes naar binnen hoeft te reiken om het af te snijden.

Mogelijk kunt u het toevoegen van ondersteuningsstructuren helemaal vermijden of op zijn minst de noodzaak ervan minimaliseren door te ontwerpen met overhangen in gedachten. Als u de 45°-regel in gedachten houdt, kunt u afgeschuinde gaten en bogen ontwerpen in plaats van ronde. Deze gebruiken een druppelvorm om ervoor te zorgen dat de overhang nooit groter is dan 45°, waardoor het probleem van mogelijke hangende overhangen wordt voorkomen. Voor sommige ontwerpen kunt u overhangen voorkomen door het model te draaien. Als u bijvoorbeeld de letter "E" afdrukt, zijn er twee overhangen als u deze verticaal afdrukt. Als je het model 90° tegen de klok in draait, zodat het op zijn kant ligt, wijzen de twee uitsteeksels nu recht naar boven. U kunt de brief ook plat leggen om hetzelfde resultaat te bereiken.

Het kan moeilijk of onmogelijk zijn om een ​​rotatiehoek te vinden die uitsteeklengtes elimineert of zelfs in het bijzonder minimaliseert voor veel complexe modellen. In deze gevallen kunt u proberen het model in meerdere stukken te splitsen die u later aan elkaar kunt lijmen. Als u bijvoorbeeld een vliegtuig probeert te printen, is er geen enkele hoek zonder significante en zichtbare overhangen vanwege de vleugels. Als u in plaats daarvan het model horizontaal bij de vleugels doormidden snijdt en vervolgens de onderste helft ondersteboven print, kunt u overhangen en de noodzaak van uitgebreide ondersteuningen vrijwel elimineren, ten koste van het achteraf aan elkaar lijmen van de twee delen.