Podstawy drukowania 3D: jak zapobiegać opadaniu zwisu

Podstawową koniecznością drukowania 3D jest budowanie na poprzednich warstwach, nie można po prostu rozpocząć drukowania części w powietrzu. Realistycznie jednak wiele projektów zawiera pewien rodzaj nawisu, w którym jedna warstwa jest drukowana dalej niż warstwa pod nią. W zależności od tego, jak stromy jest kąt nawisu, może to być w porządku, jednak możesz również napotkać opadające nawisy, jeśli jest zbyt stromy. W tym przypadku zadrukowany plastik po prostu nie ma integralności strukturalnej i wsparcia z niższych warstw, aby pozostać na swoim właściwym miejscu.

Dobrą wskazówką do ustalenia, czy zwis jest zbyt stromy, jest zasada 45°. Nawisy, które są 45° od pionu lub mniejsze, prawie zawsze są dobre do drukowania, problemy zwykle zaczynają się od nawisów pod kątem większym niż 45° od pionu. Oczywiście „reguła” 45° jest bardziej wskazówką, ponieważ nowoczesna technologia druku 3D może generalnie drukować bardziej strome kąty dzięki ulepszonemu oprogramowaniu do krojenia i rozwiązaniom chłodzącym.

Jak zapobiegać opadaniu zwisu?

Aby uzyskać dobre nawisy, ważne jest, aby najpierw uzyskać dobrej jakości normalne wydruki. Upewnij się, że filament jest suchy i że drukujesz w odpowiednim zakresie temperatur dla aktualnie używanego materiału.

Opadanie zwisu jest często spowodowane niedostatecznym chłodzeniem. Zwiększenie prędkości wentylatorów lub, w razie potrzeby, wymiana wentylatorów lub kanałów wentylacyjnych może pomóc w szybszym schłodzeniu wytłaczanego tworzywa sztucznego. Pomocne może być również obniżenie temperatury głowicy drukującej o kilka stopni, ponieważ chłodzenie, które masz, ma mniej pracy, jeśli drukowany materiał zaczyna się chłodniej.

Wskazówka: Aby znaleźć optymalną konfigurację chłodzenia i temperatury głowicy drukującej dla danej konfiguracji, dobrym pomysłem może być wydrukowanie wieży temperaturowej. Te wieże temperaturowe drukują powtarzalną strukturę, często obejmującą nawisy, przy czym temperatura drukowania wzrasta z każdą warstwą struktury, dzięki czemu możesz zobaczyć, jakie temperatury drukowania są dla Ciebie najlepsze.

Zmniejszenie prędkości drukowania może pomóc w zapobieganiu opadaniu, ponieważ zmniejszona prędkość umożliwia dalsze obniżanie temperatury głowicy drukującej, a wentylatory chłodzące dłużej oddziałują na jeden obszar. W niektórych przypadkach, zwłaszcza w przypadku mostkowania i silnego rozwiązania chłodzącego, pomocne może być zwiększenie prędkości drukowania. Działa to, ponieważ zwiększa napięcie, które pomaga utrzymać zamierzony kształt, a także szybciej odsuwa gorącą głowicę drukującą, dzięki czemu chłodzenie jest bardziej efektywne.

Dostosowanie wysokości warstwy może pomóc w zmniejszeniu zwisu nawisu, chociaż oba kierunki mają zalety, więc może to wymagać pewnych prób i błędów, aby znaleźć najlepsze dopasowanie do danej sytuacji. Zmniejszenie wysokości warstwy zwiększa liczbę kroków używanych do drukowania tej samej wysokości, co oznacza, że ​​każda warstwa musi wystawać mniej z poprzedniej warstwy, co oznacza, że ​​zawiesza się mniej plastiku. Redukcja wysokości warstwy zmniejsza również ciężar ciągnący każdą warstwę w dół, chociaż zmniejsza również wytrzymałość strukturalną. Grubsze warstwy są sztywniejsze, ale cięższe, trudniej je również schłodzić i powodują bardziej schodkowy wygląd, gdy warstwy bardziej wystają.

Dobrym pomysłem jest sprawdzenie, czy zamówienie drukowania na ścianie jest zoptymalizowane. Najpierw chcesz wydrukować ściany wewnętrzne, a następnie powłokę zewnętrzną. Jest to preferowane, ponieważ zapewnia zewnętrznej zwisającej powłoce więcej struktury do trzymania i oznacza, że ​​nie zaczynasz zakładać warstw w powietrzu.

Jak wesprzeć zwis?

Konstrukcje wsporcze są bardzo powszechną metodą podtrzymywania nawisów. Są to dosłownie kawałki rusztowania, które zostały celowo wydrukowane w celu zapewnienia wsparcia i mają zostać odcięte po zakończeniu drukowania. Niestety ten proces cięcia może potencjalnie uszkodzić wydruk lub pozostawić nieestetyczne ślady, nawet po starannym szlifowaniu. Jeśli masz drukarkę 3D, która ma więcej niż jedną głowicę drukującą, możesz spróbować użyć rozpuszczalnych struktur podporowych. Wykorzystują one możliwość drukowania z dwóch różnych materiałów jednocześnie, tworząc struktury podporowe z materiału, który można rozpuścić, zwykle w wodzie, chociaż niektóre wymagają użycia innych rozpuszczalników. Rozpuszczalne struktury podporowe umożliwiają zapewnienie wsparcia dla wcześniej niedrukowalnej, złożonej geometrii, ponieważ nie trzeba być w stanie sięgnąć nożem, aby ją odciąć.

Możesz być w stanie całkowicie uniknąć dodawania konstrukcji wsporczych lub przynajmniej zminimalizować ich konieczność, projektując z myślą o występach. Mając na uwadze zasadę 45°, można projektować otwory i łuki fazowane, a nie zaokrąglone. Wykorzystują one kształt łezki, aby zapewnić, że zwis nigdy nie przekracza 45°, co eliminuje problem potencjalnych zwisających zwisów. W przypadku niektórych projektów można uniknąć nawisów, obracając model. Na przykład, jeśli drukujesz literę „E”, występują dwa nawisy, jeśli drukujesz ją pionowo. Jeśli obrócisz model o 90° w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, tak aby stał na boku, dwa zwisy będą teraz skierowane prosto w górę. Możesz również położyć literę płasko, aby osiągnąć ten sam efekt.

W przypadku wielu złożonych modeli znalezienie jakiegokolwiek kąta obrotu, który eliminuje, a nawet szczególnie minimalizuje nawisy, może być trudne lub niemożliwe. W takich przypadkach możesz spróbować podzielić model na wiele części, które można później skleić. Na przykład, jeśli próbujesz wydrukować samolot, nie ma jednego kąta bez znaczących i widocznych zwisów z powodu skrzydeł. Jeśli zamiast tego przetniesz model na pół poziomo na skrzydłach, a następnie wydrukujesz dolną połowę do góry nogami, możesz praktycznie wyeliminować nawisy i potrzebę dużych podpór kosztem późniejszego sklejenia dwóch części.