Podstawy drukowania 3D: materiał pomocniczy

Cały druk 3D opiera się na drukowaniu jednej warstwy konstrukcji na drugiej, działa to dobrze, gdy budujesz prosto do góry, ale jeśli masz konstrukcję, która się rozszerza lub ma mostki, możesz skończyć z nawisem, który może nie być wystarczający wsparcie z reszty materiału. Aby mieć pewność, że nawisy pozostaną na swoim miejscu, stosuje się konstrukcje wsporcze. Są to struktury drukowane w 3D, które mają zapewnić wsparcie podczas procesu drukowania, a następnie zostać usunięte z gotowego wydruku.

Struktury Wsparcia

Nie wszystkie nawisy wymagają konstrukcji wsporczych, zasada 45° jest dobrą wskazówką do przestrzegania, przy nawisach, które są większe niż 45° od pionu, wymagają podparcia. Może się to różnić w zależności od drukarki, oprogramowania do krojenia, włókien i ustawień, więc wyniki mogą się różnić. Jeśli potrzebujesz struktur podporowych, większość programów do krojenia oferuje ustawienia, które mogą automatycznie generować struktury podporowe. Ogólnie rzecz biorąc, będziesz mógł wybrać, gdzie zostaną umieszczone twoje konstrukcje wsporcze, z opcją „wszędzie” i „dotykania płyty budowlanej”. Ponieważ usunięcie struktur podporowych może pozostawić artefakty na wydruku, możesz zdecydować się na drukowanie tylko struktur podporowych, które mogą budować bezpośrednio z platformy roboczej, aby zminimalizować wpływ na powierzchnię wydruku, w zależności od struktury wydruku, jednak może to nie zapewniają wystarczającego wsparcia.

Wzór podparcia może mieć duży wpływ na integralność strukturalną podpory, przy czym ogólnie preferowane są linie i zygzaki, ponieważ można je łatwo usunąć. Jeśli potrzebna jest większa siła, wzory siatki i trójkąta mogą być doskonałym wyborem, jeśli chcesz, aby wydruk trwał dłużej, użyj większej ilości materiałów, a ich usunięcie będzie bardziej kłopotliwe. W przypadku konstrukcji okrągłych, takich jak kule i cylindry, często najlepszą opcją są koncentryczne konstrukcje wsporcze. Wieże podporowe lub drzewa są również opcją, która zapewnia zupełnie inny kształt podparcia, zazwyczaj mają duży pień podporowy, który zwęża się w punkcie styku z nadrukiem, mogą również mieć gałęzie odchodzące od nich, aby zapewnić wsparcie innym pobliskim obszarom. Taka konstrukcja zapewnia im dobrą sztywność i minimalny kontakt z nadrukiem.

Gęstość podparcia jest podobna do gęstości wypełnienia, co pozwala na wykonanie ciaśniejszych struktur podporowych, takich jak siatki, w celu zapewnienia większej integralności strukturalnej. Struktury o większej gęstości mogą zapewnić większe wsparcie, jednak wymagają również większej ilości filamentu, zabierają więcej czasu na wydruk i zwiększają trudność przetwarzania końcowego ze względu na zwiększony kontakt z wydrukiem. Gęstości podparcia od 5 do 20% są typowe.

Rozszerzenie w poziomie jest użyteczną opcją, jeśli próbujesz zapewnić wsparcie dla bardzo wąskich mostów lub nawisów. Jeśli sama konstrukcja nośna jest zbyt wąska, może nie być w stanie zapewnić wystarczającego podparcia lub nawet po prostu się kruszyć. Ekspansja pozioma poszerza konstrukcje wsporcze, choć oczywiście spowoduje to zużycie większej ilości materiału i potrwa dłużej.

Rozpuszczalne struktury podporowe

Zazwyczaj struktury podporowe drukowane są z tego samego materiału co wydruk, jednak drukarki 3D obsługujące drukowanie z dwiema niezależnymi głowicami drukującymi podczas jednego wydruku mogą to zmienić. Chociaż są one zwykle droższe niż zwykłe filamenty, możesz kupić filamenty takie jak PVA lub HIPS, które można po prostu rozpuścić po zakończeniu drukowania. Może to zająć trochę czasu, ale pozostawia wydruk bez śladów cięcia lub szlifowania artefaktów. Rozpuszczalne struktury podporowe mogą nawet pozwolić na drukowanie wcześniej niedrukowalnej, złożonej geometrii wewnętrznej, ponieważ nie musisz się martwić, że będziesz w stanie sięgnąć, aby móc odciąć podporę. PVA najlepiej łączyć z PLA, ponieważ są drukowane w podobnych temperaturach, a PLA jest hydrofobowy, co jest użyteczną cechą, biorąc pod uwagę, że PVA rozpuszcza się w wodzie. HIPS jest generalnie łączony z ABS,