Kręcenie się w kółko
Drukarki 3D działające w technologii FDM (Fused Deposition Modeling) działają poprzez przesuwanie dyszy w osiach X, Y i Z w celu wytłaczania filamentu w określonych miejscach i stopniowego tworzenia części w warstwach. Podczas gdy druk FDM może być bardzo korzystny pod pewnymi względami, w tym jego dostępność dla początkujących, proces „warstwa po warstwie” ma swoje ograniczenia.
Jedną z zauważalnych wad drukarek 3D FDM jest to, że mogą one powodować „schodkowanie” na krzywych, które przecinają oś Z. Inne aspekty procesu drukowania mogą również ograniczać jakość wydruku, takie jak szew Z, niespójna ekstruzja i inne.
W szczególności, kule są jednym z najtrudniejszych kształtów geometrycznych do druku 3D, ponieważ są bardziej podatne na schodkowe linie, wymagają podpór jeśli drukowane są w całości, a gładka, zakrzywiona powierzchnia oznacza, że nie ma gdzie się ukryć przed innymi wadami wydruku. Mogą one skutkować bardziej chropowatym wykończeniem powierzchni niż zwykle, a jeśli jest to element wystawowy, jak sferyczny model księżyca, jest mało prawdopodobne, aby było to tym, do czego dążysz.
Drukowanie kuli w warstwach nigdy nie będzie idealne, ale jest kilka sposobów na zminimalizowanie defektów i uzyskanie jak najczystszego wykończenia. W tym artykule omówimy kilka wskazówek dotyczących drukowania 3D kul.
Projektowanie
Pierwszym krokiem do wydrukowania kuli jest jej właściwe zaprojektowanie, a można to zrobić na dwa sposoby: podzielić ją na dwie części lub zachować jako pojedynczą bryłę. Podzielenie kształtu kulistego na półkule, znacznie ułatwi drukowanie i wyeliminuje potrzebę stosowania podpór, ale zwiększy czas post-processingu, gdy trzeba będzie skleić ją z powrotem. (Jeśli model jest bardzo mały, może nie być konieczne dzielenie go, tak długo, jak będzie przylegał do platformy).
Jeśli kształt kulisty jest częścią większego projektu, warto rozważyć zaprojektowanie tej części tak, aby była drukowana osobno i ponownie połączona później. Alternatywnie, można pozostawić kształt kulisty w modelu, ale dokładnie przemyśleć jego orientację, gdy przyjdzie czas na jego pocięcie.
Dzielenie obiektu kulistego na dwie części jest proste. Po pierwsze, otwórz swój ulubiony program do projektowania 3D i znajdź punkt środkowy obiektu sferycznego. Następnie użyj narzędzia do dzielenia (płaszczyzny lub szkicu 2D), aby podzielić model na dwie części. Na koniec wyeksportuj każdą część osobno, aby móc ją wydrukować. Lepiej jest drukować półkule pojedynczo, aby uniknąć problemów z retrakcją, gdy dysza porusza się pomiędzy poszczególnymi częściami.
Jeśli zostawiasz kształt kulisty jako jedną bryłę, nie jest potrzebne żadne specjalne przygotowanie projektu. Po prostu wyeksportuj model jak zwykle, ale wiedz, że będziesz musiał poradzić sobie z nawisami na dole kuli w swoim slicerze. Przejdźmy teraz do ustawień slicera!
Cięcie
Cięcie modelu jest kolejnym istotnym krokiem w drukowaniu kul, chociaż dostrojenie ustawień slicera jest kluczem do każdego udanego wydruku. Lepszy, gładszy wydruk zaraz po złożeniu, oznacza mniej szlifowania i późniejszej obróbki.
Wysokość warstwy
Bardzo ogólnym, ale pomocnym ustawieniem do drukowania gładko wyglądających kul, jest użycie mniejszej wysokości warstwy. Mówiąc prościej, wyższa rozdzielczość oznacza mniej widocznych schodków, ponieważ więcej warstw jest używanych do budowy krzywej. Chociaż wydłuży to czas drukowania ze względu na dodatkowe warstwy wymagane do uzyskania tej samej wysokości, gładsza powierzchnia uzyskana dzięki tak prostej zmianie ustawień będzie tego warta!
Podpory
Kluczową częścią drukowania kuli są podpory. Teoretycznie, idealna kula dotyka płyty konstrukcyjnej tylko w jednym punkcie, więc Twój wydruk mógłby się stoczyć bez dodatkowych struktur utrzymujących go w miejscu! Drukarki 3D nie mogą drukować w powietrzu, więc rozszerzająca się podstawa kuli wymaga podpór, na których kula zostanie wydrukowana. Jeśli podzieliłeś model na pół, unikasz tej potrzeby, ponieważ każda półkula może być drukowana na swojej płaskiej podstawie.
Podpory mogą pozostawić ślady lub chropowatą powierzchnię po usunięciu materiału podporowego. Aby zminimalizować wpływ na powierzchnię kuli, spróbuj zwiększyć odległość między materiałem podporowym a drukowanym modele. (Odpowiednie ustawienia w programie Cura to „Odległość podparcia Z” oraz „Odległość podparcia X/Y”).
Użycie raftu lub brimu może być również dobrym pomysłem, aby zapewnić przyleganie do podłoża części sferycznej. Raft i brim otaczają struktury podporowe w częściach przylegających do platformy, aby utrzymać je na podłożu. Jest to ważne, ponieważ bez brimu lub raftu, struktury podporowe mogą się przewrócić w trakcie drukowania!
Wypełnienie i powłoki
Wypełnienie i powłoki stanowią większość Twojego wydruku, ponieważ stanowią one wewnętrzne wypełnienie i zewnętrzną powierzchnię (odpowiednio górna i dolna warstwa oraz ściany). Wypełnienie i liczba powłok mają mniejsze znaczenie dla wyglądu powierzchni kuli, ale powinny być ustawione zgodnie z przeznaczeniem części.
Dla wypełnienia, o ile część nie wymaga wytrzymałości struktur wewnętrznych, możesz użyć niższej niż zwykle gęstości wypełnienia. Pozwoli to uniknąć ryzyka przebijania się wzoru wypełnienia przez ścianki. Mniejsza gęstość wypełnienia oznacza również krótszy czas drukowania.
Jeśli chcesz uzyskać pewien poziom przejrzystości, spróbuj użyć mniejszej liczby warstw (około 2). Jeśli zależy Ci na solidnie wyglądającej powierzchni i mocniejszej części, zwiększ liczbę powłok.
W przypadku kul, niezależnie od ich przeznaczenia, zawsze należy pamiętać o tym, by liczba warstw ściany była taka sama jak liczba warstw górnej i dolnej. To dlatego, że jeśli jedna liczba jest większa od drugiej, to kula nie będzie równomiernie obciążona.
Inne zalecenia dotyczące slicera
Jeśli część sferyczna nie jest zwykłą kulą, musisz również pomyśleć o jej orientacji. Jeśli nie jesteś w stanie podzielić elementu na dwie części, dolna połowa będzie wymagała znacznego podparcia, więc pamiętaj, że usunięcie podparcia może uszkodzić każdy szczegół. Jeśli sfera jest częścią większego modelu, spróbuj ustawić model tak, aby zminimalizować podparcie wymagane dla samej sfery.
Ostatnim zaleceniem dotyczącym ustawień slicera jest użycie trybu wazy lub spirali, o ile obiekt sferyczny nie musi być mocny. Tryb wazy drukuje tylko obwód obiektu w formacji spiralnej, co czyni go idealnym dla cylindrów i innych okrągłych kształtów, które mają być puste w środku. Zmniejszy to zużycie materiału i czas drukowania, pozwalając na przepuszczanie światła (ponieważ nie ma wypełnienia). Upewnij się tylko, że nie zapomniałeś aktywować podpór, w przeciwnym razie wydruk może się nie udać.
Drukowanie
Nie ma zbyt wiele do omówienia, jeśli chodzi o faktyczne drukowanie obiektu sferycznego, ale przed rozpoczęciem drukowania należy sprawdzić stan techniczny drukarki. Oznacza to sprawdzenie, czy pasy, dysze, platforma i inne elementy działają prawidłowo.
Aby upewnić się, że Twój kulisty kształt nie zamieni się w jajko, upewnij się, że pasy na osiach X i Y są napięte. Luźne pasy mogą powodować przesunięcia, więc idealne koło zaczyna wyglądać nieco owalnie.
Nie zapomnij upewnić się, że dysza jest czysta, ponieważ częściowo (lub całkowicie) zatkana dysza może powodować niespójne wytłaczanie i pogarszać jakość powierzchni. I tak jak w przypadku każdego wydruku, pamiętaj o wypoziomowaniu platformy przed rozpoczęciem drukowania, aby pierwsza warstwa była równa i ładna.
Na koniec rozważ wydrukowanie swojego kulistego obiektu z materiału takiego jak ABS. Podczas gdy inne materiały, takie jak PLA, powinny drukować się równie dobrze, ABS ma łatwą opcję wygładzania warstw, więc efekt końcowy może być bardziej imponujący.
Post-Processing
Na koniec, w celu post-processingu sfery, należy spróbować wygładzić widoczne linie warstw. Na szczęście istnieje wiele technik post-processingu, w zależności od druku, materiału, sprzętu i poziomu doświadczenia. Kilka dobrych opcji dla kul to piaskowanie, użycie rozpuszczalnika, polerowanie i powlekanie.
Pierwszym krokiem, jaki należy wykonać, jest usunięcie materiału podporowego z wydruku. Ostrożnie użyj noża kuchennego, aby pozbyć się ostatnich skrawków podpór przyklejonych do modelu. Jeśli drukowałeś swój model w dwóch częściach, możesz nie mieć podpór do usunięcia, ale użyj środka wiążącego, takiego jak super glue lub długopisu 3D, aby połączyć półkule razem.
Następnie przeszlifuj model papierem ściernym, zaczynając od niskiej ziarnistości (bardziej szorstki) do wysokiej ziarnistości (drobniejszy). Jeśli skleiłeś dwie półsferyczne części, upewnij się, że wygładziłeś przejście między nimi i przeszlifuj wszystkie obszary kuli równomiernie, aby uzyskać najlepsze wykończenie powierzchni.
Możesz nadać gładkie i błyszczące wykończenie swojemu modelowi używając rozpuszczalnika, np. acetonu, jeśli drukowałeś swój model z ABS. Rozpuszczalnik działa poprzez lekkie stopienie powierzchni, aby połączyć warstwy i usunąć widoczne linie. Jeśli wydrukowałeś swoją część z PLA, możesz użyć powłoki epoksydowej, takiej jak XTC-3D, aby wygładzić i wykończyć swój obiekt.
Na koniec możesz wypolerować, pomalować lub pokryć swój model, aby nadać mu ostateczny szlif. Malowanie kuli może ukryć ostatnie defekty obiektu, dodać lub uwydatnić szczegóły, albo zmienić kolor.
Żródło: https://all3dp.com
