Gładki i zakrzywiony
Czy kiedykolwiek zauważyłeś te brzydkie, biegnące poziom po poziomie linie warstw na wklęsłych częściach drukowanych 3D? Problem ten znany jest jako efekt schodkowy i jest on powszechny w zwykłym druku 3D w technologii FDM. Występuje on, ponieważ standardowe metody druku 3D, wbrew nazwie, są tak naprawdę bardziej zbliżone do „2.5D”: Tylko osie X i Y poruszają się jednocześnie; oś Z jest w ruchu tylko wtedy, gdy osie X i Y zatrzymują się, aby pozwolić głowicy drukującej przesunąć się w górę w celu wydrukowania kolejnej warstwy.
Druk 3D bez płaszczyzny jest innym stylem druku FDM, pozwalającym na „prawdziwy” druk 3D na krzywiznach części. Ten unikalny styl drukowania wyrósł z eksperymentów przeprowadzonych w 2016 r. przez naukowców z Uniwersytetu w Hamburgu w Niemczech.
Drukowanie nieplanarne to proces drukowania części z zakrzywionymi warstwami, gdzie krzywizna rozciąga się w osiach X, Y i Z. Ten styl drukowania pozwala na drukowanie zakrzywionych części z gładszym wykończeniem zewnętrznym, niezależnie od innych czynników, takich jak rodzaj filamentu, hot-end, postprocesing i tak dalej.
Odpowiednie rodzaje modeli
Chociaż drukowanie w sposób nieplanarny jest trudne ze względu na ograniczenia technologii, może być przydatne do drukowania części o dużych wklęsłościach. Jest to szczególnie owocne w przypadku zakrzywionych części, takich jak skrzydła samolotu RC, ponieważ nieplanarne drukowanie może faktycznie poprawić aerodynamikę części, jak twierdzą naukowcy z Uniwersytetu w Hamburgu.
Kompatybilne oprogramowanie
Technologia, a konkretnie oprogramowanie, wykorzystywane do nieplanarnego druku 3D jest bardzo słabo rozwinięte. Głównym systemem potrzebnym do tego stylu drukowania jest specjalny program, dostępny obecnie tylko w zmienionej wersji Slic3r. Obecnie jest to jedyny popularny program do cięcia zdolny do tworzenia G-code dla nieplanarnego druku 3D, ale jeśli metoda ta zyska na popularności, można się spodziewać, że inne programy pójdą w jego ślady.
W tym artykule omówimy jak działa nieplanarny druk 3D, jakie są jego zalety i wady.
Jak to działa?
Jak zapewne się domyślasz, druk nieplanarny jest znacznie bardziej złożony w sposobie funkcjonowania niż zwykły druk FDM. Wymaga również pewnych modyfikacji Twojej drukarki 3D FDM, głównie dotyczących dyszy i głowicy drukującej.
Aby ta metoda drukowania działała, dysza potrzebuje więcej luzu na głowicy drukującej niż oferują niektóre drukarki, szczególnie jeśli głowica drukująca posiada duży radiator, wentylatory i osłony wentylatorów. Ten prześwit pozwala dyszy bezpiecznie poruszać się wzdłuż osi X, Y i Z jednocześnie. Ponieważ dysza sama wysuwa się dalej w dół, głowica drukująca może poruszać się na boki oraz w górę i w dół bez przeszkadzania w drukowaniu.
Gdy drukujesz coś przy użyciu druku nieplanarnego, drukarka 3D najpierw drukuje podstawę części w normalny (2.5D) sposób. Dzieje się tak dlatego, że aby drukować krzywizny, drukarka musi najpierw stworzyć bazę z małą krzywą, na której następnie będzie budować. Podstawa z małą krzywą będzie miała prawdopodobnie widoczne schodki, ale później w druku, to zostanie ukryte.
Gdy zakrzywiona podstawa jest gotowa, drukarka przełącza się na „prawdziwy” styl drukowania trójwymiarowego, dodając warstwy do małej krzywizny podstawy podczas ruchu wzdłuż osi X, Y i Z w tym samym czasie.
W ten sposób drukarka unika tworzenia schodkowych linii na wydruku. Nieplanarnie wydrukowana krzywa nadal będzie miała linie warstw w osi Z, ale będą one zakrzywione, a nie proste, co może wyglądać całkiem fajnie.
Zalety i wady
Druk nieplanarny ma, jak wszystko, pewne wady i zalety. Przyjrzyjmy się im bliżej.
Zalety
- Tworzy mieszankę zakrzywionych i regularnych linii warstw, dając gładkie wykończenie na trójwymiarowo zakrzywionych obiektach
- Pionowo mocniejsze części
- Poprawia aerodynamikę części
- Wygląda fajnie
Wady
- Wymaga specjalnej konstrukcji głowicy drukującej z wydłużoną dyszą
- Technologia jest słabo rozwinięta
- Nadal widać linie warstw (ale nie są to linie schodkowe)
- Wymaga oprogramowania dla Linuksa, aby uruchomić zmienioną wersję Slic3r (główny sposób na drukowanie nieplanarne)
- Nieprzydatne lub nieefektywne dla wydruków bez krzywizn
Jak rozpocząć
Konfiguracja nieplanarnego druku 3D może być dość trudna. W tym przewodniku, będziemy tylko przechodzić przez główne kroki i podstawy.
Jak już wspomnieliśmy wcześniej, aby Twoja maszyna była kompatybilna z nieplanarnym drukiem 3D, musisz mieć sporo wolnej przestrzeni wokół swojej dyszy. Powinna ona wystawać poza resztę głowicy drukującej o co najmniej kilka milimetrów (postaraj się o około 7 lub 8 mm). Można to zrobić używając dłuższej gardzieli hot-endu lub usuwając większość dodatkowych elementów głowicy drukującej, takich jak radiator, wentylatory i osłona wentylatora.
Po dokonaniu niezbędnych regulacji, należy pobrać oprogramowanie i dostosować ustawienia. Oto główne kroki:
- Pobierz pliki dla niestandardowej wersji Slic3r na Linuksa. Jeśli nie masz urządzenia z systemem Linux, możesz sprawdzić stronę z rozwiązaniami na GitHubie.
- Otwórz wersję programu Slic3r i edytuj rozmiary platformy, przesunięcia, kąt dyszy i inne ustawienia maszyny, jeśli to konieczne.
- Zmierz offset dyszy i wprowadź tę wartość do Slic3r.
- Otwórz plik, który chcesz wydrukować w sposób nieplanarny.
- Potnij i drukuj!
Choć może nie brzmi to jak skomplikowany proces, nie jest to tak proste, jak się wydaje. Możesz napotkać problemy z programem i komunikaty o błędach, i będziesz musiał użyć poradnika Slic3r na GitHub, aby je naprawić.
Chociaż proces ten jest teraz nieco skomplikowany, jeśli drukowanie nieplanarne zyska na popularności, można się spodziewać, że więcej slicerów będzie oferować tryby lub wersje nieplanarne.
Źródło: https://all3dp.com
