Podpory w druku 3D: wszystko, co musisz wiedzieć

Drukarki 3D FDM działają poprzez nakładanie warstwy, na warstwę termoplastycznych tworzyw sztucznych w celu utworzenia obiektu 3D. W tej metodzie, każda nowa warstwa musi być podparta warstwą znajdującą się pod nią. Jeśli Twój model ma wystającą część, która nie jest podparta przez nic znajdującego się poniżej, musisz dodać dodatkowe konstrukcje wspierające drukowanie 3D, aby zapewnić udane wydruki.

Konstrukcje podporowe są uważane za zło konieczne w druku 3D. Z jednej strony są one absolutnie niezbędne w przypadku modeli z paskudnymi nawisami lub mostami. Z drugiej strony, zwiększają one koszty materiałowe, dodają więcej pracy przy obróbce i mogą uszkodzić powierzchnię modelu. Dopasowanie konstrukcji nośnych do druku 3D jest więc bardzo ważnym aspektem w przypadku skomplikowanych modeli.

W tym artykule omówimy wszystko, co musisz wiedzieć o konstrukcjach nośnych dla druku 3D.

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli Twój model ma zwis lub mostek, który nie jest podpierany przez nic poniżej, może być konieczne użycie podpór. Oto kilka przykładów zwisów i mostów zilustrowanych za pomocą liter Y, H i T.

Zwisy i mosty zilustrowane klasycznym przykładem liter Y, H i T.

Nie wszystkie nawisy potrzebują podpór – zasada 45 stopni

Nie wszystkie zwisy wymagają jednak wsparcia. Ogólna zasada jest następująca: jeśli zwis jest nachylony pod kątem mniejszym niż 45 stopni od pionu, to można go wydrukować bez użycia podpór.

Zwisanie pod kątem większym niż 45 stopni od pionu, wymaga konstrukcji wspierających.

Okazuje się, że drukarki 3D wykorzystują bardzo mały offset poziomy (ledwo zauważalny) pomiędzy kolejnymi warstwami. Tak więc warstwa nie układa się idealnie nad poprzednią warstwą, ale raczej układa się z niewielkim przesunięciem. Dzięki temu drukarka może drukować zwisy, które nie pochylają się zbytnio od pionu. Każda warstwa poniżej 45 stopni może być obsługiwana przez poprzednie warstwy. 45 stopni jest uważane za linię porażki.

Ten aspekt najlepiej ilustrują litery Y i T. Dwa zwisy w literze Y mają kąt mniejszy niż 45 stopni w stosunku do pionu. Dlatego też, jeśli chciałbyś wydrukować literę Y, możesz to zrobić bez użycia jakichkolwiek struktur podtrzymujących druk 3D!

Zwisy w literze Y nie wymagają konstrukcji nośnych dla druku 3D. Te z litery T niestety, będą ich wymagać. (źródło: 3DHubs)

Z drugiej strony, zwisy w literze T mają kąt 90 stopni z pionem. Dlatego też do wydrukowania litery T, należy użyć drukowych konstrukcji nośnych 3D, w przeciwnym razie powstanie bałagan, jak pokazano poniżej.

Litera T nie będzie prawidłowo wydrukowana, bez struktur wspierających (źródło: 3DHubs)

Nie wszystkie mosty wymagają podparcia – zasada 5 mm

Tak jak zwisy, nie wszystkie mosty wymagają wsparcia. Zasada jest następująca: Jeśli most ma mniej niż 5 mm długości, drukarka może być w stanie go wydrukować bez konieczności stosowania podpór.

W tym celu drukarka stosuje technikę zwaną mostowaniem – gdzie rozciąga gorący materiał na krótkie odległości, udaje się go wówczas wydrukować z minimalnym ugięciem.

Jeśli jednak mostek jest dłuższy niż 5 mm, ta technika nie działa. W tym przypadku należy dodać konstrukcje wspierające drukowanie 3D.

Mosty dłuższe niż 5 mm nie mogą być drukowane bez struktur wspierających. Zauważ, jak się wypaczają i deformują.

SPRAWDŹ ZDOLNOŚĆ DRUKARKI, DO DRUKOWANIA ZWISÓW BEZ WSPARCIA TECHNICZNEGO

Praktyczna zasada: jeśli zwisy nie mają więcej niż 45 stopni w stosunku do pionu, wydruk nie potrzebuje wsparcia. Twoje przetestowanie tej reguły, może się różnić i zależy w dużej mierze od drukarki, jej stanu i użytego materiału. Drukarki w złym stanie mogą nie drukować zwisów pod kątem 35 lub 40 stopni od pionu!

Zanim zaczniesz drukować modele z dużymi nawisami, dobrym pomysłem jest przetestowanie jej najpierw pod kątem niewielkich nawisów.

Jest to dość łatwe do zrobienia. Wystarczy pobrać ten model testowy Massive Overhang z Thingiverse i wydrukować go. Ten model ma serię nawisów od 20 stopni do 70 stopni z przyrostem 5 stopni.

Test ,,overhang” z Thingiverse

Zidentyfikuj kąt, pod jakim drukarka przestaje sobie radzić z nawisami. Jest to maksymalny kąt wysięgu, pod jakim drukarka może drukować bez podpór. Zapisz to, aby móc później wykorzystać te informacje w celu podjęcia decyzji, przy jakich wydrukach korzystać z konstrukcji wspierających, a przy których nie.

MINUSY STRUKTUR NOŚNYCH W  DRUKU 3D

Być może zastanawiasz się, dlaczego się debatujemy nad tym, gdzie potrzebne jest wsparcie, a gdzie można go uniknąć. Przyczyną tego całego zamieszania jest to, że używanie struktur podtrzymujących druk 3D ma swoje minusy.

Zwiększony koszt materiału

Podpory wymagają dodatkowego materiału.

Jeśli wykonujesz wydruki 3D, zależy Ci  zapewne na kosztach jakie generuje drukowany model. 

Struktury wspierające drukowanie 3D w sposób oczywisty zwiększają koszt modelu. Struktury podporowe zużywają filamentu, który jest później usuwany i wyrzucany. Tak więc każdy fragment struktury wspomagającej drukowanie 3D, którego używasz, jest dodawany do kosztu modelu.

Wydłużony czas trwania wydruku

Podpory zwiększają również czas trwania wydruku, ponieważ trzeba wydrukować więcej elementów.

Postprocessing

Struktury wspierające, to dodatkowa praca po zakończeniu przetwarzania. (źródło: Formlabs)

Podpory wydruków 3D, nie są częścią modelu. Są one używane do podparcia  podczas drukowania. Oznacza to, że po zakończeniu wydruku, masz teraz dodatkowe zadanie: usunięcie struktur zanim model będzie gotowy do pracy.

Dodatkowa praca przy obróbce, oznacza także dodatkowy koszt dla modelu.

Ryzyko uszkodzenia modelu

Po lewej: Wydruk z podporami. Środkowe zdjęcie: Usunięcie podpór spowodowało uszkodzenie. Po prawej: Podpory usunięte bez większych uszkodzeń. (źródło: 3DHubs)

Konstrukcje nośne druku 3D, stykają się  i często przyklejają się do ścian modeli. Jest to jedyny sposób na zapewnienie podparcia dla nawisów i mostów. Jeśli nie zachowasz ostrożności podczas usuwania konstrukcji wspierających, mogą one pozostawić skazy na powierzchni modelu. W najgorszym przypadku, część modelu może zerwać się wraz z podporami.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją znaczne wady stosowania podpór. Dlatego też, kolejna zasada: minimalizuj wykorzystanie konstrukcji wspierających i dodawaj je tylko tam, gdzie jest to konieczne. W kolejnych rozdziałach pokażemy, jak można zastosować tę filozofię już w fazie projektowania CAD, prowadzącej aż do fazy drukowania.

GEOMETRIA KONSTRUKCJI NOŚNEJ

Istnieją dwa popularne rodzaje struktur wspomagających drukowanie 3D: podpory przypominające drzewo i podpory liniowe/akordeonowe.

Podpory drzewiaste, to struktura podobna do drzewa, która podtrzymuje zwisy modelu. Ten rodzaj podparcia w druku 3D dotyka zwisu tylko w określonych punktach.

Konstrukcje nośne do drukowania 3D przypominające drzewo (źródło: Flashforge)

Zaletą korzystania z drzewiastych podpór,  jest to, że są one łatwiejsze do usunięcia i w mniejszym stopniu, mogą uszkodzić dolne części zwisu. Należy jednak pamiętać, że nadają się one tylko do wypukłych zwisów, takich jak końcówka nosa, opuszka palca lub łuki. Nie zapewniają one wystarczającej stabilności dla płaskich zwisów.

Podpory liniowe lub akordeonowe: 
są to najczęściej stosowane podpory w druku 3D. Ten typ supportu składa się z pionowych słupów, które dotykają całego modelu. Ten rodzaj struktur podpór, jest odpowiedni dla prawie każdego nawisu i mostu. Są one jednak znacznie trudniejsze do usunięcia i znacznie bardziej prawdopodobne jest, że spowodują uszkodzenie powierzchni modelu.

Liniowe struktury wsparcia druku 3D (źródło: Flashforge)

RODZAJE PODPÓR, A ŁATWOŚĆ ICH USUNIĘCIA

Drukarki jednogłowicowe, domyślnie korzystają z opcji podpór ,,wyłamywalnych”.

Gdy masz drukarkę jednogłowicową, do druku podpór musisz użyć tego samego materiału, który jest używany do drukowania modelu. Można oczywiście dostosować gęstość struktur podporowych do drukowania 3D i sprawić, że będzie ona znacznie niższa niż gęstość modelu, ale to jedyna kontrola, jaką dysponujemy, jeśli chodzi o materiał podporowy.

Ponieważ model i konstrukcje nośne do druku 3D są wykonane z tego samego materiału, jedynym sposobem na ich rozdzielenie jest ręczne lub ostrożne odcięcie konstrukcji nośnej nożem.

Te metody usuwania stwarzają spore ryzyko uszkodzenia modelu i trzeba zastosować odpowiednią technikę oraz zachować szczególną czujność i ostrożność w fazie usuwania.

Rozpuszczalne struktury nośne dla druku 3D

Rozpuszczalne struktury nośne są łatwiejsze do usunięcia, ale wymagają drukarki dwugłowicowej, np. Zortrax Inventure

Jeśli masz drukarkę dwugłowicową, możesz użyć PLA do drukowania modelu, a jako podpory: materiału rozpuszczalnego w wodzie np. PVA lub w Limonenie HIPS-u do drukowania struktury nośnej. Po zakończeniu wydruku, wystarczy zmyć konstrukcję nośną zanurzając model w wodzie lub limonenie.

Ta metoda usuwania zmniejsza ryzyko uszkodzenia modelu i ułatwia pracę po zakończeniu wydruku. Idealne rozwiązanie do skomplikowanych modeli!

JAK USUNĄĆ POZOSTAŁOŚCI PODPÓR

Ze względu na to, że pozostałości supportów, są trudne do usunięcia i mogą potencjalnie uszkodzić model, zamieściliśmy kilka wypróbowanych i przetestowanych sztuczek, aby usunąć je we właściwy sposób.

Po pierwsze, należy zidentyfikować konstrukcje nośne, które są całkowicie odsłonięte i łatwe do manewrowania palcami. Spróbuj oderwać te struktury podtrzymujące druk 3D za pomocą palców. Bądź delikatny. Bardzo delikatny. Jeśli zrobisz to dobrze, większość konstrukcji nośnych powinna zejść dość łatwo.
Następnie użyj narzędzi do usunięcia trudno dostępnych struktur podtrzymujących druk 3D. Istnieje wiele opinii na temat tego, które narzędzia działają najlepiej. Możesz użyć szczypiec igłowych, noża do kitu lub noża Exacto. Możesz również użyć kombinacji tych wszystkich narzędzi.
Używając noża lub skrobaka, dobrze jest ogrzać model lub ostrze. Dzięki temu podpory są łatwiejsze do usunięcia. Mały palnik gazowy również może pomóc, ale upewnij się, że nie uszkodzisz nim modelu.
Wiele osób zniechęca się do korzystania z noży Exacto, ponieważ jest to dość ostre i niebezpieczne narzędzie. Jeden poślizg i możesz skończyć z odciętym palcem zamiast odciętej podpory. Poza tym na całym modelu może pojawić się krew. 
Papier ścierny jest świetnym narzędziem do obróbki wydruku. Szlifowanie na mokro przy użyciu wysokoziarnistych papierów ściernych (220 do 1200) usunie struktury nośne do drukowania 3D, a także wypoleruje model. Aby uzyskać najlepsze rezultaty, należy nałożyć wodę na część i szlifować gładkimi, lekkimi ruchami, aż do uzyskania pożądanej jakości powierzchni.

Możesz użyć szlifowania na mokro do usunięcia ostatnich fragmentów struktur nośnych druku 3D i wypolerowania powierzchni modelu (źródło: Formlabs)

W modelach opartych na PLA mogą powstawać ślady naprężeń, gdy struktury podtrzymujące druk 3D oderwą się od nich, co prowadzi do zarysowań, znaków i skaz. Lakier do paznokci jest doskonałym narzędziem do łatania lub tuszowania tych niedoskonałości.
Jeśli jesteś zainteresowany podejściem społeczności do tego tematu, spójrz na ten wątek – Najlepszy sposób na usunięcie raftów, podpór i innych obcych włókien.

ZMINIMALIZUJ PODPORY, DZIĘKI INTELIGENTNEJ KONSTRUKCJI

Integracja obsługi drukowania 3D z modelem

Jednym ze sposobów na uniknięcie konstrukcji wspierających drukowanie 3D jest dodanie do modelu elementów, które mogą wykonać tę samą pracę. Ten trik jest stosowany przez rzeźbiarzy od wieków. Na przykład, spójrzcie na tę rzeźbę „Venus Vitrix” Antonio Canova.

Wenus Vitrix Antonio Canova

Tutaj prawe ramię jest wysięgnikiem, ale jest podtrzymywane przez poduszki. Lewa noga jest kolejnym wysięgiem, ale tym razem pęczek togi pełni rolę podparcia.

Następnym przykładem jest model zwany „The Guardian”, projektant @fantasygraph. Sprytnie podpiera on nogi i pośladki modelu płynną suknią. Włócznia przymocowana do powierzchni, pełni rolę podparcia dla lewego ramienia.

The Guardian by @fantasygraph ilustruje, jak można zintegrować podpory z modelem.

Integracja struktury wsporczej z projektem jest bardziej sztuką niż nauką. Musisz wymyślić elementy, które jednocześnie pasują do ogólnego projektu i mogą podtrzymywać zwisy lub mosty. Prawidłowo wykonane elementy zwiększają piękno modelu i sprawiają, że proces drukowania jest wolny od struktur wspomagających druk 3D – oszczędzając czas, pieniądze i pracę.

Chamfers
Innym sposobem na wyeliminowanie konieczności stosowania struktur wspomagających drukowanie 3D jest zastosowanie techniki Chamfers. Jest to zgrabny sposób na przekształcenie dużych nawisów, w nieszkodliwe nawisy o kącie mniejszym niż 45 stopni.

Na przykład, jeśli masz delikatnie pochyloną lub zakrzywioną krawędź, możesz zastąpić ją krawędzią kątową, która nie wymaga podparcia. Taka konstrukcja kątowa nazywana jest Chamfer.

Po lewej stronie: Stopniowo zaokrąglona krawędź, która wymaga podparcia Po prawej stronie: Krawędź ze ściętymi krawędziami, która może być drukowana bez struktur podtrzymujących druk 3D (źródło: Rigid Ink)

Podobnie, jeśli masz otwór w modelu, możesz go przekształcić w sfazowany otwór w kształcie łezki. W większości przypadków nie będzie to miało wpływu na ogólną estetykę modelu. Pomoże to jednak zredukować struktury nośne druku 3D wymagane do wydrukowania modelu.

Fazowany otwór w kształcie łezki (źródło: Markforged)

ZMINIMALIZUJ STRUKTURY NOŚNE DRUKU 3D POPRZEZ REORIENTACJĘ

Czasami minimalizacja niezbędnych struktur podtrzymujących druk 3D jest tak łatwa, jak reorientacja modelu na platformie roboczej drukarki. Na przykład, znacznie lepiej jest wydrukować pokazane poniżej otwarte pudełko, z otwartą powierzchnią na górze.

Często można zminimalizować wykorzystanie konstrukcji nośnych wydruku 3D, poprzez sprytną reorientację modelu na platformie roboczej (źródło: Markforged)

Oto bardziej nietrywialny przykład, znów pochodzący od projektanta @fantasygraph. Jest to model postaci z poziomym ramieniem skierowanym w nieskończoność i dalej.

Jeśli wydrukujesz model tak, jak jest obecnie ustawiony, będziesz musiał podeprzeć lewe ramię. Jest to w zasadzie długi wysięg o kącie 90 stopni.

Po zdjęciu podpór, najprawdopodobniej pozostawią one skazy na spodniej stronie ramienia. Aby tego uniknąć, można obrócić cały model o 45 stopni i po prostu dodać podparcie dla podstawy modelu. Jakość podstawy modelu i tak nie ma większego znaczenia. W ten sposób możesz wydrukować model z mniejszą ilością struktur supportu i uchronić lewe ramię przed uszkodzeniem.

To całkiem sprytne i pomysłowe. Może będziesz równie sprytny, ze swoimi modelami?

DRUKOWANIE NAWISÓW I MOSTÓW BEZ UŻYCIA PODPÓR

W poprzednich rozdziałach podkreślaliśmy, że należy starać się minimalizować wykorzystanie struktur wsparcia druku 3D, gdy tylko jest to możliwe. Oznacza to jednak, że często będziecie się poruszać po trudnym terenie, gdzie istnieje ryzyko niestabilności modelu. Aby zminimalizować to ryzyko, przedstawiamy kilka ogólnych sztuczek.

Upewnij się, że Twoja drukarka 3D jest w optymalnym stanie.
Upewnij się, że chłodzisz swój materiał tak szybko, jak to możliwe. Im dłużej trwa chłodzenie materiału, tym bardziej prawdopodobne jest, że mostek lub zwis będzie się odkształcać. Używaj  intensywnie swoich wentylatorów do chłodzenia warstw. Ponadto, obniż temperaturę druku tak bardzo, jak to możliwe.
Zmniejszenie prędkości drukowania, również  pomaga schłodzić wydruk, co  szczególnie przydaje się  w drukowaniu dłuższych mostów i trudnych nawisów.
Jeśli to możliwe, staraj się stosować najniższą grubość warstwy. Niższa grubość warstwy oznacza mniejszą masę odkładającą się na każdym przebiegu głowicy drukującej. Pozwala to również na szybsze schłodzenie materiału.

CURA: USTAWIENIA STRUKTURY NOŚNEJ 

Czasami nie da się uniknąć stosowania struktur wspomagających drukowanie 3D. ale nawet w tym przypadku należy dołożyć wszelkich starań, aby struktury podtrzymujące druk 3D były stabilne, a jednocześnie nie marnowały dużo materiału, były łatwe do usunięcia i nie niszczyły powierzchni modelu.

Twój slicer da Ci wiele dodatkowych sposobów na dostosowanie konstrukcji nośnych do druku 3D. Większość programów do krojenia może automatycznie generować konstrukcje nośne do druku 3D, ale zapewniają one również tryb ręczny, w którym można dodawać lub usuwać podpory w dowolnym miejscu. Ponadto, slicer ujawnia wiele różnych ustawień, które kontrolują następujące aspekty struktur podporowych.

W tym artykule postanowiliśmy skupić się na Curze, ponieważ jest to obecnie najpopularniejszy darmowy slicer.

Cura oferuje wiele ustawień związanych ze strukturą wsparcia w sekcji: Wsparcie, w Ustawieniach niestandardowych. Jeśli potrafisz prawidłowo manipulować tymi ustawieniami, możliwe jest stworzenie struktur wsparcia dla drukowania 3D, które spełniają większość podstawowych wymagań.

Włączanie automatycznie generowanych struktur wspomagających drukowanie 3D, dla niestabilnych modeli

Po pierwsze: jak sprawdzić, czy Twój model potrzebuje dodatkowego wsparcia?

Cura to ułatwia. Kiedy już zaimportujesz swój model i umieścisz go na wirtualnej platformie roboczej, zwróć uwagę na sekcje oznaczone kolorem czerwonym. To są te części, w których Cura wykryła niestabilność. Zwróć uwagę na to, że możliwe jest, że nie zobaczysz nieobsługiwanych obszarów, dopóki nie obrócisz obrazu z kamery.

Jeśli zobaczysz czerwony kolor na dole części, w której model dotyka platformy roboczej, nie musisz się martwić, że ten obszar nie będzie obsługiwany. Platforma robocza zajmie się tym problemem. Małe czerwone obszary na wierzchołkach otworów lub pomiędzy dwoma konstrukcjami nazywane mostkami – Cura zajmie się nimi również automatycznie.

Jeśli są inne części, zaznaczone na czerwono, to musisz zacząć się martwić. Na początek musisz włączyć automatyczne generowane struktur wspierających, aby upewnić się, że te czerwone części mogą być z powodzeniem drukowane. Aby to zrobić, po prostu zaznacz pole wyboru: Generuj pomoc techniczną w sekcji Pomoc techniczna.

Tak więc włączyłeś teraz automatycznie generowaną strukturę pomocy technicznej, ale prawdopodobnie nie zauważyłeś żadnych zmian w widoku modelu. Jest to spowodowane tym, że Cura nie pokazuje struktur wsparcia dla drukowania 3D w domyślnym widoku bryły. Aby zobaczyć struktury obsługi wydruku 3D, które zostały wygenerowane, zmień widok na: Widok warstwy. Materiały pomocnicze (linie i objętość) zostaną wyświetlone w tealu. Przesuń suwak warstw w górę i w dół, aby zobaczyć, gdzie jest dodawany support.

Wybór pomiędzy podporą podobną do drzewa a podporą liniową

Konstrukcja nośna podobna do drzewa w Cura

Cura domyślnie generuje liniowe struktury wspomagające drukowanie 3D. W wersji 3.2 beta, Cura wprowadziła możliwość wykorzystania drzewiastych podpór, zamiast domyślnego wsparcia liniowego.

Kontrola rozmieszczenia konstrukcji nośnych druku 3D

Dwa rodzaje umieszczenia konstrukcji nośnej w Cura: Everywhere i Touching BUildplate

Po włączeniu struktury pomocy technicznej, w sekcji pomocy technicznej automatycznie pojawia się ustawienie o nazwie: Placement. Ustawienie to umożliwia kontrolę nad rozmieszczeniem struktury podporowej. Dostępne są dwie opcje: Wszędzie i dotknięcie płyty montażowej. Domyślnie wybrana jest opcja ,,Everywhere”.

Gdy wybrana jest opcja Everywhere, Cura 3D próbuje budować konstrukcje wszędzie tam, gdzie są one potrzebne. Oznacza to, że użytkownik ma do dyspozycji nie tylko konstrukcje nośne, które są montowane na platformie roboczej, lecz również konstrukcje nośne do druku 3D, które wykorzystują część modelu jako podstawę. Jest to rozsądna opcja w większości przypadków, ponieważ zapewnia, że wszystkie niestabilne obszary będą miały niezbędne podparcie.

Jednakże, jeżeli ,,Everywhere” zostanie wybrany dla bardzo skomplikowanych modeli, model może zostać całkowicie obudowany materiałem podpierającym. Jeśli nie chcesz tego robić, po prostu zmień ustawienie ,,Placement” na ,,Touching Buildplate”. Spowoduje to utworzenie podpór 3D pod zwisającymi częściami modelu, tylko pomiędzy płytą konstrukcyjną a modelem.

The Enable Support Roof może poprawić wykończenie powierzchni nawisów, ale za pewną cenę

Ponieważ wysięg modelu jest zawsze drukowany na wierzchu struktur nośnych druku 3D, nie zawsze uzyskuje się najlepsze wykończenie powierzchni dla tych części. Ukryte ustawienie Enable Support Roof może w tym pomóc.

Dach podporowy to gęsta powłoka w górnej części konstrukcji podporowej, która nie naraża zbytnio na szwank wykończenia powierzchni zwisów. Po włączeniu tego ustawienia w Cura 3D za pomocą pola wyboru, uzyskasz lepszą jakość wykończenia. Ale ta poprawa jest kosztowna, ponieważ ta opcja sprawia, że struktury nośne do druku 3D są trudniejsze do usunięcia niż zwykle. Użyj tej opcji tylko wtedy, gdy wykończenie powierzchni części nawisowej jest krytyczne dla funkcji gotowej części.

Zapobieganie uszkodzeniom zewnętrznych ścian modelu przez konstrukcje nośne do druku 3D za pomocą ustawienia Odległość nośna X/Y

Czasami konstrukcje wspierające drukowanie 3D są budowane zbyt blisko zewnętrznej ściany modelu i pozostawiają ślady na jego zewnętrznej powierzchni. Można temu zapobiec, korzystając z ukrytego ustawienia Odległość X/Y pod sekcją Obsługa.

Ustawienie: Odległość podparcia X/Y w  Cura zasadniczo kontroluje minimalną dozwoloną odległość między pionowymi ścianami modelu, a konstrukcją podparcia w płaszczyźnie X-Y. Jeśli struktura podporowa wydruku 3D uszkadza ściany lub się do nich przykleja, można zwiększać wartość co 0,2 mm, aż do uzyskania gładkiej powierzchni ścian. Upewnij się jednak, że z zewnętrznych ścian nie wystają małe zwisające elementy, które nie zostaną podparte, jeśli umieścisz trochę odstępu między podporą a ścianami. Jeśli istnieją takie małe zwisy, być może trzeba będzie nawet zmniejszyć odległość X/Y zamiast ją zwiększać. W przeciwnym razie otrzymasz nieudany wydruk.

Ustawienie Z Distance (Odległość) może pomóc w łatwiejszym usunięciu struktur wspierających drukowanie 3D.

Aby materiał nośny oderwał się czysto bez rozrywania warstw modelu, połączenie między warstwami modelu musi być słabsze niż połączenie między warstwami modelu. Cura tworzy to słabsze połączenie poprzez pozostawienie przestrzeni pomiędzy górną i dolną częścią konstrukcji nośnej a modelem – przestrzeń ta jest znana jako Z-Distance.

Możesz sprawić, że struktury podporowe wydruku 3D będą łatwiejsze do odłączenia, kontrolując ukryte ustawienia Z-Distance w sekcji Podparcie. Domyślna wartość tego ustawienia jest taka sama jak wysokość warstwy. Jeśli więc wysokość warstwy wynosi 0,1 mm, domyślna wartość Z-Distance, będzie również wynosić 0,1 mm.

Jeśli Twój materiał podporowy trudno oderwać od modelu, zwiększaj tę wartość w krokach wysokości warstwy, aż do jej czystego oderwania. Cura może  dodać podparcie na danej warstwie, albo nie dodać podparcia. Niestety, nie ma żadnych „półwarstw podparcia”. 

Wybierz odpowiednią konstrukcję nośną dla druku 3D, aby uzyskać odpowiednią równowagę pomiędzy wytrzymałością a łatwością usunięcia podpór

Wzorce supportu w Cura

Cura generuje materiały pomocnicze do druku 3D, w jednym z siedmiu wzorów. Wzór można zmienić za pomocą ukrytego ustawienia o nazwie Support Pattern w sekcji Setting.

W większości przypadków domyślny wzór: Zig Zag, wygeneruje najlepszą równowagę między wytrzymałością a łatwością usuwania. Jeśli nie jesteś zadowolony z domyślnej formacji, możesz eksperymentować z innymi opcjami. Każda z nich zapewni Ci inną równowagę między siłą a łatwością usuwania.

Wniosek

Struktury nośne są złem koniecznym w druku 3D. Potrzebujesz ich do drukowania trudnych nawisów i mostów w swoim modelu. Ale kiedy nie możesz użyć rozpuszczalnych struktur wsparcia druku 3D, dobrym pomysłem jest próba  zminimalizowania ich wykorzystania. Omówiliśmy sytuacje, w których nie potrzebujesz struktur wspomagających drukowanie 3D i wspomnieliśmy o kilku kreatywnych sztuczkach, aby drukować bez nich.

Często zdarza się jednak, że masz wysięg lub mostek, który jest na tyle niefortunny, że musisz użyć podpór. W tym przypadku musisz pobawić się ustawieniami slicera, aby upewnić się, że nie marnujesz zbyt wiele materiału lub nie uszkodzisz modelu podczas usuwania supportu. Rozmawialiśmy o tym, jak dobrać odpowiednie ustawienia slicera, aby uzyskać najlepsze rezultaty i podzieliliśmy się kilkoma sztuczkami dotyczącymi usuwania struktur wsparcia druku 3D we właściwy sposób.

Mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci uzyskać lepsze wyniki w druku 3D i wydrukować lepsze modele. Jeśli Ci się spodobał, podziel się nim z kumplami z drukarni 3D i rozpowszechniaj go.

License: The text of „3D Printing Support Structures: All You Need To Know” by All3DP is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Źródło: https://all3dp.com/