Základy 3D tisku: Jak zabránit poklesu převisu

Základní nutností 3D tisku je navazování na předchozí vrstvy, nemůžete začít tisknout součást jen tak ve vzduchu. Realisticky i když mnoho návrhů obsahuje nějakou formu přesahu, kde je jedna vrstva vytištěna dále než vrstva pod ní. V závislosti na tom, jak strmý je úhel vašeho převisu, to může být v pořádku, ale můžete také čelit poklesu převisu, pokud je příliš strmý. Zde potištěný plast prostě nemá strukturální integritu a podporu ze spodních vrstev, aby zůstal na svém správném místě.

Dobrým vodítkem pro určení, zda je převis příliš strmý, je pravidlo 45°. Převisy, které jsou 45° od svislice nebo méně, se téměř vždy tisknou dobře, problémy mají tendenci začínat u přesahů v úhlech strmějších než 45° od svislice. „Pravidlo“ 45° je samozřejmě spíše vodítko, protože moderní technologie 3D tisku obecně dokáže tisknout strmější úhly díky vylepšenému softwaru pro krájení a řešení chlazení.

Jak zabránit poklesu převisu

Aby bylo možné získat dobré převisy, je důležité nejprve získat kvalitní normální výtisky. Ujistěte se, že je vlákno suché a že tisknete ve správném rozsahu teplot pro materiál, který právě používáte.

Pokles převisu je často způsoben nedostatečným chlazením. Zvýšení rychlosti ventilátoru nebo v případě potřeby výměna ventilátorů nebo potrubí ventilátoru může pomoci k rychlejšímu ochlazení extrudovaného plastu. Zde může pomoci i snížení teploty tiskové hlavy o několik stupňů, protože chlazení, které máte, má méně práce, pokud tiskový materiál začíná chladněji.

Tip: Chcete-li najít optimální konfiguraci chlazení a teploty tiskové hlavy pro vaše nastavení, může být skvělým nápadem tisk teplotní věže. Tyto teplotní věže tisknou opakující se strukturu, často včetně převisů, přičemž teplota tisku se zvyšuje s každou vrstvou struktury, takže můžete vidět, jaké teploty tisku jsou pro vás nejvhodnější.

Snížení rychlosti tisku může pomoci zabránit poklesu, protože snížená rychlost umožňuje další snížení teploty tiskové hlavy a chladicí ventilátory působí na jednu oblast déle. V některých případech, zejména při přemostění a když máte řešení se silným chlazením, může pomoci zvýšení rychlosti tisku. Funguje to proto, že přidává napětí, které pomáhá držet zamýšlený tvar, a také rychleji odsouvá horkou tiskovou hlavu pryč, což umožňuje efektivnější chlazení.

Úprava výšky vrstvy může pomoci snížit pokles převisu, ačkoli oba směry mají své výhody, takže to může vyžadovat určité pokusy a omyly, abyste našli nejvhodnější pro vaši situaci. Snížení výšky vrstvy zvyšuje počet kroků použitých k vytištění stejné výšky, to znamená, že každá vrstva musí méně vyčnívat z předchozí vrstvy, což znamená, že je zavěšeno méně plastu. Snížení výšky vrstvy také snižuje hmotnost stahující každou vrstvu dolů, i když také snižuje strukturální pevnost. Silnější vrstvy jsou tužší, ale těžší, také se hůře chladí a mají za následek silněji stupňovitý vzhled, protože vrstvy více vyčnívají.

Je dobré zkontrolovat, zda je vaše pořadí tisku na stěnu optimalizováno. Nejprve chcete vytisknout vnitřní stěny a poté vnější plášť. To je upřednostňováno, protože to dává vnější převislé skořepině větší strukturu, na které se drží, a znamená to, že nezačínáte vrstvy ve vzduchu.

Jak podpořit převis

Nosné konstrukce jsou velmi běžnou metodou podepření převisů. Jsou to doslova kusy lešení záměrně potištěné, aby poskytovaly podporu, a jsou určeny k tomu, aby byly po dokončení tisku odříznuty. Bohužel tento proces řezání může potenciálně poškodit tisk nebo zanechat nevzhledné stopy, a to i po pečlivém broušení. Pokud máte 3D tiskárnu, která má více než jednu tiskovou hlavu, můžete zkusit použít rozpustné podpůrné struktury. Ty využívají možnosti tisku se dvěma různými materiály najednou k vytvoření nosných struktur z materiálu, který lze rozpustit, obvykle ve vodě, i když některé vyžadují použití jiných rozpouštědel. Rozpustné podpůrné struktury umožňují poskytnout podporu dříve nepotisknutelné složité geometrii, protože nemusíte být schopni sáhnout dovnitř nožem, abyste ji odřízli.

Možná se budete moci zcela vyhnout přidávání podpůrných konstrukcí nebo alespoň minimalizovat jejich nutnost navrhováním s ohledem na přesahy. S ohledem na pravidlo 45° můžete navrhovat zkosené otvory a oblouky spíše než zaoblené. Ty používají tvar slzy, aby zajistily, že přesah nikdy nepřesáhne 45°, čímž se odstraní problém s potenciálními klesajícími přesahy. U některých návrhů se můžete vyhnout převisům otočením modelu. Pokud například tisknete písmeno „E“, budou při svislém tisku dva přesahy. Pokud otočíte model o 90° proti směru hodinových ručiček, aby seděl na boku, dva převisy nyní směřují přímo nahoru. Můžete také položit písmeno naplocho, abyste dosáhli stejného výsledku.

Může být obtížné nebo nemožné najít jakýkoli úhel natočení, který eliminuje nebo dokonce zvláště minimalizuje přesahy u mnoha složitých modelů. V těchto případech můžete zkusit rozdělit model na více částí, které lze později slepit. Pokud se například pokoušíte vytisknout letadlo, neexistuje jediný úhel bez výrazných a viditelných převisů kvůli křídlům. Pokud místo toho rozříznete model napůl vodorovně na křídlech a pak vytisknete spodní polovinu vzhůru nohama, můžete prakticky eliminovat přesahy a potřebu rozsáhlých podpěr za cenu toho, že budete muset obě části následně slepit.