Chitubox: Пошаговая инструкция для начинающих

Chitubox — один из самых известных слайсеров для фотополимерной 3D-печати. Ознакомьтесь с нашей инструкцией по Chitubox, чтобы узнать о нем все!

3D-печать становится все более распространенной и доступной, люди знакомятся с различными технологиями аддитивного производства как для профессиональных целей, так и для целей хобби или творчества.

Наличие отличного проекта или модели и отличного 3D-принтера не означает автоматического идеального результата. Хотя принтеры могут обладать повышенными возможностями, такими как максимальная скорость и точность, технология, задействованная в процессе печати, влияет на использование, процесс проектирования и результат печати.

Правильный выбор слайсера важен для оптимизации процесса и результатов печати и когда речь идет о фотополимерной 3D-печати, Chitubox является популярным выбором — и не зря.

В этой статье мы рассмотрим, как нарезать силиконовую форму в Chitubox. Хотя мы сразу перейдем к оптимизации модели в Chitubox для 3D-печати, также можно ознакомиться с нашей вводной статьей о слайсере, особенно если вы только знакомитесь с ним и вам нужно сориентироваться.

Мы начнем с выбора принтера, затем загрузим модель, обработаем ее и подкорректируем настройки, чтобы добиться желаемых результатов. В завершение мы экспортируем нарезанную модель для печати, а затем уделим несколько минут некоторым советам и рекомендациям.

Давайте приступим к работе!

Начало работы

После того как вы скачали, установили и запустили программу, можно изменить некоторые из ее стандартных настроек. В главном меню (три горизонтальные линии слева вверху) вы можете выбрать пункт «Settings» и изменить внешний вид, параметры файлов, конфигурацию системы и многое другое.

Для этой инструкции перейдите в раздел «Settings > Function», затем установите флажок «Preview Support (Add Support)», чтобы включить ее. Не стесняйтесь играть с другими настройками в соответствии с вашими установками.

Когда настройки придутся вам по вкусу, пришло время выбрать 3D-принтер. Chitubox позволяет создавать пользовательские профили принтеров, если вашего нет в списке по умолчанию.

Если вы открываете слайсер впервые или ранее не было выбрано ни одного устройства, вам будет предложено выбрать его. В нашей инструкции мы выбрали FlashForge Foto 8.9. Если вы используете другой принтер, перейдите в левый нижний угол и нажмите на значок «+» на панели принтеров, при наведении на который должна появиться надпись «Add New Machine». Затем вы можете найти марку в доступном списке или ввести ее в строку поиска.

После того как вы нашли свой принтер, можно внести все необходимые изменения, если вы каким-либо образом изменили оборудование, перед тем как добавить его к настройкам.

Если у вашего 3D-принтера нет профиля по умолчанию, вы можете проделать те же шаги, что и выше. Выбрав принтер, похожий на ваш (например, по размеру), нажмите «Next». В появившемся меню конфигурации вы можете изменить его название (набрав его в любом удобном для вас виде), тип зеркала, разрешение и размер, а также остальные доступные для него настройки. Наконец, нажмите «Apply» и новый принтер должен появиться в левой нижней части пользовательского интерфейса.

Когда оборудование настроено в слайсере, пришло время взглянуть на модель.

Загрузка и ориентация модели

Когда 3D-принтер выбран, пришло время импортировать модель.

1. Нажмите «Open» (оранжевый квадрат).
2. Перейдите в нужное место и выберите модель для загрузки в слайсер. В нашем случае мы импортируем верхнюю часть и основание пресс-формы (сохраненные в формате STL). Модель появится на столе, как показано выше.
3. При необходимости можно уменьшить размер модели, нажав левой кнопкой мыши на кнопку масштабирования на боковой панели (зеленая). Команда «Scale to Fit» поможет вам автоматически масштабировать модель в соответствии с размерами планшета.

Ключевой особенностью фотополимерных 3D-принтеров с полимеризацией в ванночке (как и SLA и DLP) является возможность печати деталей в двух направлениях: снизу вверх или сверху вниз. Выбранный нами принтер печатает снизу вверх; это определит наши действия в следующем разделе.

Размещение и ориентация модели

В отличие от принтеров, работающих по принципу «сверху вниз», принтеры, работающие по принципу «снизу вверх», требуют более сложного подхода для успешной печати. Нам нужно сориентировать импортируемую модель так, чтобы стол (почти всегда необходимо) мог удерживать модель в нужном положении во время печати.

Давайте сориентируем деталь в несколько шагов. Во-первых, нам нужно выровнять пресс-форму так, чтобы ее самая длинная ось была параллельна передней части нашего принтера. Вот как это сделать:

1. Выберите верхнюю и нижнюю пресс-форму из «File list» (красный).
2. Нажмите на функцию «Rotate» на боковой панели (зеленый), а затем введите «90» градусов для оси Z (фиолетовый).
3. Убедитесь, что отмечен пункт «Combination Center» (желтый), как показано на рисунке, чтобы поворот осуществлялся от центра пресс-форм.

Обратите внимание, что наши нижняя и верхняя пресс-формы обращены к столу разными сторонами. Мы изменим это, чтобы избежать нескольких шагов для получения правильной ориентации. Для этого поверните основание с помощью манипулятора оси Y и введите «180» в диалоговом окне (светло-голубой). Задняя часть нижней пресс-формы должна быть обращена вверх, как и у верхней пресс-формы (см. изображение ниже).

Далее нам нужно уменьшить площадь поперечного сечения каждого слоя нашей пресс-формы. Это позволит снизить усилие, которому будет подвергаться деталь во время отслаивания (отделения отвержденного слоя от дна ванночки).

1. Выберите обе модели (красные).
2. Поверните их по оси X, указав «60» градусов (зеленый).

Ваша форма будет ориентирована, как показано выше.

В дальнейшем мы будем управлять пресс-формами таким образом, чтобы закрытые полости не были обращены к ванночки. Это необходимо для уменьшения количества отказов, связанных с полыми секциями. Вот как это сделать:

1. Поверните обе пресс-формы по оси Z на 30 градусов, как это было сделано ранее (зеленый цвет).
2. Если посмотреть на модель спереди (красный), то будет видна величина поворота (наклонная).

Обратите внимание, что поворот на 30 градусов отменяет поворот на 90 градусов, который мы сделали ранее, но этот процесс необходим для того, чтобы мы могли точно оценить величину поворота (если она достаточна).

Как уже говорилось, более чем вероятно, что вы будете использовать поддержки. Прежде чем мы рассмотрим, как их применить, мы рассмотрим, как сделать модель полой и добавить дренажные отверстия.

Полости и проделывание отверстий

Если вам не нужна очень прочная и устойчивая модель, отпечатки из смолы обычно печатаются полыми, чтобы избежать проблем с неотвердевшей смолой и сократить расход материала и время печати. Большие плоские участки на модели будут создавать сильное присасывание к пленке FEP (прозрачному листу), что приведет к сбоям в печати. Полости снижает этот риск и сделать это можно в несколько простых шагов:

1. Выберите модель и выберите «Hollow» в верхнем меню.
2. Выберите тип режима «Hollow Mode» в появившемся меню: «Hollow Out» или «Peel» (светло-голубой). В первом случае вы можете задать заполнение, а во втором — нет.
3. Отрегулируйте толщину стенок, чтобы сбалансировать прочность и расход смолы (зеленый). Для нашей силиконовой формы немного более толстая стенка (около 2-3 мм) сделает детали прочными для использования по назначению.

Следует отметить, что для полости необходимы отверстия для слива смолы. Вы можете увидеть сообщение об ошибке, информирующее о необходимости отверстий (красный цвет).

Проделывание отверстий

Как указано в сообщении об ошибке, нам нужно предотвратить скопление внутренней жидкости, проделав отверстие в полости формы, через которое смола будет вытекать. Лучшее расположение отверстия (отверстий) основано на человеческом суждении.

Однако хорошим эмпирическим правилом является размещение дренажных отверстий в самых низких точках модели, что мы и сделали в нашем случае. В зависимости от размера отпечатка, вы можете добавить дренажные отверстия там, где они могут быть скрыты или легко замаскированы при постобработке и последнее отверстие в самой высокой точке также может быть полезным.

Добавление дренажных отверстий довольно простое.

1. Выберите модель и нажмите на «Dig Hole» в верхнем меню.
2. В появившемся меню (зеленое) выберите форму отверстия (круглое, шестиугольное или квадратное), настройте его диаметр и глубину, а также решите, будет ли оно перпендикулярно модели или экрану.
3. Используйте видовой куб (светло-голубой), чтобы попробовать разные углы и выбрать наиболее удобные места для отверстий.
4. Если возникнут проблемы с расположением или размером отверстия, появится предупреждающее сообщение.

Обратите внимание, что в нашем случае мы не можем позволить себе иметь отверстия внутри полости пресс-формы, поэтому мы проделали отверстия на задней стороне модели (A, B, C). Это позволит устранить разницу в давлении, которая может привести к разрушению, когда затвердевший участок попытается отделиться от дна ванночки.

В зависимости от особенностей вашей модели и ее предполагаемого использования, возможно, вам не придется слишком беспокоиться об отверстиях. Во время постобработки (или после отверждения) вы можете добавить эпоксидную смолу (или любой нереактивный клей) в дренажное отверстие, чтобы закрыть его (если это необходимо).

В нашем случае, поскольку нас не интересует эстетика или поверхность внешней части, пока наше дренажное отверстие не сквозное или не способствует разрушению внутренней части, все должно быть в порядке.

Как уже говорилось, вы можете использовать стрелки и видовый куб (светло-голубой) для навигации по различным сторонам модели, а функция «Cavity Detector» (зеленая) покажет счастливое лицо (и никаких дополнительных предупреждений), если все в порядке. Вы также можете отключить такую автоматическую помощь.

С выемками и дренажными отверстиями покончено, пора добавить поддержки.

Добавление поддержки

Хотя поддержки в большинстве случаев неизбежны, мы хотим избежать появления таких структур в функциональной области пресс-формы (полости). Однако при текущей ориентации пресс-формы этого добиться не удастся, так как поддержки будут распространяться в сторону полости. Чтобы исправить это, нам нужно изменить ориентацию, как показано выше:

1. Выберите модель.
2. Выберите инструмент «Поворот» (желтый).
3. Измените градусы по оси X на -120 (красный).

Интересно, что формы по-прежнему наклонены на 60 градусов, как и раньше. Однако теперь они наклонены в противоположном направлении.

После правильной ориентации пришло время добавить опоры:

1. Нажмите на вкладку «Support Tab» (красная), чтобы открыть панель поддержек. В данном руководстве для параметра «Detection Accuracy» (светло-голубой) установлено значение «Middle» (средний).
2. Выберите нужную вам ширину поддержки (например, «Легкая», «Средняя» или «Тяжелая») — в нашем примере мы выбрали «Light» (зеленый).
3. Отрегулируйте основные параметры поддержки по мере необходимости (фиолетовый), хотя в основном должны работать параметры по умолчанию (если только в модели нет ничего особенно сложного). Здесь вы можете выбрать диаметр и расстояние до кончика касания, включить или не включить форму плота, а также угол наклона опоры.
4. При необходимости (если вы достаточно хорошо разбираетесь в деталях) можно поработать с расширенными настройками (оранжевый цвет) и дополнительно настроить верхнюю, среднюю и нижнюю части опорных конструкций, а также плот (если он включен).

Вы можете использовать инструмент манипулирования опорами (желтый), чтобы добавить, переместить или удалить ветви поддержек. Вы также можете «Clear All» поддержки, нажав на соответствующую кнопку под ними. И наконец, вы можете выбрать кнопку «Auto Support» (розовая), чтобы генерировать структуры автоматически.

После того как вы настроите поддержку по своему вкусу, вы можете перейти на вкладку «Slicing» (рядом с вкладкой «Support» из шага 1).

Настройки смолы и печати

Вернувшись в главное меню, нажмите на «Slice Settings» (над кнопкой «Slice»). Здесь вы можете настроить параметры принтера, смолы и печати, а также некоторые дополнительные опции.

Поскольку выбранный нами принтер имеет предустановленный профиль, нам не нужно вносить никаких изменений; мы оставим настройки по умолчанию. Однако мы можем легко изменить другие настройки следующим образом:

• Выбор смолы: Поскольку мы нарезаем форму из силикона, нам подходит смола типа ABS. Чтобы подтвердить выбор, нажмите на нужную вам смолу. В нашем примере мы выбрали «FLASHFORGE ABS-like Resin Black for 0.05 mm» (зеленый). Если вы нажмете на различные опции, вы увидите, как изменяются настройки печати (на вкладке «Смола», синий).
• Layer Height: Мы возьмем высоту слоя 0,05 мм, чтобы добиться гладкой поверхности и соответствовать свойствам смолы. На вкладке «Print» (фиолетовый) убедитесь, что установлено значение 0,05 мм (красный).
• Bottom Layer count: Хотя рекомендуется не менее пяти нижних слоев, мы увеличим их количество до шести, чтобы обеспечить более прочную основу и предотвратить проблемы с адгезией (красный).
• Exposure Time: смолы типа ABS обычно требуют более длительного времени выдержки, чем стандартные смолы. Идеальным значением всегда являются рекомендации производителя смолы, поэтому всегда полезно их проверять. Однако настройки по умолчанию должны работать отлично (так как они были заданы для конкретного профиля материала) (красный).
• Bottom Exposure Time: это значение обеспечит правильное отверждение начальных слоев и рекомендуется, чтобы оно было в 8-12 раз больше, чем обычное значение. Мы оставим для него значение по умолчанию (красный).
• Transition Layer settings: Эти критические параметры (светло-голубой) обеспечивают линейное (последовательное), а не внезапное сокращение перехода; мы также оставим их по умолчанию.
• Lift distance and speed: эти параметры (как для нижних слоев, так и для последующих) уменьшают вероятность прилипания хрупких деталей к пленке FEP во время печати. Если расстояние подъема слишком велико, скорость печати должна быть намного медленнее; если оно очень мало, модель, скорее всего, полностью отклеится от FEP-пленки (что приведет к неудаче печати). Мы не стремимся к низкой скорости печати, чтобы сэкономить время. Однако, если скорость слишком высока, сила воздействия на пленку будет большой и пленка может порваться.
  • Если вы не сталкиваетесь с уникальными обстоятельствами или проблемами при печати, лучше оставить эти параметры в настройках по умолчанию (для конкретного принтера и смолы).

Дополнительные настройки

Хотя иногда это необязательно, именно здесь мы можем настроить дополнительные параметры, которые уникальным образом отличают один результат печати от другого. К ним относятся:

• Сглаживание (красный): Уменьшает пространственное сглаживание. Проще говоря, это делает поверхность 3D-модели более гладкой. Слайсер уменьшает белизну пикселей на внешнем краю каждого слоя (который изначально полностью белый и образует неровные края), чтобы они образовывали плавные кривые перехода. Опции включают «Нет», «Уровень серой шкалы» и «Уровень сглаживания».
  • Уровень сглаживания рекомендуется для старых форматов файлов нарезки, таких как «cbdlp». В нашем случае (файл CBT) рекомендуется уровень серой шкалы. Мы выбрали нулевой (синий), что подразумевает больше градиентов на краях, делая их более плавными.
• Компенсация усадки (оранжевый): Поскольку полость пресс-формы не может быть меньше требуемой, мы включим и установим функцию компенсации усадки по трем осям (X, Y, Z) на 100 % (для равномерной компенсации), чтобы компенсировать усадку.
• Компенсация допусков (зеленый): Поскольку полость пресс-формы не может быть больше или меньше, чем требуется (т. е. пресс-формы разбухают), мы включим функцию компенсации допусков. Компенсация внутреннего диаметра применяется к замкнутым внутренним контурам, таким как отверстия или углубления на каждом слое модели. Компенсация внешнего диаметра применяется к внешним контурам. В нашем примере мы зададим «a» (область внутри контуров полости) как «-0,1 мм», а «b» (внешний контур пресс-формы) как «-1 мм».

И последнее, но не менее важное, нажмите «Применить».

Нарезка и экспорт

Когда модель готова, пришло время нарезать ее на кусочки и экспортировать для 3D-печати.

1. Нажмите кнопку «Slice». После создания кода для принтера вы попадете в пользовательский интерфейс предварительного просмотра.
2. Просмотрите нарезанную модель, чтобы убедиться, что опоры размещены правильно и что нет потенциальных проблем с печатью. Вы можете перепроверить правильность всех настроек печати (зеленый цвет), а также увидеть вес и время печати, среди прочих деталей (оранжевый цвет).
3. Если в печати есть какие-либо острова (т. е. детали, которые не могут быть напечатаны из-за того, что они не соединены с поддержками или моделью), можно применить функцию Detect Islands (красная), чтобы проверить это и внести необходимые исправления.
4. Если все проверено и выглядит хорошо, нарезанный файл можно сохранить на USB-флешку или в локальную папку (фиолетовый), а если 3D-принтер подключен по сети, его можно просто отправить (желтый).

Советы и рекомендации

Хотя Chitubox может предложить много интересного и он довольно прост в использовании, это не означает, что на пути фотополимерной 3D-печати не возникнет несколько проблем. Конечно, могут возникнуть и проблемы с самой 3D-печатью, которые не обязательно связаны со слайсером, но могут быть решены с его помощью. Давайте вкратце обсудим некоторые из них.

• Точность размеров: Как уже упоминалось ранее в разделе дополнительных настроек, функция компенсации усадки и допусков может помочь обеспечить соответствие размеров ваших отпечатков. Однако, если эти функции все еще не дают желаемого результата, стоит подумать о калибровке принтера, если вы постоянно сталкиваетесь с несоответствием размеров.
• Расслаивание: Если вы заметили, что слои отвержденного отпечатка отделяются друг от друга (чаще всего это нижний и обычный слои), значит, вы столкнулись с расслоением. Это может быть вызвано многими факторами и почти всегда зависит от конкретной машины. Убедитесь, что ориентация печати правильная, что смола в ванне не перемешана (т. е. смесь использованной и новой смолы) и что печать не была остановлена на длительное время перед продолжением (например, чтобы добавить больше смолы в ванну). Если ни одна из этих проблем не решена, в настройках слайсера увеличьте время ожидания перед подъемом и уменьшите скорость подъема и скорость втягивания.
• Другие неисправности: Начиная с первых слоев, которые не отверждаются должным образом и приводят к отклеиванию модели, и заканчивая поломкой опоры, может возникнуть множество других проблем. Для достижения наилучших результатов всегда рекомендуется смотреть на предлагаемые производителем смолы настройки и убедиться, что они отражают то, что добавлено в слайсер по умолчанию. Chitubox также содержит множество советов по устранению неполадок в зависимости от проблемы.