Стенки — важная часть любой 3D-печати. Узнайте, как подобрать идеальную толщину стенок для ваших 3D-отпечатков!
При традиционном производстве детали представляют собой единый полнотелый или пустотелый корпус, без различия между внутренними и внешними частями модели. В отличие от этого, внутренняя и внешняя части отпечатка технически разделены, поскольку принтер печатает эти две области совершенно по-разному.
Внутренняя часть отпечатка — это заполнение, а внешняя часть называется оболочкой. Заполнение может быть напечатано с любой плотностью от 0 % (пустота) до 100 %, а также в виде различных структур. Стенка, однако, печатается полностью цельной.
Стенка — не только самый заметный элемент отпечатка, но и сильно влияет на механические свойства модели (например — прочность). Она включает в себя стенки, дно и крышка отпечатка. Первые представляют собой вертикальные внешние области, охватывающие всю высоту отпечатка, а дно и крышка покрывают горизонтальные области.
Эти две области отличаются тем, что стенки покрывают горизонтальный периметр отпечатка и продолжаются вверх вдоль оси Z. Дно и крышка покрывают всю горизонтальную область в пределах периметра, установленного стенками.
Стенки и их субкомпоненты являются жизненно важными частями любого отпечатка, поскольку, как мы уже говорили, они могут влиять на прочность и долговечность детали. Поэтому очень важно, чтобы значения параметров слайсера оболочек соответствовали назначению отпечатка.
В этом руководстве мы обсудим наиболее важные настройки стенки, включая настройки для стенок, дна и крышки. Кроме того, мы расскажем о том, как правильно использовать эти настройки и о некоторых других важных аспектах.
Основные параметры
Почти все слайсеры, которые превращают 3D-модель в пригодный для 3D-печати G-код, имеют параметры стенки. Однако прежде чем мы начнем, важно отметить, что большинство терминов, используемых в этой статье, основаны на Cura. Однако термины, используемые в других 3D-слайсерах, должны быть очевидны. Например в Slic3r и PrusaSlicer оболочки называются (Периметрами).
Эти настройки могут сделать или испортить печать, потому что при неправильных настройках ваш объект наверняка будет содержать визуальные недостатки. Множество различных параметров так или иначе влияют на печать стенок, но есть несколько очень важных.
Толщина, количество линий и слои
Пожалуй, самым важным параметром для стенок, дна и крышки является толщина элементов стенки. К сожалению, чаще всего в слайсере нет единой настройки толщины стенки, так как она обычно делится на толщину стенок и толщину дна и крышки.
Более того, к настройкам толщины стенки обычно можно подходить либо как к количеству линий, либо как к ширине/высоте (в миллиметрах). Эти два способа определения толщины стенки напрямую коррелируют друг с другом; регулировка одного из них автоматически приводит к корректировке другого. Поэтому вы можете работать с тем из них, который вам удобнее.
Ширина стенки в миллиметрах, называемая в Cura просто «Толщина стенки», определяет ширину стенки на отпечатке. Что касается другого подхода, то настройка «Количество линий стенки» представляет собой желаемое количество проходов сопла для стенки.
Настройки толщины очень похожи для верхнего и нижнего слоев. Толщина верхнего и нижнего слоев относится к высоте слоев. У вас есть возможность настроить их в одной настройке или по отдельности.
Параметры дна и крышки определяют количество строк. Однако имейте в виду, что если вы пойдете этим путем, фактическая высота этих слоев будет зависеть от того, какую высоту слоев вы установили для общей печати.
Толщина оболочки или количество линий должны меняться в зависимости от назначения вашей модели и материала, из которого вы печатаете; универсального подхода не существует. Чем больше стенок, тем дольше длится печать и тем больше материала расходует принтер. Кроме того, ваша деталь, скорее всего, будет прочнее.
Совет
Теперь, когда вы знаете все о настройках толщины стенки, пришло время задать толщину стенок (или количество линий), а также толщину дна и крышки (или слоев) в слайсере. Обычные значения для печати обычных, умеренно прочных деталей включают толщину стенки 0,8-1,6 мм (3-4 линии стенки) и толщину дна и крышки около 0,8-1,2 мм (4-6 слоев в зависимости от высоты слоя). Для большинства случаев подойдут значения по умолчанию, установленные в вашем слайсере.
Однако если вы хотите создать свои собственные значения, вам стоит знать несколько правил:
- Для толщины стенки мы рекомендуем использовать значение, кратное диаметру сопла, поскольку оно идеально подходит для печати полноразмерных стен.
- Аналогично, для толщины дна и крышки мы рекомендуем использовать значение, кратное высоте слоя, поскольку полноразмерные слои дают наилучшие результаты.
- Если вам нужны более прочные детали, используйте большие значения, например толщину стенки 2-3 мм, а толщину дна и крышки 1,6-2 мм.
- Для моделей, ориентированных на демонстрацию и не требующих большой прочности, можно обойтись толщиной стенок 0,4 мм и толщиной дна и крышки 0,2-0,8 мм.
Специальные параметры
Существуют и особые способы использования толщины оболочки, например — нулевые значения дна и крышки для демонстрации шаблона заполнения. Это часто встречается, например — в ювелирных изделиях или чехлах для телефонов.
Другой пример — более толстые оболочки без заполнения для функциональных деталей, включающих рамы или стержнеподобные структуры. Например, в такой модели, как эта подставка для телефона, все поперечные размеры достаточно малы, чтобы более толстые оболочки могли заменить необходимость в заполнении.
В зависимости от конструкции детали оболочки могут обеспечить большую прочность детали по сравнению с эквивалентным количеством заполнения. Это также может привести к повышению гибкости.
Дополнительные параметры
Теперь, когда вы знаете, что такое толщина оболочки, полезно познакомиться с несколькими другими важными настройками. Они позволяют точно настроить оболочки модели, чтобы избежать визуальных и механических дефектов.
Процент перекрытия заполнения
Эта настройка относится к перекрытию между линиями заполнения и стенами. Значение, которое вы вводите для этой настройки, представляет собой процент от ширины линии заполнения. Чем больше значение, тем плотнее сцепление между стенками и внутренней частью отпечатка.
По умолчанию значение этой настройки в Cura равно 30%. Вы можете добавить 10% к этому значению, чтобы увеличить прочность модели. И наоборот, вы можете вычесть 10%, чтобы сэкономить материал и ускорить время печати.
Скорость
Еще одним важным моментом является скорость печати — в частности, скорость печати внутренней стенки, внешней стенки, а также дна и крышки. Эти параметры определяют, как быстро печатаются указанные элементы отпечатка и могут повлиять на качество печати основной области. Важно отметить, что внутренняя стенка — это просто стена, прилегающая к заполнению (самая внутренняя стенка), а внешняя стенка — это видимая внешняя стенка.
Значения по умолчанию в Cura составляют 30 мм/с для скорости обеих стен, а также для скорости дна и крышки. Мы рекомендуем увеличить скорость внутренней стенки до 30-60 мм/с, так как внутреннюю стенку никто не увидит, а скорость внешней стенки установить в диапазоне 20-45 мм/с. Для скорости дна и крышки мы рекомендуем оставить все как есть или уменьшить ее до 20-25 мм/с, чтобы основание и верхняя поверхность выглядели красиво.
Мы включили такой большой диапазон скоростей, чтобы учесть различия в стандартных скоростях материалов (например — ABS должен печататься немного медленнее, чем PLA). Однако не стесняйтесь менять значение до 30 мм/с в зависимости от того, для чего вы будете использовать свою модель.
Высота слоя
Настройка высоты слоя также полезна для настройки ваших оболочек, в основном параметров дна и крышки. Высота слоя определяет, насколько каждый последующий слой выше предыдущего, а дно и крышка — это настоящие слои, поэтому они зависят от этого параметра настройки.
По сути, чем больше значение высоты слоя, тем сильнее деталь, но тем меньше деталей она содержит. В большинстве слайсеров высота слоя по умолчанию составляет 0,2 мм и мы рекомендуем оставить это значение. Однако вы можете уменьшить ее, если ваша модель детализирована, или увеличить, если вам нужна более прочная деталь.
Порядок стенок
Последняя базовая настройка, относящаяся к оболочкам — это порядок стенок. Она определяет, какая стенка будет печататься первой для каждого слоя — внешняя или внутренняя. Согласно UltiMaker, активация этой настройки приводит к улучшению точности размеров по осям X и Y, но при этом снижается качество печати выступов.
Если эта настройка доступна в вашем слайсере, мы рекомендуем включать ее только в том случае, если у вас нет никаких выступов. Это связано с тем, что они могут получиться немного размытыми, если сначала будет напечатана внешняя стенка.
Еще немного параметров
Помимо настроек слайсера, о которых мы говорили выше, есть еще несколько инструментов, которые влияют на стенки отпечатка. Ниже мы привели список удобных настроек параметров слайсера и режимов нарезки, которые позволят вам дополнительно настроить печать стенок, не ограничиваясь базовыми настройками:
- Печать тонких стенок: Иногда модели содержат элементы, ширина которых меньше ширины линии стены, поэтому слайсер будет игнорировать их. Это происходит потому, что технически эти тонкие стенки не могут быть напечатаны, так как их размер недостаточен для одной стенки — если только вы не используете сопло меньшего диаметра с меньшим значением ширины линии стенки. Эта функция указывает вашему слайсеру распознать тонкие стенки и выделить одну линию стенки, чтобы получить немного больше экструдированной стенки.
- Поток для стенки: Поток для стенки — это как общий поток экструзии при печати, иногда известный как множитель экструзии, но только для стенок модели. С помощью этой настройки можно бороться с чрезмерной или недостаточной экструзией, а также управлять связями между стенками. Это связано с тем, что более высокое значение потока приводит к тому, что в одном и том же пространстве спрессовывается больше материала.
- Режим вазы: Режим вазы, иногда известный как режим спирали, — это специальный режим печати, который превращает модель в вазу, используя только одну стенку для всей внешней стороны. Режим «Ваза» также указывает вашему слайсеру печатать модель с более плавными и естественными движениями по оси Z, устраняя обычный заметный шов Z.
- Нечеткая оболочка: Наконец, нечеткая оболочка — это редкая, но интересная настройка 3D-слайсера, которая имеет некоторое отношение к толщине стенок. Включение функции «Нечеткая оболочка» заставляет принтер слегка встряхивать сопло, когда он печатает внешнюю стенку. Это позволяет получить нечеткую текстуру на внешних стенках и является интересным и уникальным способом использования вашего слайсера, если в нем есть такая настройка (в Cura она есть).
