Cura: Лучшие настройки параметров поддержки

Cura предлагает широкий спектр настроек с которыми можно работать. Ознакомтесь с основными параметрами поддержки в Cura и о том, как наилучшим образом поддержать отпечатки.

3D-принтеры, работающие по технологии FDM (моделирование методом послойного наплавления), создают объекты путем экструзии слоя за слоем термопластичного материала. Следовательно, каждый слой должен удерживаться слоем, расположенным под ним. Если под ним нет слоя (как в случае со свесами и мостами), то модели могут потребоваться только поддерживающие конструкции. Они печатаются вместе с моделью и удаляются при постобработке.

«Ничего страшного» — подумаете вы. Однако слово «поддержка» приводит в ужас многих дизайнеров. Ведь поддержки не только требуют больше материала, но и известны тем, что негативно влияют на качество поверхности отпечатка, а также тем, что их очень сложно удалять.

К сожалению, в 3D-печати так сложилось, что некоторым моделям просто необходимы поддержки. Но это не значит, что мы не можем их оптимизировать с помощью соответствующих параметров.

В этой статье мы сначала поговорим о том, в каких случаях поддержки нужны, а в каких нет. Затем рассмотрим некоторые важные параметры поддержки Cura, которые необходимо настроить для достижения наилучших результатов. Несмотря на то, что мы сосредоточимся на Cura, основные принципы лежащие в основе этих настроек, могут быть применены и к различным другим слайсерам. Итак, приступим!

Когда нужна поддержка?

Чтобы определить, нужна ли вам поддержка или нет, необходимо учесть несколько моментов:

• Правило 45° (свесы): Если свесы составляют более 45° (по отношению к вертикали), то они нуждаются в поддержке. Чтобы проверить возможности вашего принтера в отношении свесов, попробуйте напечатать этот тест на свесы. Если ваш принтер не справляется с определенным свесом, вы знаете, что нужно использовать опоры под этим углом.
• Правило 5 мм (мосты): Если мосты длинее 5 мм, им может потребоваться поддержка. Разумеется, не все 3D-принтеры одинаковы. Одни могут печатать большие расстояния, а другие вообще не могут напечатать ни одного пролета. Попробуйте напечатать тест с мостиками, чтобы определить, когда вашему принтеру нужна поддержка. Вы узнаете порог, когда найдете расстояние, на котором мосты вашего принтера опускаются.

Далее мы рассмотрим параметры для улучшения поддержки, если вы определили, что они вам необходимы.

Как включить и настроить поддержку

В Cura есть несколько параметров, которые помогут вам правильно настроить поддержку вашей модели. Вот как начать:

1. Когда вы впервые откроете Cura, нажмите «Показать свое» в разделе «Параметры печати». Здесь вы можно настроить параметры, которые скрыты в настройках «Рекомендован».
2. Щелкните левой кнопкой мыши по меню (три полоски справа от строки поиска) и выберите «Управление видимостью настроек…».
3. Поставить галочку «Выбрать все».

Также вы можете щелкнуть на вкладке «Параметры» (вверху слева), выбрать «Настроить видимость настроек…» и поставить галочку «Выбрать все».

Настраиваемые поддержки

Несмотря на множество параметров из стандартных параметров Cura для настройки поддержки и удовлетворения ваших конкретных потребностей в печати, все же существует вероятность, что вы не получите тот вид, который ищете. Многие люди сталкивались с этой проблемой, и, к счастью, некоторые из них были настолько преданы этой задаче, что создали плагины, позволяющие улучшить процесс. Они позволяют не только создавать различные поддержки, но и дают возможность контролировать их расположение.

Если вы не хотите устанавливать дополнительные плагины, то есть еще один вариант — создавать поддержки с помощью дополнительных STL-файлов, которые можно модифицировать, чтобы они вели себя как поддержки. Однако здесь мы не будем рассматривать эти дополнительные возможности. Вместо этого мы рекомендуем вам взглянуть на эту статью о настраиваемых поддержках.

Теперь вы можете увидеть все параметры, которые UltiMaker предоставляет в Cura. Прокрутите вниз до настроек поддержки, нажмите «Генерация поддержек» и начнем!

Экструдер для поддержки

С появлением 3D-принтеров с двумя экструдерами появилась возможность печатать деталь из одного материала, а второй экструдер использовать для печати растворимых (PVA) опор. После печати просто замочите деталь в соответствующем растворе и забудьте об утомительной процедуре удаления поддерживающего материала, которая требовалась ранее.

В последней версии Cura вы можете выбрать экструдер для печати той или иной секции опорных структур, поэтому вы можете печатать с комбинацией PVA (или другого растворимого филамента) и выбранного вами филамента.

Можно задать экструдер для следующих частей поддержки:

• Заполнение
• Первый слой
• Связующие слои
• Крышка
• Дно

Вы можете оптимизировать сочетание экструдера и профиля, чтобы снизить стоимость филамента и время постобработки. Например, для некоторых деталей целесообразно использовать растворимый материал для крыши и пола опоры, чтобы ускорить удаление опоры и использовать обычный материал для заполнения опоры, чтобы избежать отходов PVA.

Типы и стили

Для начала рассмотрим основные настройки, касающиеся структурных аспектов поддержки.

Древовидная поддержка

Древовидные поддержки являются альтернативой обычному прямому и вертикальному варианту. Чтобы активировать древовидные опоры, выберите пункт «Дерево» в раскрывающемся меню «Структура поддержки».

Как следует из названия, древовидная поддержка представляет собой полую, похожую на дерево конструкцию, которая поддерживает модели с помощью «ветвей». Эти ветви имеют различные углы, размеры и траектории, определяемые определенными параметрами в Cura.

Последняя версия Cura 5.4 содержит обновленные параметры настройки древовидных поддержек, которые позволяют использовать больше мелких ветвей вместо меньшего количества крупных. Это позволяет сократить время печати и уменьшить количество используемого материала. Кроме того, новые опоры легко ломаются.

Настройки по умолчанию весьма эффективны, но вот основные параметры, которые можно настроить:

• Угол ответвления древовидной поддержки: Максимальный угол ответвления.
• Диаметр ответвления древовидной поддержки: Диаметр самых тонких ветвей в опоре.
• Диаметр ствола древовидной поддержки: Диаметр самых толстых ветвей в опоре.
• Угол диаметра ответвления древовидной поддержки: Увеличение угла увеличивает диаметр нижней части ветвей.
• Диаметр ответвления древовидной поддержки: Диаметр верхушки ветвей в опоре.

Эти настройки достаточно просты, нужно только помнить о компромиссе между прочностью дерева и возможностью его удаления.

Шаблон поддержки

Cura предлагает различные шаблоны опорных конструкций. Каждый из них демонстрирует баланс между прочностью и легкостью удаления, а некоторые больше подходят для определенных форм. Вот список наиболее часто используемых шаблонов:

БЫСТРО И ЛЕГКО

• Зигзаг — самый быстрый в печати и самый простой в удалении.
• Линии — следующий шаг вперед. Он по-прежнему обеспечивает отличные, легко удаляемые опоры, но он немного прочнее, чем зиг-заг, и обычно не отклеивается одним куском.
• Концентрические — лучше всего подходит для моделей, имеющих форму, похожую на сферу или цилиндр. Он немного прочнее, чем зиг-заг и линии.

Обратите внимание, что из-за однонаправленного характера вышеперечисленных трех узоров, они как правило, более уязвимы. Например, вибрации и тонкие опорные конструкции могут привести к тому, что сопло не будет идеально прилегать к предыдущим слоям, что может вызвать проблемы в долгосрочной перспективе.

Кроме того, если эти узоры хоть немного задеть движущейся насадкой, они могут отделиться от поверхности под ними и разрушиться — что-то вроде аккордеона!

ПРОЧНО

• Сетка и треугольники — отличные шаблоны для создания прочных опор. Они более устойчивы к вибрациям, однако увеличивают время печати и как правило имеют больше контактов с опорными областями. Это может привести к более сложной последующей обработке.

Плотность поддержки

Плотность поддержек схожа с плотностью заполнения в том, что вы выбираете компромисс между прочностью, скоростью и легкостью удаления.

Опорные конструкции высокой плотности обычно более жесткие и могут выдерживать вибрации. Кроме того, увеличенный контакт со свесами делает опоры высокой плотности идеальными для сложных или детально проработанных участков опоры. При использовании опор высокой плотности ожидайте более надежной поддержки, но также большего расхода филамента, более длительного времени печати и более сложной последующей обработки.

Опоры низкой плотности идеально подходят для обычных областей поддержки, не требующих большого количества точек контакта. Они с большей вероятностью будут реагировать на вибрации во время печати, но при этом снижается стоимость филамента, время печати и сложность удаления опор.

• Плотность поддержек: 20% — отличная отправная точка, но регулируйте это значение в зависимости от потребностей вашей модели.

Толщина слоя заполнения

Чтобы уменьшить время печати поддержки, можно печатать слои заполнения поддержки с более низким разрешением. Поддержка не обязательно должна выглядеть красиво, она просто должна поддерживать вашу основную модель. Если вы решили печатать с большой высотой слоя поддержки, не забудьте сделать толщину слоя поддержки кратной разрешению вашей модели. В противном случае Cura округлит значение до следующего кратного, что может оказаться больше, чем вы планировали.

Постепенное заполнение поддержки

Эта настройка определяет, во сколько раз Cura будет уменьшать плотность заполнения опоры по мере удаления от слоя крыши опоры. Эта настройка может помочь вам сэкономить материал поддержки и время печати, используя высокую плотность поддержки только при контакте с моделью, которую вы хотите поддержать, или близко к ней.

Вы также можете определить высоту шага постепенного заполнения, чтобы установить, насколько близко расположены шаги плотности.

Башни

Наконец, для очень маленьких областей свеса Cura позволяет печатать опоры в виде башен, сужающихся кверху, чтобы поддерживать области меньше заданного минимального диаметра. (Для других областей поддержки будут использоваться обычные опорные конструкции).

Чтобы эти опорные башни не были слишком слабыми, их диаметр больше, чем диаметр области, которую они поддерживают. Вы всегда можете изменить этот диаметр в Cura. Вы также можете изменить угол, под которым ваши башни поднимаются к точке, сделав их более плоскими или заостренными.

Место и положение

Далее эти параметры определяют, где и как будут созданы поддержки.

Размещение поддержки

После того как вы определитесь с типом опорной конструкции, следующим параметром будет «Размещение поддержек». Здесь вы можете выбрать «Везде» или «От стола». Как вы наверное догадались, это определяет будут ли опоры печататься везде (где это необходимо) или только на печатной пластине.

В большинстве случаев лучше всего использовать «От стола», поскольку создание опор повсюду может привести к появлению неприятных дефектов на поверхности отпечатка.

Иногда опоры необходимы повсюду. Это касается особенно сложных моделей, которые невозможно напечатать без поддерживающих конструкций.

Угол нависания поддержки

С помощью этого параметра можно указать угол свеса, за пределами которого необходимо генерировать поддержку. Как упоминалось ранее, по умолчанию обычно используется угол 45°. Однако для вашего конкретного принтера он может быть другим. Поиграйте с тестом на свесы, чтобы определить, насколько хорошо ваш принтер справляется с различными углами.

Угол может отличаться для каждого отпечатка. Если вы хотите поддерживать свесы только в определенной модели, вы можете выбрать 90°. Если вам нужна поддержка для каждого свеса, выберите 0°.

Минимальная зона поддержек

Эта настройка просто определяет минимальную площадь поддержки отсеивая места, где поддержка не нужна. Эта настройка может сэкономить вам ненужный расход материала и время печати.

Дополнительные параметры

Это дополнительные элементы или материалы, которые добавляются или создаются для несущих конструкций.

Кайма поддержек

Как и кайма модели, поддерживающая кайма — это концентрические линии материала, напечатанные на внутренней стороне ваших опорных структур для улучшения адгезии печатной пластины начального слоя. Их включение в Cura повышает надежность опорных конструкций, гарантируя, что опоры останутся на печатной пластине и не соскальзнут.

• Резрешить кайму поддержек — идеальное решение, если у вас есть проблемы с адгезией или вы используете опорные конструкции с маленьким основанием. Поэтому увеличьте поддержку опор для более надежного сцепления с печатной пластиной.

Расстояние объединения поддержки

Расстояние Объединения Поддержки регулирует максимальное горизонтальное расстояние между опорными конструкциями. Когда две опорные структуры находятся ближе друг к другу, чем это значение, они будут напечатаны как одна структура. Чем больше значение этого расстояния, тем быстрее произойдет слияние опор. Если опорные структуры особенно тонкие, более большое расстояние между ними может помочь обеспечить более прочную поддержку модели.

Однако если установить это значение слишком большим, поддержки могут стать плотными и их будет трудно удалить.

Связующий слой поддержки

Если вам нужно более гладкое соединение между моделью и опорными конструкциями, вы можете включить параметр Разрешить связующий слой поддержки. Это плотная оболочка на крышке и дне вашей поддержки, которая обеспечивает плотный контакт с моделью. При включении связующего слоя поддержки удаление опоры становится более сложным, поэтому имейте в виду, что это компромисс.

В этом параметре можно настроить толщину, разрешение, плотность, рисунок, площадь и горизонтальное расширение.

Зазор

И наконец, следующие настройки относятся к общим значениям зазоров поддержек (и могут означать, например их увеличение или уменьшение).

Зазор поддержки по оси Z

Этот важный параметр определяет зазор от модели до верхней и нижней части опоры. Эта настройка имеет две секции: Сверху и Снизу.

Большое значение этих расстояний создает больший зазор между моделью и опорой, что облегчает постобработку. Это создает более гладкую поверхность модели за счет уменьшения количества точек соприкосновения. Низкое значение полезно, когда вы пытаетесь поддерживать сложные выступы, требующие высокой детализации. Однако низкое значение делает опоры более трудноудаляемыми.

Как всегда, поиграйте с некоторыми расстояниями, чтобы найти идеальное значение для вашего принтера. Убедитесь, что зазор Z кратно высоте слоя, чтобы принтер мог точно выдержать это расстояние.

Минимальный X/Y зазор поддержки

Зазор по оси X/Y аналогично расстоянию Z. Оно регулирует горизонтальное расстояние между моделью и ее опорой. Опять же, чем больше расстояние, тем проще процесс удаления опоры. Чем меньше расстояние, тем прочнее конструкция опоры.

Как правило, большее расстояние X/Y означает лучшую обработку поверхности вертикальных участков. Если вертикальные детали на ваших отпечатках имеют шероховатости от соседних опор, попробуйте увеличить расстояние X/Y.

Меньшее расстояние X/Y приведет к лучшей поддержке выступов, а именно тех, которые находятся рядом с вертикальными поверхностями. Однако это может привести к появлению дефектов на вертикальных поверхностях отпечатка и сделать постобработку болезненной.

Приоритет зазоров поддержки

В зависимости от свеса, который вы пытаетесь напечатать, расстояние Z может противоречить расстоянию X/Y. Однако в Cura можно назначить приоритеты для этих расстояний, чтобы в случае противоречия сохранялось наиболее важное расстояние.

Как правило, лучше всего, чтобы Z имело приоритет над X/Y, потому что расстояние Z — это то, что действительно удерживает модель. Однако вы можете изменить эту настройку, если этого требует определенная модель.

Можно также установить минимальное расстояние X/Y. Тогда, даже если расстояние Z имеет приоритет, минимальное расстояние X/Y все равно сохраняется.

Высота шага лестничной поддержки

Если для размещения поддержки выбрано значение «Везде», важным параметром является высота ступеней лестницы. Этот параметр определяет, насколько точно материал опоры повторяет контуры модели. Чем меньше высота ступеньки, тем ближе и плавнее соединение, что делает поверхности сопряжения опор более гладкими. Чем больше высота ступеньки, тем грубее соединение, что облегчает удаление поддержки.

Горизонтальное расширение поддержки

Когда области требующие поддержки очень тонкие, принтеру сложно создать прочные конструкции для поддержки такой маленькой области. Этот параметр позволяет задать горизонтальное расширение, чтобы даже небольшие области поддержки поддерживались должным образом.

Ввод большого значения для этого параметра всегда приводит к созданию более прочных поддержек, но для этого параметра требуется большее количество филамента.