Поддержка чаще необходима при работе со сложной моделью. Давайте рассмотрим шаблоны поддержек, а также их настройки для получения результата!
3D-печать, как и все остальное на Земле, подвержена влиянию гравитации. Несмотря на удивительную способность превращать катушки с филаментом в фигурки, технические детали и другие забавные модели, 3D-принтеры не могут печатать в воздухе.
Для борьбы с этой проблемой слайсер позволяет добавлять всевозможные поддержки для удержания модели в процессе печати. После того как модель напечатана, опоры можно удалить, хотя они могут оставить свой след на поверхности отпечатка.
В этой статье мы рассмотрим три основных шага, которые следует выполнить при принятии решения о том, нужно ли добавлять поддерживающие конструкции. Рассмотрим возможные варианты, используя в качестве примера параметры слайсера Cura, хотя аналогичные параметры доступны в большинстве слайсеров. Приступим!
Шаг 1: Нужно ли использовать поддержку
Не для каждого отпечатка требуется поддержка, о чем следует помнить при подготовке модели. Важный аспект, связанный с опорами, заключается в том, чтобы избежать использования поддержек, поскольку они способствуют образованию отходов и могут повлиять на поверхность отпечатка.
Решение относительно поддержек
Вот как определить, нужны ли вашей модели поддержки:
- Большой угол на свесах или мостах: Свесы — это элементы печати, которые принтер должен печатать отдельно или полностью в воздухе. Мосты, с другой стороны, представляют собой свесы, соединенные с моделью с двух сторон. Свесы и мосты обычно измеряются углом от оси Z. Например, у буквы «T» свес составляет 90 градусов, а у буквы «Y» — 45 градусов. Если в модели большие свесы (более 60°), то скорее всего, нужны опоры. Для выступов более 90° (например, арка строчной буквы «r») опоры нужны обязательно.
- Возможности принтера: Не все 3D-принтеры созданы одинаковыми. Попробуйте провести тест на свес, чтобы определить, насколько хорошо работает ваш принтер. Если 60-градусный свес выглядит не самым лучшим образом, следует задействовать опоры.
- Низкая скорость печати: Как правило, низкая скорость печати приводит к получению более качественных отпечатков. Но когда речь идет о опорах в 3D-печати, это не всегда так. Чем выше скорость печати, тем лучше получаются свесы и особенно мосты. Если вы печатаете что-то медленно, возможно придется включить поддержку, чем при печати на более высоких скоростях.
Как избежать использования поддержек
Как говорится, лучше предотвратить, чем лечить. Вот несколько общих рекомендаций, позволяющих избежать опоры:
- Правильно ориентируйте отпечаток: Допустим, мы хотим напечатать букву «T». Если мы попытаемся напечатать ее в вертикальном положении, то будем вынуждены прибегнуть к опорам. Если же просто повернуть модель так, чтобы верхняя перекладина лежала на печатной пластине, то опоры не понадобятся, что сэкономит и материал и время. Убедитесь, что ваша модель находится в наилучшей ориентации, чтобы свести к минимуму количество опорных конструкций.
- Уменьшите углы свесов: Если вы создали модель самостоятельно, подумайте о том, чтобы отредактировать ее таким образом, чтобы уменьшить углы свесов. Фаски могут сгладить острые углы, значительно повысив качество печати свесов.
- Разделение модели на две части: Сферы — одна из самых сложных форм для 3D-печати, так как огромные свесы в нижней части обычно получаются довольно некрасивыми, даже при наличии опор. В этом случае гораздо проще напечатать две половины сферы отдельно и склеить их вместе, чтобы получить красивую отделку без поддержки.
- Дизайн отпечатка: Если вы умеете работать в CAD-программах, целесообразней будет скорректировать ее дизайн с учетом особенностей процесса 3D-печати.
Шаг 2: Выбор типа поддержки
Если вы уверены, что опоры необходимы, можно просто установить флажок «Генерация поддержек» в Cura (или в предпочитаемом вами слайсере) и на этом закончить. Тем не менее, поскольку существует множество способов 3D-печати поддержек, возможно, стоит углубиться в настройки.
Шаблон Сетка
Сетка — наиболее распространенный шаблон поддежки. Он популярный, поскольку легко настраивать, он быстро генерируются и хорошо подходят для большинства 3D-моделей. Недостатком является то, что при неправильной печати поддержки могут оставлять следы на готовой модели и их проблематично удалить. Как правило, сетку следует использовать для плоских, угловых или очень крутых выступов.
Если в слайсере Cura в раздели «Поддержки» не отображается опция «Шаблоны поддержек», настройте видимость параметров. Затем с помощью выпадающего списка выберите желаемый шаблон поддержки. В предварительном просмотре можно переключаться между режимами Ренген или Слои, чтобы увидеть, как всё выглядит.
По умолчанию в Cura используется шаблон поддержки Зигзаг, что вполне разумно, поскольку его легко печатать и удалять. Однако на самом деле в программе имеется семь шаблонов поддержки на выбор (некоторые из них показаны на рисунке выше). Убедитесь в том, что выбранная схема поддержки соответствует форме вашей модели. Например, шаблон Концентрический полезен для деталей с круглыми выступами (например для сферы), которые не поддерживаются сеткой равномерно.
Древовидная структура поддержки
Структура поддержки «Дерево» практически полностью соответствуют своему названию. Она начинается со «стволов» у основания отпечатка и разветвляется, поддерживая выступы модели по мере увеличения высоты. Структура поддержки «Дерево» обычно наиболее эффективны для органических форм, таких как люди и животные.
3D-печать таких поддержек позволяет сэкономить материал и время печати. В программе Cura выберите Дерево с помощью параметра Структуры поддержки. Убедитесь, что модель правильно расположена и ориентирована, прежде чем нажимать кнопку «Slice», так как их генерация может занять много времени!
Поскольку древовидные поддержки не так сильно касаются модели, они, как правило, обеспечивают более чистую поверхность. Однако их нарезка может занять много времени, поскольку деревья генерируются динамически. Выбирайте эту поддержку, если в вашей модели много органических форм или выступы небольшие или не очень крутые (менее 60°). Эти поддержки менее эффективны для широких и плоских выступов, таких как крыша, поскольку они предназначены для соприкосновения с моделью в меньшем количестве точек.
Растворимые поддержки
Это нишевая, но качественная альтернатива поддержкам, напечатанным из того же материала, что и модель. Например, в принтере с двумя экструдерами одно сопло может печатать модель из PLA, а другое — весь поддерживающий материал из водорастворимого филамента (обычно PVA). По окончании 3D-печати просто опустите отпечаток в воду. Поддержка растворится и останется чистая модель. Круто!
Если вам посчастливилось стать обладателем принтера с двумя экструдерами и вы не против заплатить за немного дорогой филамент, мы определенно рекомендуем этот вариант.
Шаг 3: Плотность поддержки
На следующем этапе необходимо определить оптимальную плотность поддержки. Мы рекомендуем начинать с плотности около 10%, а затем регулировать ее по своему вкусу. Чтобы увидеть нарезанные поддержки в Cura, выберите «Просмотр слоёв» на вкладке «Предварительный просмотр» и убедитесь, что в цветовой схеме установлен флажок «Помощники». Вот некоторые факторы, влияющие на плотность опор:
- Скорость печати: чем быстрее печать, тем меньше должна быть плотность опор, чтобы получить качественный результат.
- Желаемое качество печати: Для получения более качественных свесов можно увеличить плотность (за счет времени печати). Однако при слишком высокой плотности удаление поддержек иногда может повредить отпечаток.
- Угол свеса: Чем больше угол свеса, тем более плотные поддержки требуются. Особенно для 90-градусных свесов рекомендуется плотность поддержки не менее 15%.
- Удаление опор: Чем плотнее поддержки, тем сложнее их удалять (и тем больше филамента уходит в отходы).
Дополнительные параметры поддержки
В Cura есть множество других настроек с которыми можно повозиться, чтобы довести печать до совершенства. Возможно, эти настройки вам никогда не понадобятся, но всегда полезно знать, что они есть.
- Размещение поддержек: Вы можете выбрать, где Cura будет генерировать поддержки: везде (в том числе на модели) или от стола (т.е. только те опоры, которые выходят со стола).
- Угол нависания поддержки: Здесь задается минимальный угол свеса, при котором Cura будет генерировать поддержки. (По умолчанию этот угол равен 45°.) Если ваш принтер хорошо справляется с углом до 70°, изменение этого параметра время от времени помогает экономить филамент и делает работу по удалению более эффективной.
- Зазор поддержки по оси Z: Это зазор между верхним слоем поддержки и первым слоем модели. Небольшой зазор необходим для того, чтобы поддержки можно было легко отломать и они не вплавлялись в модель. Хорошим значением для начала является высота одного слоя. Если вы обнаружите, что поддержки слишком сильно приклеились к модели, подумайте о том, чтобы немного увеличить это значение.
- Степень заполнения поддержек: В Cura есть небольшая опция, позволяющая сэкономить время печати и материал. Для очень высоких и больших поддержек Cura будет печатать их с меньшей плотностью снизу и большей плотностью вверху возле модели, где это действительно необходимо. Эта настройка регулирует количество раз на которое на половину можно уменьшать плотность заполнения поддержек.
