Настройки 3D-слайсера являются определяющим фактором для успешной 3D-печати. Узнайте о 10 самых важных настройках 3D-принтера.
Если вы когда-нибудь сталкивались с 3D-принтером, то наверняка знакомы со слайсерами. Но если вы не знаете, слайсер — это программа, которая превращает файл 3D-модели (STL, OBJ, 3MF и т. д.) в скрипт G-кода, который может быть интерпретирован встроенным ПО вашего принтера.
Без слайсера ваш принтер не знал бы, как функционировать. С его помощью вы можете задать настройки, которые определяют, как будет печататься ваша модель. Если у вас еще нет такой программы, то среди супермощных и популярных слайсеров можно назвать Cura, PrusaSlicer и Simplify3D.
Параметры слайсера важны, потому что каждый 3D-принтер отличается от другого, каждый филамент отличается от другого, и каждая 3D-модель отличается от другой. Поэтому принтеры и материалы всегда требуют разных настроек для достижения хорошего качества печати.
Параметры слайсера охватывают все аспекты печати, от температуры нагреваемых элементов до толщины каждой стенки и слоя. Если вы хотите получить отпечатки высочайшего качества или просто напечатать что-то как можно быстрее, вы должны знать основные настройки, которые необходимо изменить на вашем слайсере.
Конечно, изменение параметров — это еще не все. Само собой разумеется, что филамент должен быть сухим, принтер должен быть хорошо откалиброван, и, как уже говорилось, вы должны использовать правильные настройки в зависимости от типа используемого филамента. Добиться наилучших результатов гораздо проще, если вас не беспокоят существующие проблемы с принтером или филаментом, поэтому убедитесь, что ваше оборудование соответствует требованиям, прежде чем приступать к настройкам.
В этой статье мы рассмотрим 10 параметров слайсера, которые являются основополагающими для 3D-печати. Для каждого параметра мы обсудим, что это такое и на что он влияет, чтобы вы могли решить, как его использовать.
Температура сопла и стола
Первое — это температура. Температура сопла — это самая важная настройка в вашем слайсере, потому что без уровня нагрева «золотого сечения» (не слишком холодное и не слишком горячее) печать не получится. Температура сопла должна быть первым параметром, который вы настраиваете на слайсере, когда начинаете печатать новым филаментом и вы можете сделать это, напечатав температурную башню, чтобы увидеть, какие значения работают лучше всего.
Слишком высокая температура сопла приведет к чрезмерной экструзии и появлению капель и прыщей по всему отпечатку. С другой стороны, слишком низкая температура приведет к недостаточной экструзии, когда не все слои будут полностью пропечатаны.
Но это только для температуры сопла, температура стола — это совсем другой игрок в 3D-печати, если ваш принтер имеет подогреваемый стол, в первую очередь влияющую на адгезию печати к столу. Вообще говоря, более горячий стол обеспечивает лучшую адгезию, в то время как более холодный может привести к деформации. Только не поднимайте температуру слишком высоко, иначе может появиться слоновья нога.
Высота слоя
Высота слоя — еще один фактор, влияющий на печать, и обозначает высоту каждого слоя отпечатка. Чем меньше высота слоя, тем больше слоев потребуется для печати в целом. Это означает, что у вашего принтера будет больше места для создания мелких деталей, таких как миниатюры. С другой стороны, большее количество слоев также означает большее время печати и более слабые детали.
При установке высоты слоя необходимо найти оптимальный баланс между временем печати, детализацией и прочностью детали. Некоторые производители придерживаются теории «магического числа», когда высота слоя устанавливается как кратное определенному шаговому расстоянию шагового двигателя. На многих распространенных принтерах, таких как Ender 3, шаговое расстояние составляет 0,04 мм, поэтому высота слоя 0,16, 0,2 и 0,24 мм является хорошим показателем детализации, сбалансированности и скорости.
Меньшая высота слоя означает эстетически более приятные отпечатки, поскольку линии слоя менее заметны. Однако за это приходится платить тем, что печать занимает больше времени, а линии слоя все равно видны, если смотреть на них с близкого расстояния. Если вы хотите полностью избавиться от линий слоя или печатать с большей высотой слоя, вам пригодятся методы постобработки.
Скорость и ускорение
Скорость — это третий мощный параметр слайсера. Как видно из названия, речь идет о скорости перемещения печатающей головки. Если говорить в общем, то «скорость» включает в себя множество различных параметров, а не только скорость перемещения по умолчанию. Например, может быть полезно настроить определенные скорости, вытекающие из значения по умолчанию, такие как скорость заливки, скорость стен и так далее.
Обычно лучше оставить конкретные настройки скорости в покое и регулировать только скорость по умолчанию. В большинстве слайсеров определенная скорость будет выбрана в зависимости от высоты слоя и материала, но если вы чувствуете себя авантюристом и считаете, что ваш принтер справится, вы можете поэкспериментировать с такими настройками, как увеличение скорости печати, чтобы сократить время печати.
С другой стороны, иногда стоит снизить скорость, когда возникают проблемы с качеством печати. На низких скоростях гораздо проще определить, какой параметр вызывает проблемы (если это не скорость).
Скорость перемещения — это совсем другая история, и ее не нужно регулировать очень часто, если вообще нужно. Старайтесь, чтобы она была близка к стандартной для слайсера (вероятно, около 150 мм/с), поскольку слишком высокая скорость может привести к срабатыванию дюз, когда печатающая головка может сбить небольшие конструкции во время печати.
Ускорение
Еще один момент, о котором следует помнить — это ускорение, которое влияет на скорость изменения скорости печатающей головки, что сказывается как на времени, так и на качестве печати. В то время как скорость определяет, как быстро движется печатающая головка, ускорение контролирует, насколько плавно она достигает этой скорости (или как быстро она останавливается на крутом повороте). Также очень важно найти правильное соотношение между скоростью и расходом, так как экструдер может не выдержать слишком высоких скоростей.
PLA может работать на более высоких скоростях, в то время как для более вязких материалов, таких как TPU или ABS, могут потребоваться более медленные скорости. Если вы печатаете быстро и с большим ускорением, качество печати, скорее всего, пострадает из-за быстрых движений и вибраций. К счастью, существует множество способов уменьшить артефакты, вызванные скоростью, например input shaping (чтобы предотвратить появление призраков или звона) и pressure advance (также известное как linear advance).
Пользователи Marlin могут следовать определенным шагам для input shaping и для linear advance. А для тех, кто работает с Klipper, настройка input shaping и pressure advance еще проще!
Откат
Откат определяет, насколько и как быстро филамент втягивается обратно в сопло, чтобы предотвратить вытекание материала, когда он не экструдируется. Откат контролируется несколькими настройками, две основные из которых — величина и скорость отката.
Если откат не настроен должным образом, побочные эффекты могут выглядеть как паутина, волоски или ворсинки на отпечатке. К счастью, настроить откат довольно просто: напечатайте башню отката и выберите оптимальное значение в зависимости от результатов.
Вообще говоря, вам следует обратить внимание на откат, когда вы видите паутину. Но помните, что откат — не единственное решение этой проблемы и что температура сопла также играет роль. Настройки отката следует менять небольшими интервалами, сохраняя ту же температуру, но не увеличивая их значительно, так как агрессивные настройки отката могут привести к засору сопла.
Если вы не уверены в температуре печати, попробуйте также напечатать температурную башню.
Для разных материалов требуется разный откат. Например, для TPU не требует большой величины, а для PETG ее нужно больше, чтобы избежать образования паутины.
Почти все современные слайсеры, такие как Cura, PrusaSlicer и Orca Slicer, позволяют легко настраивать откат. Если вы столкнулись с проблемой паутины даже после колибровки отката, в Cura есть удобный режим комбинга, который позволяет спрятать паутину внутри отпечатка.
Примечание: мокрый филамент тоже иногда дает паутину. Обязательно просушите филамент перед калибровкой отката.
Поток
Поток (текучесть) — иногда называемый множителем экструзии, определяет скорость с которой происходит экструзия филамента. Например, при потоке 100% ваш принтер может использовать 10 см. филамента для изготовления определенной детали, но если вы измените поток на 90%, то для той же детали потребуется только 9 см. В конечном итоге, настройка потока влияет на количество оборотов двигателя экструдера на миллиметр филамента.
Поток можно использовать для учета избыточной или недостаточной экструзии на вашем принтере без корректировки параметра E-step принтера — значения, хранящегося в прошивке. Хотя технически поток и E-шаг могут использоваться для решения одних и тех же проблем, лучше всего настроить значение E-шага во время калибровки принтера и настройки потока в соответствии с требованиями конкретных проектов.
Тип прилипания к столу
Тип прилипания к столу — это автоматически генерируемая физическая характеристика, которая, будучи добавленной в печать, должна улучшить адгезию стола. Адгезия стола — это то, насколько хорошо деталь прилипает к поверхности стола и как правило, она наиболее важна для первого слоя.
Однако если печать не прилипает, сначала убедитесь, что стол чистый, так как это часто является основной причиной плохой адгезии.
Существует три основных типа прилипания к столу:
- Юбка — это удаленный и отделенный периметр, очерчивающий отпечаток. Юбки не обеспечивают прямого прилипания модели, но они могут обеспечить плавное протекание материала через сопло перед началом критически важного первого слоя. Они также могут быть полезны для ручной корректировки выравнивания стола в последнюю минуту. По умолчанию многие слайсеры автоматически генерируют юбку для каждого отпечатка.
- Кайма — это дополнительный филамент, выдавленный в виде набора концентрических колец, которые выходят из первого слоя отпечатка. Если бы ваш отпечаток был цилиндром, то кайма в буквальном смысле выглядела бы как крышка шляпы. Это первый шаг, который нужно сделать, если у модели проблемы с прилипанием к столу. Кайма может помочь при печати, у которой маленький «отпечаток», то есть малая площадь контакта со столом, что может значительно снизить адгезию.
- Подложка — это как самостоятельная деталь, на которой строится ваша модель. При печати подложки слайсеры обычно пытаются сэкономить материал, ставя пробелы между соседними линиями. Это самый надежный подход к адгезии, потому что нижняя область поверхности печатается и расширяется, а ваш отпечаток фактически печатается поверх этого материала. Это означает, что ваш отпечаток не должен касаться стола. Подложки могут быть полезны, если деформация является проблемой.
Как и следовало ожидать, юбка занимает наименьшее количество материала и времени печати, за ней следует кайма, а затем подложка.
Если все же возникают сложности, можно использовать клей-карандаш или лак для волос. Это быстрые решения, но после них необходимо очистить стол, чтобы избежать остатков клея.
Поддержка
Поддержки — это еще один важный параметр слайсера, который, как и тип прилипания, генерируется слайсером. Поддержки — это структуры, которые удерживают нависающие элементы на моделях, если они отвечают определенным требованиям, которые можно задать в слайсере.
Эти требования включают угол свеса и минимальную площадь поддержки. Первое определяет минимальный угол, под которым должен находиться свес, чтобы слайсер создал поддержку для его удержания. Второе определяет минимальную площадь (в мм2), которую должна иметь опорная конструкция, чтобы быть включенной в печать.
Другие настройки и опции поддержки также очень важны. Например, ориентация детали играет ключевую роль в том, как создаются опорные конструкции. Другие параметры поддержки включают скорость печати, плотность заполнения поддержки и т. д. Эти параметры вообще не стоит менять, если модель не требует поддержки, но при необходимости их можно подкорректировать, чтобы найти баланс между достаточной поддержкой и минимальным расходом материала.
За последние несколько лет в слайсерах появились различные типы поддержек, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Если вас не устраивает автогенерируемая по умолчанию поддержка, стоит потратить некоторое время на изучение всех вариантов и различных настроек. Например, настройка расстояния между поддержкой и отпечатком (Зазор поддержки по оси Z) может изменить ситуацию, поскольку позволяет регулировать степень «прилипания» поддержки к объекту и облегчить ее удаление.
Обдув отпечатка
Далее следует охлаждение, которое определяет скорость вентиляторов принтера. Хотя принтер может иметь множество вентиляторов, например, вокруг основной платы, блока питания и хотенда, «обдув» в данном контексте обычно означает только скорость вентилятора частичного охлаждения. Скорость вентилятора обычно можно установить и отрегулировать в процентах от общей мощности.
При регулировке скорости вентилятора охлаждения деталей учитывайте филамент, на котором вы печатаете. Например, для PLA требуется умеренное охлаждение вентилятором деталей, а для ABS его вообще не должно быть (поскольку охлаждение может привести к растрескиванию). Если ваша модель имеет выступы и вы не хотите использовать опоры, вы можете попробовать увеличить скорость вентилятора, чтобы быстрее затвердевали настывали свесы.
Некоторые принтеры часто поставляются с завода с плохо продуманным обдувом. Если с вашим принтером дело обстоит именно так, напечатайте обдув получше или модернизируйте вентилятор. Это значительно улучшит свесы и перекрытия.
Наконец, убедитесь, что модель правильно ориентирована. Ваша турбина, вероятно, будет выдувать воздух на модель с одной, двух или трех сторон, в зависимости от конструкции, но не со всех четырех сторон. Поэтому модель должна быть соответствующим образом ориентирована в слайсере, чтобы она была обращена к одному из выходов турбины, иначе поверхность под свесом будет неровной из-за недостаточного охлаждения.
Заполнение
Вообще, печатать цельные детали непрактично. На массивные детали уходит много материала и много времени, а преимущество в виде дополнительной прочности обычно не стоит того. В отличие от других методов производства, 3D-печать позволяет использовать заполнение.
Заполнение дает возможность контролировать прочность, вес, расход материала и внутреннюю структуру детали без необходимости изменять ее внешний вид или внешние характеристики. В слайсере можно управлять заполнением, задавая плотность заполнения, задаваемую в процентах, и шаблон заполнения, который представляет собой структуру или форму заполнения.
Более прочные шаблоны заполнения и большая плотность заполнения увеличивают время печати и потребляют больше материала, но при этом повышают прочность и вес детали. Существует множество шаблонов заполнения, каждый из которых имеет свой дизайн и характеристики, например концентрический (для гибких деталей), кубический (для придания прочности) и линейный (для самого быстрого времени печати). Вы можете установить плотность заполнения с определенным шаблоном, чтобы добиться желаемого сочетания прочности печати, расхода материала и времени печати.
Что касается плотности заполнения, то если вы печатаете эстетичные модели, которым не требуется прочность, достаточно 10-20 %. Это обеспечивает хороший баланс между прочностью и эффективностью использования материала. Для более прочных деталей плотность может составлять 30-100 %, но это значительно увеличивает время печати и расход материала. Если вы хотите сделать детали более прочными, увеличение толщины стенки иногда дает лучшие результаты, чем более плотное заполнение.
Толщина стенки
Толщина стенки (или периметр) представляет собой количество линий в стенках вашего отпечатка, будь то по бокам, сверху или снизу. Если заливка — это «внутренняя» часть отпечатка, то оболочки — «внешняя», что означает, что они полностью цельные и печатаются концентрически. Толщина стенки обычно задается как значение в миллиметрах или как количество слоев для стенок, верхнего и нижнего слоев.
Толщина стенки — важный параметр, поскольку он может существенно повлиять на прочность вашей модели. Чем больше толщина оболочки, тем прочнее будут детали и тем больше времени потребуется для их печати. Это связано с тем, что чем больше толщина оболочки, тем больше полностью цельных слоев или стенок нужно напечатать.
Другие настройки и параметры печати
Хотя 10 параметров, о которых мы говорили выше, являются одними из самых важных, есть также несколько почетных упоминаний. Ниже мы перечислили и кратко обсудили еще несколько параметров, которые не входят в первую десятку, но все равно важны для получения первоклассной детали:
- Поднятие оси Z при откате: Это полезная, но часто упускаемая из виду функция в Cura. При ее активации печатающая головка будет временно перемещаться вверх при каждом откате. Эта функция помогает принтеру избежать столкновения с уже напечатанными участками модели при движении. Настоятельно рекомендуется включить этот параметр, особенно если вы печатаете с поддержкой.
- Процент перекрытия заполнения: Процент перекрытия заполнения контролирует, насколько сильно стенки перекрываются внутреннее заполнение. Чем выше этот процент, тем более плотно прилегает заполнение к наружной поверхности отпечатка и, следовательно, тем менее хрупкой будет модель. Мы рекомендуем оставить значение 10% и увеличивать его до 15-30% только в том случае, если вы сталкиваетесь с проблемой разделения слоев.
- Использовать адаптивные слои: Наконец, адаптивные слои — это специальная функция нарезки, которая рассчитывает различную высоту слоев для использования на разных этапах одной печати. Подробнее об этой функции вы можете прочитать в нашей статье об адаптивных слоях, но, по сути, она гарантирует, что высота слоя нужного размера будет использоваться тогда, когда это наиболее удобно, обеспечивая максимальную детализацию и прочность. Например, меньшая высота слоя будет использоваться для мелких деталей на отпечатке, а большая высота слоя — для менее детализированных участков модели. Мы рекомендуем активировать эту функцию для большинства отпечатков!
