Является ли 3D-печать быстрой?

Если все, что вам нужно, это четкий и конкретный ответ, сколько времени потребуется, чтобы напечатать Benchy 13 граммов и 15,5 см3 составляет примерно 60 минут при средних настройках принтера .

Скамейка запасных это любимая лодка, напечатанная любителями для сравнения качества печати. Я не исключение, поэтому я буду использовать его в качестве примера для остальной части этой статьи.

Теперь, когда вы уже знаете, что сказать своим друзьям, когда они спросят, сколько времени потребуется, чтобы напечатать маленькую случайную и бесполезную лодку, технически мы можем перестать писать/читать эту статью и продолжать жить дальше! В маловероятном случае, если вы решите остаться и продолжить чтение, я постараюсь оправдать ваше время и дам вам еще несколько вещей, чтобы сказать им. Мы позаботимся о том, чтобы они потеряли дар речи (или заскучали до смерти)!

Основные факторы, определяющие скорость 3D-печати

Мы более подробно поговорим о каждом из основных факторов, влияющих на продолжительность печати, и если вы хотите проверить влияние каждого из них, вы можете загрузить слайсер (например, Ultimaker Cura). Изменяя каждый параметр и нарезку, программа выводит расчетную продолжительность печати. Для этого даже не нужен 3D-принтер.

На самом деле, давайте построим таблицу разной продолжительности печати нашего дружественного Benchy при разных скоростях печати и высоте слоя! В качестве отправной точки я буду использовать предварительные настройки Cura:

Продолжительность печати Benchy (в минутах)

Как видите, настройки играют огромную роль в определении времени печати. В нашем простом примере мы можем ожидать получить Benchy всего за 37 минут или почти за три часа. Также стоит отметить, что самый быстрый сценарий печати, который мы рассмотрели, должен обеспечить приемлемый внешний вид Benchy.

Вы можете сделать то же самое, загрузив Benchy из Thingiverse.

Скорость движения экструдера

По понятным причинам скорость движения экструдера является одним из основных факторов, определяющих общее время, которое потребуется нашему принтеру для печати желаемого куска пластика. Она имеет линейную зависимость от скорости печати, а это означает, что если мы удвоим скорость движения, мы примерно вдвое сократим время печати.

Однако бесплатного обеда здесь не бывает. Мы не можем увеличивать скорость печати до бесконечности и ожидать, что наш кораблик останется таким же красивым, как всегда. В зависимости от принтера мы можем рассчитывать на получение хороших результатов при перемещении со скоростью 50 мм/с. Некоторые высокопроизводительные FDM-принтеры могут печатать со скоростью 150 мм в секунду без значительного снижения качества печати.

Если вы хотите узнать идеальную максимальную скорость вашего принтера, у вас уже есть причина начать печатать свой собственный Benchy. лодки. Начните со скорости 35 мм/с и, в случае успеха, увеличьте скорость следующего отпечатка на 5–10 мм/с, пока не найдете оптимальное значение.

Если вы решите заставить свой принтер двигаться, как Усэйн Болт, он не взорвется, но вы должны быть готовы увидеть некоторые ореолы/звоны, недостаточное выдавливание, слабую адгезию слоев и общее низкое качество, поскольку увеличение скорости связано с неизбежные недостатки.

Высота слоя

Другой характеристикой, которая имеет примерно линейную зависимость от времени печати, является высота слоя. Удвоение высоты слоя с 0,1 мм до 0,2 мм сократит время, которое вы смотрите на принтер, на 50%.

* Совет непрофессионала:вместо того, чтобы просто смотреть на материализующийся отпечаток, вы также можете выйти на улицу и посмотреть на траву (она тоже меняется в размере, хотя и намного медленнее).

Для стандартного размера сопла 0,4 мм хорошо откалиброванный 3D-принтер должен печатать с высотой слоя 0,05 мм. Результаты выполнения этого могут быть невероятно полезными. Небольшая высота слоя особенно подходит для любителей, заинтересованных в печати небольших и детализированных миниатюр.

Если вы хотите еще больше повысить качество печати, рассмотрите возможность замены сопла 0,4 мм на сопло 0,25 мм. Это быстрое и недорогое изменение может дать невероятные результаты.

С другой стороны, если у вас есть терпение пятилетнего малыша (или меня), вы можете установить высоту слоя до 0,32 мм с той же насадкой и быстро закончить печать.

Процент заполнения

Я рекомендую обычно добавлять заполнение к большинству наших отпечатков, чтобы сделать их более устойчивыми. Конечно, как и в случае с большинством настроек печати, процент заполнения также имеет потенциальные недостатки:для этого требуется больше нити и печать занимает больше времени. Это особенно актуально для моделей с большим внутренним объемом.

На картинке ниже я показываю, как выглядят разные проценты заполнения. Со временем, когда вы приобретете больше опыта в печати и настройке параметров, вы придете к выводу, что заполнения от 12% до 20% достаточно, чтобы получить прочную и устойчивую печать без увеличения времени печати задания.

Вы должны оставаться в диапазоне заполнения от 0% до 60%. Проценты выше этого порога, как правило, практически не дают прироста прочности и за счет непристойного времени печати. В качестве оценки диапазон от 0% до 20% подходит для нефункциональных деталей, а диапазон от 20% до 40% — это то место, где будет использоваться большая часть отпечатков от легких до тяжелых. Существуют редкие исключения, когда требуется заполнение 60%, поэтому избегайте этого значения, если вы явно не считаете это необходимым.

Если вы хотите посмотреть на распечатку, которая явно не удалась из-за (среди прочего) слабого заполнения, взгляните на огромный Benchy первого снимка, который я сделал.

Поддержка печати

Из-за того, что моделирование методом наплавления (FDM ) работает, существует максимальный угол, под которым модель может быть напечатана до того, как печать начнет давать сбой. Это связано с тем, что каждый новый слой нити наносится поверх предыдущего слоя, поэтому необходимо иметь что-то под ним, на которое можно опираться. Как правило, я рекомендую не печатать объекты с углами более 45° без добавления опор.

В качестве справки ниже приведен рендеринг популярного тестера для измерения углов:

Помимо демонстрации «теста нависания», я также рекомендую распечатать его, чтобы определить, при каком угле ваш принтер начинает глючить (скачать здесь). Также стоит учитывать, что всегда есть место для улучшения на несколько градусов без добавления опор.

Опытный принтер также сможет установить наиболее эффективное позиционирование модели внутри программы для нарезки. В большинстве случаев можно обойтись без опор, просто вращая модель.

Толщина стенки 3D-принтера

Если вы не хотите печатать в режиме вазы (где только внешняя часть модели печатается одной непрерывной линией), также важно знать компромиссы толщины стенки. По толщине стенки Я имею в виду количество смежных отложений нитей, которые экструдер делает на каждой внешней части отпечатка, чтобы «построить стену». Этот параметр будет иметь два основных последствия:

• Большая толщина стенки обеспечивает более стойкую и красивую печать.
• Печать с толстыми стенками займет больше времени и потребует больше нити.

Многие настройки 3D-принтера вызываются несколькими способами, и толщина стенки определенно не является исключением:в зависимости от программного обеспечения вы можете найти ее в разделе оболочки. , периметры , стороны или циклы .

оболочка Толщина вашего отпечатка также определяется размером вашего сопла, и вы всегда должны пытаться установить его как кратное диаметру сопла (наиболее популярным является 0,4 мм).

Как минимальные, так и рекомендуемые настройки, описанные ниже, применимы не только к нити PLA, но и к нити ABS, нейлона, PETG и любой другой нити.

Если ваши стены слишком тонкие, возможно, что печать даже не будет закончена. Поскольку технология FDM заключается в печати каждого слоя поверх предыдущего, тонкий слой, который еще не затвердел, склонен разрушаться при укладке следующего слоя поверх него. Как минимум толщина должна быть 0,8 мм (два периметра). Это хорошая настройка для печати, которая не является окончательной, а является лишь промежуточным тестом вашего итеративного процесса проектирования.

Преувеличение толщины также может быть контрпродуктивным, поскольку создаст большее внутреннее напряжение и может привести к деформации. Если вы заботитесь о долговечности и общем качестве печати, вам следует рассмотреть стенку толщиной 1,6 мм, состоящую из четырех периметров.

Заключение

3D-печать не быстрая, на самом деле она чертовски медленная, но мы можем увеличить скорость работы нашего принтера, немного изменив настройки.

Есть пара современных принтеров, способных печатать намного быстрее стандартной скорости 50 мм/с, с которой печатает большинство принтеров, например, Voron 2.4, который может печатать со скоростью до 350 мм/с (да, в 7 раз быстрее). и с фантастическим качеством.

Большинство производителей предпочитают печатать в одночасье, особенно если печать занимает около 20 часов, просто примите необходимые меры предосторожности.

Ознакомьтесь с разделом рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендуемых продуктов, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, затрачиваемое на поиски того, какой принтер, нить накала или обновления приобрести, поскольку мы знаем, что это может быть очень сложной задачей и обычно приводит к путанице. .

Мы выбрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для продвинутых пользователей, и даже для экспертов, что упрощает принятие решения, а нити, а также перечисленные обновления были протестированы нами и тщательно отобраны. , чтобы вы знали, что любой из них будет работать так, как задумано.