Лучшая высота слоя для 3D-печати!

Если вы только начинаете заниматься 3D-печатью, возможно, вы не совсем уверены, на какой высоте слоя вам следует печатать свои модели.

В этой статье я расскажу о том, что такое высота слоя, взаимосвязь между высотой слоя и диаметром сопла и чем они отличаются, поскольку кажется, что вокруг этой конкретной темы много путаницы, и я расскажу, какой слой лучше всего высота обычно зависит от приложения (качество печати, сила, скорость и т. д.).

Итак, без лишних слов, давайте сразу к делу!

Что такое высота слоя в 3D-печати?

Высота слоя, также известная как разрешение или детализация, представляет собой высоту каждого отдельного слоя экструдированного пластика на 3D-принтере. Чем меньше высота слоя, тем более детальным будет отпечаток, потому что для завершения модели потребуется распечатать больше слоев. Например; при печати куба 20x20x20 мм с высотой слоя 0,12 мм будет 166 слоев, но только 71 слой с высотой слоя 0,28 мм.

В чем компромисс? Что ж, печать с более высоким разрешением или меньшей высотой слоя резко увеличивает время, необходимое для печати объекта, поскольку принтеру нужно будет уложить в два раза больше слоев или даже больше, в то время как увеличение высоты слоя приведет к более быстрой печати, которая иметь меньше общей детализации.

По сути, вы обмениваете время печати на детали.

Возьмем, к примеру, эти два отпечатка Benchy:левый был напечатан с толщиной слоя 0,12 мм, а правый — с толщиной слоя 0,32 мм.

Скамейка 0,12 мм была напечатана за 3:24 часа и имеет в общей сложности 400 слоев, скамья 0,32 мм печаталась за 1:26 часа и имеет 150 слоев. Это довольно сильно сокращает время печати, и единственная разница — высота слоя.

Как видите, правая скамья имеет гораздо более заметные линии. Это особенно заметно на крыше и верхней части боковых стен/поручней, так как очень заметен эффект лестницы.

Диаметры сопла и их влияние на высоту слоя

Диаметр сопла по умолчанию для большинства принтеров составляет 0,4 мм, но обычно он варьируется от 0,2 мм до 1 мм. Увеличение диаметра сопла позволит вам печатать на большей высоте слоя, а также уменьшить количество периметров, необходимых, например, для печати стены, так как сам периметр будет шире. Стоит отметить, что высота слоя никогда не должна превышать 80% диаметра сопла (минимального значения нет).

Вот таблица с рекомендуемой максимальной и минимальной высотой слоя для каждого диаметра сопла. Стоит отметить, что минимальные значения зависят не от сопла, а от шаговых двигателей вашего принтера, поэтому, как правило, вы не должны опускаться ниже 0,04 мм (подробнее об этом чуть позже), но причина минимального значения заключается в том, что печать с высоким вертикальным разрешением (низкая высота слоя), но с большой минимальной шириной линии (диаметром сопла), как правило, не имеет смысла.

Размер сопла	Минимальная высота слоя	Максимальная высота слоя
0,15 мм	0,04	0,12
0,20 мм	0,05	0,16
0,25 мм	0,06	0,20
0,30 мм	0,08	0,24
0,35 мм	0,09	0,28
0,40 мм	0,10	0,32
0,50 мм	0,13	0,40
0,60 мм	0,15	0,48
0,80 мм	0,20	0,64
1,00 мм	0,25	0,80

Печатая с помощью сопла большего диаметра и увеличивая высоту слоя, вы значительно сокращаете время печати модели, а иногда печатаете даже в три-четыре раза быстрее.

Теперь диаметр сопла и толщина слоя не совпадают и по-разному влияют на конечный результат:Высота слоя влияет на качество печати в основном на вертикальных или наклонных участках отпечатка, тогда как диаметр сопла влияет на уровень детализации. в основном в горизонтальной плоскости , и это связано с тем, что сопло большего диаметра будет печатать более широкими слоями, которые не должны быть видны по вертикали.

По сути, сопло большего диаметра закладывает более широкий периметр, а также позволяет увеличить высоту слоя (до 80% от диаметра сопла), что приводит к гораздо более быстрой печати. Загвоздка здесь в том, что качество печати будет намного ниже, чем если бы вы печатали с соплом 0,4 мм при высоте слоя 0,12 мм или даже с соплами меньшего диаметра и используя еще меньшую высоту слоя, но печать будет намного быстрее. /Р>

Стоит отметить, что использование сопла большего размера не повлияет на время печати при печати в режиме «ваза», так как все равно придется выполнять точно такую ​​же последовательность ходов.

Какая высота слоя лучше всего подходит для 3D-печати?

Для большинства 3D-отпечатков идеальная высота слоя составляет 0,2 мм, потому что это хорошая середина между качеством и скоростью печати, как для крупных отпечатков, так и для мелких и детализированных, а линии слоев не будут слишком заметны. Уменьшение высоты слоя приведет к большей детализации (хорошо для небольших отпечатков), но увеличит время, необходимое для печати объекта, и наоборот.

Конечно, это будет зависеть от потребностей вашего отпечатка, так как печать миниатюры, которая требует печати сложных деталей с максимально возможным разрешением, и печать более крупного, довольно функционального объекта, который не нужно выглядеть великолепно, но при этом работать.

Оптимальная высота слоя для детализации

Чем меньше высота слоя, тем более детальной будет 3D-печать. Однако это имеет место только до тех пор, пока вы не достигнете высоты слоя 0,1 мм, поскольку снижение ниже этого значения, например, 0,05 мм, не приведет к заметному увеличению качества. Для большинства повседневных отпечатков, требующих действительно высокого разрешения, лучше всего подойдет 0,12 мм.

Стоит иметь в виду, что печать на 0,12 мм вместо стандартных 0,2 мм также значительно увеличит время печати, поэтому вам нужно спросить себя, действительно ли это увеличение детализации стоит дополнительного времени.

Обычно я печатаю толщиной 0,12 мм, когда хочу получить гладкую и детализированную поверхность, и в этот момент слои едва видны.

Оптимальная высота слоя для прочности

Как правило, толщина слоя от 0,1 мм до 0,15 мм дает наилучшие результаты, а снижение ниже или выше этих значений резко снижает прочность отпечатка. Стоит отметить, что диаметр сопла также играет важную роль, так как сопла большого диаметра, напечатанные при малой высоте слоя, обеспечат наибольшую площадь контактной поверхности, что приведет к более прочной адгезии слоев в целом.

Было проведено исследование, чтобы определить, как различная высота слоя и диаметр сопла повлияют на прочность печати. Они тестировали сопла 0,4 мм, 0,6 мм и 0,8 мм и разную высоту слоя и пришли к выводу, что чем больше вы увеличиваете высоту слоя, тем слабее становится деталь, фактически, от минимальной до максимальной высоты слоя была разница прочности примерно в 3,5 раза.

Как вы можете видеть на этом изображении, диаметр сопла играет важную роль, так как печать с помощью сопла большего диаметра, но с малой высотой слоя, обеспечивает более широкую площадь контактной поверхности для прилипания каждого слоя к предыдущему, что приводит к более прочному соединению. связь и, следовательно, более прочная 3D-печать.

Учитывать ориентацию слоя

Объект, который должен противостоять силе, такой как крюк, например, где есть постоянное тяговое усилие в одном и том же направлении, должен быть напечатан таким образом, чтобы линии слоев соответствовали силе, которая будет приложена к нему.

Если печатать вертикально, то линии слоя будут горизонтальными, а это значит, что крючок сможет выдержать ровно столько силы, сколько позволяет сцепление слоев.

С другой стороны, печать на боку означает, что линии слоев совпадают с усилием, которому будет подвергаться крючок, и это увеличивает его прочность в два раза, а то и больше.

Вот видео от CNC Kitchen, в котором очень подробно рассказывается, и я настоятельно рекомендую вам посмотреть его, если вы хотите увидеть разницу в прочности между слоями разной высоты и ориентации.

Кроме того, шаблон заполнения также оказывает существенное влияние на прочность детали, и в зависимости от того, для чего он будет использоваться, вам следует использовать другой шаблон.

Оптимальная высота слоя для скорости

Скорость печати и высота слоя обратно пропорциональны; Чем толще высота слоя, тем быстрее время печати, а чем тоньше высота слоя, тем медленнее скорость печати. Например, при использовании стандартного сопла 0,4 мм возможна печать с толщиной слоя 0,32 мм и 0,1 мм, а печать куба 20 x 20 x 20 мм займет 18 и 59 минут соответственно.

Если вы хотите печатать как можно быстрее, то вам следует использовать самое большое сопло с максимально возможной высотой слоя. Это значительно сократит время, необходимое для печати детали, за счет меньшей детализации.

Для большинства людей, использующих стандартное сопло 0,4 мм, печать с толщиной слоя 0,28 мм или 0,32 мм должна быть максимальной высотой слоя для печати объекта. С этого момента единственный способ увеличить скорость, помимо настройки некоторых параметров в слайсере, — это заменить текущую насадку на насадку большего диаметра.

Оптимальная высота слоя для прототипирования

Прототипирование должно быть быстрым, учитывая, что напечатанные детали не будут конечным продуктом. Высота слоя — не единственный важный фактор; как и диаметр сопла, процент заполнения и настройки скорости печати в слайсере.

В общем, вы захотите использовать как можно большее сопло, использовать как можно меньше заполнения (если возможно, используйте кубическое заполнение, поскольку это трехмерное заполнение, которое прочно во всех направлениях), самую толстую высоту слоя и самую быструю печать. настройки.

Стоит отметить, что при увеличении скорости печати вы можете столкнуться с парой проблем; Предыдущие слои могли не затвердеть должным образом, вы можете получить много звона и ореолов, плохую точность размеров и многое другое.

Параметры скорости будут различаться в зависимости от того, какой у вас принтер, но установка скорости по периметру на 100 мм/с и заполнения примерно на 200–250 мм/с должна быть хорошим началом и значительно сократить время печати.

Насколько важна высота слоя?

Увеличение высоты слоя приводит к более быстрой печати, поскольку принтеру не нужно укладывать столько слоев для достижения той же высоты, но разрешение и качество будут снижены из-за более толстых слоев. Для получения гладкой и детализированной печати рекомендуется использовать меньшую высоту слоя.

Если вы вернетесь к двум бенчманским отпечаткам, которые я связал ранее, вы можете четко увидеть линии заполнения на одном, напечатанном с толщиной 0,32 мм, в то время как на 0,12 мм эти линии едва видны. Однако наиболее заметно это на крыше и поручнях/боковых стенах скамейки, так как здесь отчетливо виден эффект лестницы.

Чем больше вы уменьшаете высоту слоя, тем менее очевидными будут эти линии слоя, и любой эффект ступенчатости будет гораздо менее очевидным, однако увеличение разрешения приведет к увеличению времени печати, и наступает момент, когда еще больше снижается высота слоя. не приведет к значительному улучшению качества, но время печати значительно увеличится.

Как правило, 0,12 мм или 0,1 мм достаточно для получения очень подробных результатов. Если меньше, чем это, вы просто тратите время на незначительные улучшения качества, если таковые имеются.

Калькулятор высоты слоя для 3D-печати

Компания Prusa разработала калькулятор оптимальной высоты слоя, который позволяет вам выбрать высоту слоя, при которой ваша ось Z перемещается только с полным шагом. Ось Z обычно не включается во время бездействия. Если ось отключена во время микрошага, ось переходит к ближайшему полному шагу и вызывает ошибку.

Это наиболее полезно для машин с дюймовыми ходовыми винтами, а также для нестандартной высоты слоя с метрическими ходовыми винтами.

Просто введите некоторые параметры, и это даст вам идеальную высоту слоя.

Магические числа шагового двигателя Ender 3

Высота слоя может быть разбита на «магические числа». Эти магические числа, по сути, являются высотой слоя, которая лучше всего работает на конкретном принтере.

Для моделей Ender 3 магические числа указаны с шагом 0,04 мм, потому что резьбовой стержень поднимается на 8 мм за один оборот и делает это за 200 шагов (за один оборот).

Разделите эти 8 мм на 200, и мы получим магическое число 0,04 мм на шаг.

Вы хотите остаться на этом магическом числе, потому что тогда принтер будет находиться в одном и том же положении относительно каждого шага при движении вверх, и это повысит качество ваших отпечатков, потому что принтер будет последовательно двигаться вверх.

Как только вы узнаете магическое число, вы можете использовать его вариации, например:

• 0,24 мм
• 0,20 мм
• 0,16 мм
• 0,12 мм
• 0,08 мм

Раньше вам приходилось настраивать их вручную на слайсере, так как стандартные настройки устанавливали высоту слоя на 0,1 мм, 0,15 мм и т. д., и ни один из них не был кратным или 0,04 мм.

Теперь большинство слайсеров, таких как Cura в его более новой версии, имеют различную высоту слоя, которая соответствует этому «магическому числу», например, 0,12 мм для мелких деталей или 0,28 мм для крупных деталей, и все они отлично работают с любым Ender. 3 (а также любой принтер, который перемещается со скоростью 0,04 мм за шаг).

Проблемы, связанные с разной высотой слоя

Как я упоминал ранее, печать с большим соплом и толстыми слоями приведет к увеличению скорости печати, но модель будет выглядеть довольно плохо и может быть не такой прочной, поскольку слои пластика не имеют достаточной контактной поверхности для приклеивания. друг к другу.

С другой стороны, использование очень тонких слоев, таких как 0,05 мм, может привести к потере качества и различным дефектам печати, а также к невероятно долгому времени печати даже самых крошечных объектов.

Если вы решите печатать с очень высоким разрешением (низкая высота слоя), если вы не выровняете кровать до совершенства, вы можете обнаружить, что ваши отпечатки не будут прилипать к ней.

В этом случае я бы рекомендовал напечатать первый слой большего размера, чтобы отпечаток прочно прилипал к платформе, а затем установить следующие слои для печати на желаемой высоте слоя.

Заключение

Не существует универсальной высоты слоя для всех, так как вы хотите отрегулировать ее в зависимости от того, что вы печатаете.

Если вы сами что-то проектируете, прототипируете и т. д., и вам нужно напечатать несколько итераций до того, как конечный продукт будет готов, печатайте на 0,28 мм (если у вас есть сопло 0,4 мм). Это гарантирует, что отпечаток выйдет быстро и по-прежнему будет функциональным, но при этом будет хорошо выглядеть.

Когда вы будете готовы распечатать окончательный дизайн, вы можете уменьшить высоту слоя.

В общем, я бы рекомендовал придерживаться 0,2 мм, так как это наиболее оптимальная точка для большинства 3D-печатей, как с точки зрения качества, так и скорости.

Надеюсь, эта информация была полезной!

Хорошего дня!

Часто задаваемые вопросы

наилучшая высота слоя для сопла .4

0,2 мм — идеальная высота слоя для сопла 0,4 мм, так как это обеспечивает относительно быстрое время печати, сохраняя при этом высокое качество печати. Стоит отметить, что технически минимальной высоты слоя не существует, поскольку размер сопла влияет только на максимально допустимую высоту слоя.

наилучшая высота слоя для сопла .6

0,3 мм — идеальная высота слоя для сопла 0,6 мм, поскольку она обеспечивает наилучший баланс между качеством и временем печати. Стоит отметить, что технически минимальной высоты слоя не существует, поскольку размер сопла влияет только на максимально допустимую высоту слоя.

наилучшая высота слоя для сопла .8

0,4 мм — идеальная высота слоя для сопла 0,8 мм, поскольку она обеспечивает наилучший баланс между качеством и временем печати. Если требуется более быстрое время печати, то 0,5 мм обеспечит гораздо более быструю печать, но при этом будет иметь такое же качество, как и 0,4 мм.

лучшая высота слоя для Ender 3

Высота слоя Ender 3 должна быть кратна 0,04 мм, так как именно на эту величину двигатель перемещает сопло с каждым шагом, а это означает, что она должна быть установлена ​​на любое значение, кратное 0,04 мм, например 0,08 мм, 0,12 мм. , 0,16 мм, 0,2 мм и т. д.

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.