3D-печать с поддержкой

Одно из основных ограничений 3D-печати FFF технология заключается в необходимости печатать каждый слой поверх предыдущего, без возможности изготовления мостов, консолей или стен с большими уклонами.

Чтобы решить эту проблему, обычно используют печатные опорные структуры, которые служат опорной основой для предыдущих элементов. Эти конструкции называются опорами.

Изображение 1:Поддерживает детали, напечатанные на 3D-принтере. Источник:3DHubs

Части опор

Квадратные скобки в основном состоят из четырех частей:

• Поддержка :это структура, поддерживающая консольные слои.

• Плотная поддержка :Последние слои подложки, соприкасающиеся с деталью, называются плотной подложкой. Его название связано с тем, что эти слои имеют более высокую плотность, чем остальная опора. Это необязательный параметр, который улучшает опору детали за счет увеличения контактной поверхности без значительного увеличения стоимости материала.

• Горизонтальное разделение :это пространство между боковыми стенками опоры и стенками детали. Он предотвращает боковое прилипание заготовки к опорам.

• Вертикальный зазор:это пространство между верхней гранью опоры и заготовкой.

Типы опор

В зависимости от материала, из которого они изготовлены, подложки можно разделить на растворимые и нерастворимые. В случае принтеров с одним экструдером опоры всегда должны изготавливаться из того же материала, что и деталь. В случае двойных экструдеров опоры могут быть изготовлены из материала, отличного от материала детали. В этих случаях обычно используется растворимый в растворителе материал, в котором деталь не растворяется (см. пострастворимые нити для поддержки).

Параметры конфигурации мультимедиа

Использование растворимого или нерастворимого материала будет определять конфигурацию подложек, поэтому очень важно знать различные параметры и то, как они влияют на поведение подложек.

Каждое программное обеспечение для ламинирования может включать свои параметры, недоступные в других программах, поэтому рекомендуется обращаться к руководству по используемому программному обеспечению. Однако есть ряд параметров, общих для всех из них, которые позволяют настроить любой тип поддержки:

• Опорный порог или консоль :это максимальный угол стены, от которого будут создаваться опоры. Обычно используются значения от 30 до 60. Небольшая высота слоя позволяет печатать более высокие наклоны без поддержки, в то время как для больших слоев могут потребоваться опоры даже при небольших наклонах.

• Тип/шаблон заполнения :Заполнение сконфигурировано как конструкция с низкой плотностью. Шаблоны, которые можно выбрать, аналогичны шаблонам, используемым для заполнения детали. Однонаправленные (линии) будут удаляться быстрее и легче, хотя они могут быть менее стабильными в высоких частях, а двунаправленные (сетки) обеспечивают большую стабильность, но могут быть более трудными для удаления, особенно в небольших отверстиях.

• Плотность поддержки :Это соотношение между пустым пространством и материалом в опорах. Более высокая плотность обеспечивает более стабильные опоры, но за счет более высокой стоимости материала и сложности их удаления. Обычно используются значения ниже 30%.

• Количество слоев плотной поддержки :это количество слоев, соприкасающихся с деталью и имеющих более высокую плотность, чем остальная часть подложки. Желательно использовать как минимум 3.

• Плотная поддержка :это плотность последних слоев поддержки, контактирующих с деталью. Значения выше 30% обычно используются для нерастворимых субстратов и выше 80% для растворимых субстратов.

• Вертикальное разделение :это расстояние между последним слоем опоры и первым слоем детали. Как правило, эквивалент одного слоя используется при использовании нерастворимых носителей и ноль при использовании растворимых носителей.

В случае принтеров с двумя экструдерами можно выбрать разные экструдеры для носителя и для плотного носителя. Это очень помогает сэкономить растворимый материал (обычно по более высокой цене) и время при солюбилизации субстратов. Поэтому целесообразно выбирать тот же экструдер, который печатает деталь для подложки, а экструдер с растворимым материалом только для плотной подложки. Таким образом, когда этот интерфейс растворяется, остальная часть опоры легко отделяется от детали без необходимости ее растворения. При такой конфигурации рекомендуется использовать не менее 5 слоев плотной поддержки с нулевым интервалом.

Распространенные проблемы с растворимыми опорами

Растворимые материалы, особенно водорастворимые, часто труднее печатать. Вот некоторые из распространенных проблем:

• Влажность :Это касается только водорастворимых материалов. Такие материалы особенно чувствительны к влаге, поэтому их необходимо хранить в подходящих условиях. Кроме того, во время печати рекомендуется использовать герметичные коробки или влагопоглотители, так как они могут увлажняться в течение нескольких часов. Наиболее распространенным последствием намокания опорной нити является засорение хотэнда.

• Плохая адгезия :Очень важно выбрать совместимый поддерживающий материал не только с точки зрения температуры, но и с точки зрения адгезии. При печати кантилевера опора служит основой, поэтому плохая адгезия приведет к отказу с последствиями, аналогичными последствиям, вызванным проблемами адгезии в печатной основе. В случае водорастворимых нитей влажность также вызывает потерю адгезии материала, что особенно характерно для ПВА.

• Джемы :Как упоминалось выше, одним из основных последствий мокрой подложки из нити является заедание, но это не единственная причина. Хранение хотэнда при высоких температурах без печати в течение длительного времени также может привести к застреванию бумаги. Поэтому при нечастой замене экструдера рекомендуется снизить температуру неактивного экструдера на 30 °C.

Примечание. В этом руководстве рассматриваются концепции в общем виде и не делается упор на конкретную марку или модель, хотя в какой-то момент они могут упоминаться. Могут быть важные различия в процедурах калибровки или настройки между разными производителями и моделями, поэтому перед чтением этого руководства рекомендуется ознакомиться с руководством производителя.