Скорость 3D-печати и качество; Лучшие настройки!

Мы все хотим получить максимальную отдачу от наших 3D-печатных моделей, как с точки зрения качества, так и скорости. Проблема в том, что в большинстве случаев качество и скорость не идут рука об руку, и найти золотую середину между качеством и скоростью придется методом проб и ошибок для каждого принтера и типа нити.

В этой статье я расскажу о том, как скорость печати влияет на качество печати, о наиболее распространенных проблемах и о том, как найти оптимальные настройки.

Влияет ли скорость печати на качество печати?

Чаще всего скорость печати оказывает существенное влияние на качество печати. Как правило, низкая скорость печати обеспечивает более высокое качество отпечатков. Добиться сокращения времени печати без потери качества возможно, но это будет зависеть от типа вашего 3D-принтера и качества используемых материалов.

Почему это влияет на качество печати?

Степень, в которой скорость печати влияет на качество печати, будет зависеть от способности машины работать с данной скоростью. Большинство потребительских 3D-принтеров не рассчитаны на быстрое время печати. Эти машины обычно изготавливаются из дешевых материалов, чтобы сделать их доступными для всех. По мере увеличения скорости печати эти недостатки дизайна и материалов становятся более заметными.

Быстрые движения экструдера вызывают значительную вибрацию, в результате чего получаются отпечатки низкого качества. Установки Боудена имеют меньший вес на экструдере, поэтому они более стабильны и смягчают эту проблему. 3D-принтер хорошего качества с настройкой Боудена может обеспечить высокую скорость печати без потери качества.

Помимо качества 3D-принтера, нам необходимо учитывать нити, используемые для печати. Даже если 3D-принтер может работать с заданной скоростью печати, нить может плавиться только с такой скоростью, что ограничивает скорость экструзионного потока. Различные типы филамента, напечатанные с одинаковой скоростью, дают разные результаты, поскольку они обладают разными физическими и химическими свойствами.

Оптимальные настройки скорости для 3D-печати

В 3D-печати наилучшие настройки различаются для каждого производителя, поскольку оптимальные настройки зависят от многих факторов, таких как модель 3D-принтера, нить накаливания и условия окружающей среды.

Скорость печати

Скорость печати определяет, насколько быстро сопло перемещается по рабочему столу во время печати. Обычно низкие скорости печати дают более качественные результаты, так как высокие скорости могут привести к проблемам со звоном и недостаточной экструзией. Чтобы узнать оптимальные настройки скорости печати для вашего устройства, загрузите Speed ​​Test Tower. .

По ссылке вы найдете все инструкции по настройке Speed ​​Test Tower. Распечатать. По сути, этот тест увеличивает скорость печати по мере того, как башня поднимается, поэтому вы можете увидеть разницу в качестве печати на определенной скорости и определить наилучшие настройки для вашего 3D-принтера.

Скорость отвода

Скорость втягивания определяет, насколько быстро принтер втягивает нить через сопло при изменении положения печати. Это делается для того, чтобы избежать протечек нити. Если скорость отвода установлена ​​слишком низкой, вы увидите на своих моделях полоски и пятна. С другой стороны, если скорость отвода слишком высока, приводные шестерни, подающие нить, могут повредить нить и нарушить поток подачи.

Чтобы определить правильные настройки скорости отвода для вашего принтера, загрузите Тест отвода. . Распечатайте несколько тестов, начиная со скорости отвода 25 мм/с, и увеличивайте ее на 5 мм/с до тех пор, пока вы видите хорошие результаты. Скорость, обеспечивающая наилучший результат, должна быть оптимальной скоростью отвода.

Скорость передвижения

Скорость перемещения — это скорость, с которой движется сопло, когда оно не экструдирует нить. Если скорость перемещения слишком высока, движения печатающей головки могут вызывать серьезные вибрации, которые приводят к звону или даже проблемам со смещением слоев.

Чтобы получить оптимальные настройки скорости перемещения для вашего принтера, загрузите этот тест (та же модель использовалась для проверки скорости втягивания). Для первого отпечатка используйте скорость перемещения 100 мм/с, и если поверхность выглядит хорошо, вы можете повторить печать, увеличив скорость перемещения на 5 мм/с. Вы можете повторять процесс, пока не увидите дефекты на поверхности.

Скорость и продолжительность печати

Высокая скорость печати может значительно сократить продолжительность печати. Использование Черновика Cura профиль, я разрезал Benchy, используя разные скорости печати, чтобы увидеть, насколько уменьшается продолжительность печати. Вот результаты:

<тд>164м <тд>114м <тд>90м <тд>76м <тд>60м <тд>55м <тд>49м <тд>45м

Скорость печати	Продолжительность печати
20 мм/с
30 мм/с
40 мм/с
50 мм/с
60 мм/с	66м
70 мм/с
80 мм/с
100 мм/с
120 мм/с
140 мм/с	42м

Как видите, первые приращения скорости больше всего влияют на сокращение продолжительности печати. Это происходит потому, что в зависимости от общей формы и размера печатного объекта экструдер может не достичь таких высоких скоростей.

Проблемы, возникающие при слишком быстрой печати

Слабое сцепление слоев

Даже если 3D-принтер может работать с высокой скоростью печати, филаменту все равно нужно время для правильного соединения. Когда нить укладывается, она должна прилипать к печатной платформе и сплавляться с другими слоями, чтобы сохранить желаемую форму. Если принтер работает слишком быстро, нить не успевает создать прочную связь, что приводит к слабой адгезии слоев.

Сдвиг слоя

При печати на высокой скорости есть вероятность того, что двигатели осей X, Y, Z откажут из-за чрезмерной нагрузки и сместят слой не на место. Это происходит потому, что двигатели вынуждены двигаться с большей скоростью, чем они могут выдержать. Сдвиг слоя может происходить постепенно или как одно большое смещение.

Слабое заполнение, недостаточная экструзия

Если мы печатаем слишком быстро, экструдер может не справиться и в конечном итоге выдавить меньше нити, чем программа считает, что выдавливает. Это недоэкструзия обычно приводит к слабому заполнению и, таким образом, ослабляет общую структуру объекта, напечатанного на 3D-принтере, поскольку он может легко сломаться. Мы можем определить эту проблему, если видим, что слои слишком тонкие, а заполнитель волокнистый.

Звонок

Когда принтер движется слишком быстро и ему необходимо резко изменить направление, например, в остром углу, инерция экструдера может вызвать значительное количество вибраций, вызывающих звон. Звон — это видимый дефект нежелательного рисунка линий на поверхности 3D-печатного объекта.

Связь

Высокая скорость печати может снизить качество перекрытия. Всякий раз, когда отпечатку необходимо соединить две колонки с экструзией подвесной нити (перемычкой), нити требуется время, чтобы приклеиться к предыдущему слою. Если экструдер движется слишком быстро, нить не сможет вовремя приклеиться, чтобы закрыть зазор.

Другие способы сократить время печати

Используйте насадку большего размера

С соплом большого диаметра вы жертвуете качеством детализации в обмен на сокращение продолжительности печати, поскольку большее сопло позволяет экструдировать больше нити за один раз.

Печать с более толстым слоем

Чем толще высота слоя вашего 3D-печатного объекта, тем меньше слоев нужно напечатать, чтобы закончить печать. Недостатком более толстых слоев является потеря разрешения вашей модели.

Уменьшить процент заполнения и количество оболочек

Снижение процента заполнения и количества оболочек снижает общую прочность 3D-печатного объекта. Когда мы уменьшаем эти настройки, количество экструдируемого материала уменьшается, поэтому мы сокращаем время печати.

Влияет ли тип нити на скорость печати?

Тип нити, используемой для печати, играет важную роль в скорости печати. Физические и химические свойства различаются для каждого типа нити и, следовательно, рекомендуемая скорость печати для каждого из них.

Это хорошие скорости печати для некоторых из наиболее часто используемых нитей:

Нить	Скорость
АСА	20 / 50 мм/с
АБС	40 / 80 мм/с
ПЭТГ	40 / 90 мм/с
ПЛА	30 / 90 мм/с
НЕЙЛОН	40 / 60 мм/с
БЕДРА	25 / 55 мм/с
ТПУ	10 / 30 мм/с

Имейте в виду, что вы всегда должны проверять оптимальные настройки скорости на катушке с нитью, поскольку эти настройки могут меняться в зависимости от производителя.

С какой скоростью может печатать 3D-принтер?

Как я уже говорил ранее, максимальная скорость, которую может достичь 3D-принтер, зависит от качества его компонентов. Для большинства распространенных FDM-принтеров потребительского класса средняя скорость печати составляет от 40 до 80 мм/с, тогда как некоторые более совершенные модели могут достигать скорости от 100 мм/с до 150 мм/с.

Отдельно хочу отметить проект VORON. Это некоммерческий проект, который предоставляет пользователям возможность создать свой собственный принтер. Планы бесплатны с открытым исходным кодом, и эти прекрасно спроектированные машины могут достигать впечатляющих скоростей печати. Документация по сборке великолепна, и вы можете скачать руководство по сборке с их веб-сайта.

Настройки скорости Ender 3 (Pro и V2)

Поскольку принтер Ender 3 очень популярен, я решил провести на нем пару тестов скорости, а также несколько стендов и калибровочных кубов на разных скоростях, чтобы выяснить, насколько быстро я могу надежно печатать без слишком большого ущерба для качества.

Вот как получились отпечатки (камера моего телефона не самая лучшая в обнаружении звона и ореолов, так что вам, возможно, придется поверить мне на слово, что из них получилось лучше):

Тест скорости:

Хотя это может быть не так очевидно на изображении, при скорости 200 мм/с ореолы абсолютно отсутствовали, а при скорости 40 мм/с было очень похоже. Однако, начиная со скорости 60 мм/с, вы можете отчетливо видеть больше ореолов.

Если посмотреть на тот же отпечаток сбоку, высота, на которой он был напечатан со скоростью 20 мм/с и 40 мм/с, выглядит более гладкой, чем все остальные части.

Стандартный тест:

Хотя это может быть не очень заметно на этом изображении, у Benchy, напечатанного со скоростью 90 мм/с, было немного больше ореолов и несколько небольших выпуклых линий слоя, но разница была не так заметна, как я ожидал.

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.