Velocidades de Impressão

Conceitos Centrais na Configuração de Velocidade

A velocidade de impressão na impressão 3D é governada pelas capacidades do hardware, propriedades do material e configurações do slicer. Fatores-chave incluem diâmetro do bocal, capacidade de fluxo do hotend, calibrações, e cinemática da impressora (por exemplo, Cartesian, CoreXY, Delta). Equilibrar velocidade e qualidade requer entender como esses elementos interagem.

Cinemática da Máquina e Potencial de Velocidade

CoreXY vs. Cartesian vs. Delta

• CoreXY: Usa sistemas de correias sincronizadas para movimento de cabeçote leve, permitindo altas acelerações (3000+ mm/s²) e velocidades de até 300 mm/s com artefatos mínimos.

• Delta: Braços leves permitem mudanças rápidas de direção, ideal para impressões altas, mas limitado por extrusores Bowden em modelos econômicos.

• Cartesian: Designs tradicionais com a mesa móvel têm dificuldade com inércia em altas velocidades, mas continuam confiáveis para impressões orientadas a detalhes.

Percepção Chave: Sistemas CoreXY e Delta se destacam em velocidade devido à massa móvel reduzida, enquanto impressoras Cartesian priorizam simplicidade em vez de velocidade.

Configurações de Velocidade do Slicer Explicadas

Parâmetros Críticos

1. Velocidade de Impressão Padrão:

   • Governa os movimentos gerais de extrusão (tipicamente 40–100 mm/s).

   • Ajuste incrementalmente (+5–10 mm/s) para evitar subextrusão ou deslocamento de camadas.

2. Velocidades Específicas por Seção:

   • Preenchimento: Combine com a velocidade padrão para eficiência.

   • Paredes Externas: Reduza para 50–75% da velocidade padrão para superfícies mais lisas.

   • Primeira Camada: Defina para 15–25 mm/s (ou 50% da padrão) para garantir adesão.

   • Movimento de Travessia: Aumente para 150+ mm/s (sistemas Bowden lidam melhor com velocidades mais altas).

3. Taxa de Fluxo Volumétrico:

   • Fórmula: Taxa de Fluxo (mm³/s)=Diâmetro do Bocal (mm)×Altura da Camada (mm)×Velocidade (mm/s).

   • Exemplo: Um bocal de 0,4 mm a 0,2 mm de altura de camada e 100 mm/s requer 8 mm³/s.

   • Limites do Hotend: Hotends V6 padrão têm máximo de ~12 mm³/s, enquanto estilos Volcano alcançam 25+ mm³/s.

Limitações de Hardware e Soluções

Tipos de Extrusor

• Extrusores Engrenados: Permitem velocidades mais altas (por exemplo, 300× diâmetro do bocal) melhorando a aderência ao filamento.

• Transmissão Direta: Melhor para filamentos flexíveis, mas adiciona massa, limitando a aceleração.

Bocal e Altura da Camada

• Regra Prática: Velocidade de impressão ≤ 100× diâmetro do bocal (por exemplo, 40 mm/s para bocal de 0,4 mm). Este é apenas um ponto de partida para impressoras antigas de fábrica; máquinas mais novas com bons componentes podem imprimir muito mais rápido.

• Altura da Camada: Alturas de médio alcance (~50% do diâmetro do bocal) equilibram velocidade e detalhe.

Configurações de Aceleração e Jerk

• Aceleração: Controla quão rapidamente a impressora alcança as velocidades alvo.

  • Valores Altos (3000+ mm/s²): Reduzem o tempo de impressão, mas arriscam ghosting/ringing.

  • Impressoras Novas: Máquinas novas com compensação de vibração podem imprimir em até 20.000 mm/s² devido à redução desse efeito de ghosting/ringing.

  • Valores Baixos: Melhoram a qualidade da superfície ao custo de velocidade.

• Jerk: Governa mudanças instantâneas de velocidade durante mudanças de direção.

  • Faixa Típica: 10–20 mm/s (maior para Delta/CoreXY).

Observação: Impressões pequenas podem não se beneficiar de altas velocidades devido à distância limitada de aceleração.

Fluxo de Trabalho Prático para Otimização de Velocidade

1. Calibração Base:

   • Comece com as velocidades recomendadas pelo fabricante para seu material.

   • Imprima uma torre de temperatura e modelo de teste de velocidade para identificar limites.

2. Priorize Seções:

   • Maximize as velocidades de preenchimento e travessia.

   • Diminua as paredes externas e as primeiras camadas para qualidade.

3. Monitore o Fluxo Volumétrico:

   • Assegure que as configurações do slicer estejam alinhadas com as capacidades do hotend (por exemplo, o Bambu Lab X1C lida com 32 mm³/s).

4. Ajuste a Mecânica:

   • Aperte correias e lubrifique hastes para reduzir vibrações em altas velocidades.

   • Atualize para bocais de alto fluxo (por exemplo, CHT, Volcano) para materiais exigentes.

Resolução de Problemas Comuns

• Subextrusão: Aumente a temperatura do hotend ou reduza a velocidade.

• Ghosting/Ringing: Diminua aceleração/jerk ou instale modelagem de entrada (input shaping) (Klipper).

• Falhas de Aderência: Diminua a velocidade da primeira camada e aumente a temperatura da mesa.