Параметры качества

Качество печати и время печати зависят от нескольких факторов, при этом диаметр сопла и высота слоя оказывают наибольшее влияние.

Диаметр сопла

Диаметры сопел

Диаметр сопла определяет ширину линий печатных сегментов, что влияет на допуски в направлении X/Y. Некоторые пользователи слегка изменяют ширину линии, но обычно сохраняют значение, равное диаметру сопла. Эксперименты с увеличением на 10% иногда дают хорошие результаты (например, печать шириной линии 0,44 мм с соплом 0,4 мм).

Любая часть модели уже ширины линии не будет напечатана; поэтому меньший диаметр сопла может привести к более высокому качеству печати. Некоторые настройки слайсера могут позволить печатать тонкие стенки, хотя размеры, меньшие ширины линии, могут быть неточными.

Уменьшение диаметра сопла и ширины линии увеличивает время печати. Скорость печати приходится снижать, чтобы избежать «узких мест», и часто требуется меньшая высота слоя.

Общее правило — оставлять зазор в половину диаметра сопла для сочленяющихся частей. Тест печати допусков может подтвердить оптимальные значения зазора для конкретного принтера. Более плотные зазоры могут быть достижимы с тоньшими соплами, поскольку половина диаметра сопла будет меньше.

Меньшие диаметры сопел также могут снижать адгезию между слоями. Сопла большего диаметра создают больше переплетений между слоями, что может улучшать адгезию.

Шестерёнчатый экструдёр необходим при использовании очень маленьких диаметров сопел. Требуется достаточный крутящий момент, чтобы протолкнуть филамент через сопла диаметром 0,15 мм или 0,25 мм из‑за значительного «узкого места». Для этой цели предпочтительны прямые (direct-drive) экструдёры, а не Bowden-системы, так как большинству Bowden-экструдёров трудно проталкивать филамент через столь тонкие сопла.

Распространённые диаметры сопел включают 0,25 мм, 0,4 мм и 0,6 мм. Меньшие диаметры могут быть сложными в настройке и приводить к долгому времени печати, в то время как большие диаметры могут ухудшать допуски. Сопло 0,8 мм подходит для печати в режиме вазы. Для крайне больших принтеров, где качество не является приоритетом, можно использовать сопло 1,4 мм.

Для приложений, требующих сверхвысокой детализации, таких как мелкие ювелирные изделия, рекомендуется печать смолой.

Влияние диаметра сопла на высоту слоя

Диапазоны высот слоёв, при которых печать будет надёжной, зависят от диаметра сопла. Высота слоя должна оставаться в пределах 25–75% (или, возможно, 20–80%) от диаметра сопла. Сопло 0,15 мм должно работать с высотами слоёв 0,04 мм – 0,11 мм, а сопло 0,8 мм — с высотами слоёв 0,2 мм – 0,6 мм. Надёжность экструзии и качество снижаются за пределами этих диапазонов.

Печать с маленьким соплом и слишком большой высотой слоя увеличивает вероятность засорения и среза филамента. Печать с чрезмерно низкими высотами слоя на большом сопле не даст оптимальных допусков и качества.

Высота слоя

Высота слоя — это толщина каждого отдельного слоя в направлении Z. Большая высота слоя снижает качество по оси Z, но позволяет печатать гораздо быстрее. Печать с высотой слоя 0,2 мм занимает примерно вдвое меньше времени, чем печать того же объекта при высоте слоя 0,1 мм.

Скорости печати для стандартной настройки экструдера/хотэнда часто подчиняются колоколообразной кривой. Скорости печати могут требовать снижения при очень малых высотах слоёв и при небольших диаметрах сопел, чтобы предотвратить «узкие места» и засоры сопла. Скорости печати также могут потребоваться снижать при использовании очень больших сопел и высот слоёв, чтобы достичь нужной вязкости из‑за увеличенного объёма экструдируемого материала в секунду. Если скорости печати слишком высоки при больших высотах слоёв и диаметрах сопел, материал может не успевать достаточно плавиться.

Например, стандартный хотэнд E3D V6 печатает до 15 мм³/с. E3D Volcano может печатать примерно до 40 мм³/с, что позволяет быстрее печатать с большими соплами и высотами слоёв.

Самая высокая линейная скорость на стандартной установке V6 достигается при сопле 0,6 мм и высоте слоя около 0,25 мм. Для большего сопла 0,8 мм может потребоваться снижение скорости печати. При переходе на сопло 0,4 мм или 0,25 мм требуются более низкие скорости печати.

Стандартизация на упрочнённом стальном сопле 0,4 мм с высотами слоёв 0,1 мм – 0,25 мм подходит для большинства применений 3D-печати.