Definiranje parametara 3D ispisa

Skupine parametara

Postavke slicera raspoređene su u skupine koje se u različitim alatima zovu slično. Prva skupina opisuje razlučivost: visinu sloja i širinu linije. Druga opisuje stijenku: broj obodnih linija te broj gornjih i donjih slojeva. Treća opisuje unutrašnjost: postotak i uzorak ispune. Četvrta opisuje termiku: temperature mlaznice i podloge te rad ventilatora. Peta opisuje gibanje: brzine, ubrzanja i uvlačenje. Šesta obuhvaća pomoćne strukture: potpore, obrub i podlogu.

Kroz cijelu jedinicu vodi se isti primjer. Model N-14 ispisuje se na printeru P-1 uz visinu sloja 0,20 mm, dvije obodne linije, ispunu 20 %, mlaznicu 210 °C, podlogu 60 °C i brzinu 60 mm/s. Iz tih postavki slijedi 90 slojeva, oko 6,2 cm³ materijala, masa u PLA oko 7,7 g, približno 2,6 m filamenta i trajanje oko 1 h 50 min.

Visina sloja i širina linije

Visina sloja je debljina jednog nanosa. Kod mlaznice promjera 0,4 mm razumno se područje proteže otprilike od 0,08 do 0,32 mm, odnosno od petine do osamdeset posto promjera mlaznice. Ispod donje granice materijal se ne stigne pravilno položiti, iznad gornje sloj se ne utisne dovoljno u prethodni, pa spoj slabi.

Visina sloja djeluje izravno na broj slojeva, a broj slojeva na trajanje. Model N-14 visok je 18 mm. Pri 0,20 mm to daje 90 slojeva. Pri 0,12 mm daje 150 slojeva i ispis traje osjetno dulje, iako se količina materijala gotovo ne mijenja. Pri 0,28 mm daje 65 slojeva i ispis je kraći, ali su pruge na kosim plohama jasno vidljive.

Širina linije je širina traga koji mlaznica ostavlja. Uobičajeno je da iznosi od 100 do 120 % promjera mlaznice, dakle od 0,40 do 0,48 mm za mlaznicu 0,4 mm. Šira linija daje čvršću stijenku i kraći ispis, uža linija bolje pogađa sitne detalje. Širina linije određuje i debljinu stijenke: dvije obodne linije širine 0,4 mm daju stijenku 0,8 mm.

Stijenka: obodne linije, gornji i donji slojevi

Stijenka predmeta nastaje od obodnih linija. Prva, vanjska, određuje izgled i mjeru; sljedeće je pojačavaju. Dvije obodne linije uobičajene su za predmete koji nisu opterećeni, tri do četiri za dijelove koji nose, pet i više za predmete koji moraju izdržati udarac ili zadržati tlak. Povećanje broja obodnih linija čvrstoću podiže učinkovitije od povećanja ispune, jer se materijal nalazi ondje gdje su naprezanja najveća.

Gornji i donji slojevi zatvaraju predmet prema gore i prema dolje. Donjih je obično tri do četiri, gornjih četiri do pet. Gornjih treba više jer se oni polažu preko ispune, dakle preko rešetke s prazninama; prvi od njih premošćuje te praznine, drugi ih izglađuje, treći daje ravnu plohu. Premalo gornjih slojeva prepoznaje se po sitnim rupicama i po tome što se ispod površine nazire uzorak ispune.

Postoji i veza između stijenke i mjera. Ako je stijenka predmeta u modelu tanja od širine jedne linije, slicer je ne može ispisati i preskočit će je. Zato najtanja stijenka na modelu namijenjenom FDM ispisu ne bi trebala biti manja od promjera mlaznice, a po mogućnosti barem dvostruko veća.

Ispuna i uzorci

Ispuna je rešetka koja povezuje stijenke i nosi gornje slojeve. Zadaje se postotkom, gdje 0 % znači šuplji predmet, a 100 % puni. U praksi se rijetko prelazi 40 %, jer iznad te vrijednosti čvrstoća raste sporo, a potrošnja i vrijeme brzo. Za model N-14 postavka od 20 % daje oko 6,2 cm³ materijala, što je manje od polovice volumena pune stijenke od 14,8 cm³.

Uzorak ispune određuje kako je rešetka složena i u kojem smjeru nosi. Pravocrtni uzorak najbrži je i dovoljan za većinu predmeta. Saćasti uzorak daje dobar odnos čvrstoće i potrošnje u svim vodoravnim smjerovima. Žiroidni uzorak jednako nosi u sve tri osi i pogodan je za predmete opterećene s više strana. Koncentrični uzorak koristi se za savitljive materijale.

Temperature, brzine i hlađenje

Temperatura mlaznice određuje koliko je taljevina rijetka i koliko se dobro spaja s prethodnim slojem. Za PLA se kreće od 195 do 220 °C, a u primjeru se koristi 210 °C. Preniska temperatura daje slab spoj među slojevima i podistiskivanje; previsoka daje nitice, razlivene detalje i vidljivo caklenje površine. Temperatura podloge drži prvi sloj pričvršćenim; za PLA je uobičajeno 55 do 65 °C, u primjeru 60 °C. Printer P-1 podlogu može grijati do 110 °C, što otvara vrata materijalima poput ABS-a i ASA.

Brzina ispisa zadaje se osnovnom vrijednošću, a slicer je zatim smanjuje za pojedine vrste poteza: vanjska obodna linija ispisuje se sporije od unutarnje, prvi sloj sporije od ostalih, mostovi i potpore prema vlastitim postavkama. Printer P-1 dopušta do 200 mm/s, ali se u primjeru koristi 60 mm/s, jer veće brzine na malom predmetu ionako ne dolaze do izražaja zbog stalnog ubrzavanja i usporavanja.

Hlađenje stvrdnjava upravo položen materijal. Kod PLA ventilator radi punom snagom od drugog sloja nadalje; prvi se sloj ispisuje bez hlađenja da bi bolje prionuo. Kod materijala sklonih skupljanju, poput ABS-a, hlađenje se smanjuje ili isključuje, jer nagli pad temperature razdvaja slojeve.

Potpore, prionjivost i međusobna ovisnost

Potpore se dodaju ispod ploha nagnutih više od otprilike 45° od okomice i ispod dijelova koji vise u zraku. Zadaju se gustoćom, uzorkom i razmakom od predmeta. Razmak je najvažniji: premalen razmak znači potporu koja se ne da odvojiti, prevelik znači potporu koja predmet ne dodiruje pa ga ne nosi. Potpore se postavljaju ili svuda gdje su potrebne ili samo ondje gdje se oslanjaju na podlogu.

Obrub je jedan sloj linija oko predmeta koji povećava površinu prionjivanja i sprječava odizanje uglova; lako se odvaja i troši malo materijala. Podloga je deblja ploha ispod cijelog predmeta, koja se koristi kod vrlo malih dodirnih površina i kod materijala skloniih uvijanju; troši više materijala i ostavlja trag na donjoj plohi.

Kada se traži čvrstoća, prvo se povećava broj obodnih linija, zatim broj gornjih i donjih slojeva, pa tek onda ispuna; uz to se povisuje temperatura za nekoliko stupnjeva radi boljeg spoja. Kada se traži izgled, smanjuje se visina sloja, usporava vanjska obodna linija i pojačava hlađenje. Kada se traži brzina, povećava se visina sloja i širina linije, smanjuje ispuna i broj gornjih slojeva, a potpore se izbjegavaju boljom orijentacijom.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.