你要學懂的3D打印基本設定

你要學懂的3D打印基本設定

想用3D打印機成功打印一個模型,就要學懂3D打印軟件中最重要及基本的3D打印設定。究竟這些設定是什麼及怎樣在3D打印軟件中調校呢?我們今次會用BCN3D 3D打印機專用的BCN3D Cura 3D打印軟件作3D打印設定示範。

本文章內容目錄:

  • 3D打印基本設定
    • 層厚 (Layer Height)
    • 殼厚 (Shell Thickness)
    • 填充密度(Fill Density/ Infill)
    • 打印速度 (Print Speed)
    • 支撐(Support)
    • 底座類型(Platform Adhesion Type)
    • 噴嘴加熱溫度(Printing Temperature )
    • 打印平台溫度(Platform Temperature)
    • 縮回 (Retraction)

3D打印基本設定

3D打印軟件/切片軟件,即 Slicing software 或slicer,將3D模型分層切割處理(slicing)後才能讓3D打印機進行打印。而3D打印軟件的設定會影響到3D打印機能否成功打印一個有質素物件。首先要理解的是那些slicing 設定會由於模型的形狀大小,精細程度和打印物料而不同,所以沒有一個絕對的3D打印設定。只要理解到每個3D打印設定的意思後,就會更容易成功打印到一個有質素的物件出來。今次會解釋一下一些你需要知道的一些基本設定。

1. 層厚 (Layer Height)

層厚就是物件的打印質素,3D打印軟件 會把3D模型分層切割,而層厚就是每一分層的高度。層厚的3D打印設定越大模型的質素就越低,但打印所需的時間就越短,相反層厚的3D打印設定越小,打印就越細緻,但打印時間越長。一般來說,0.1-0.15mm (100 -150microns)的層厚設定是已經屬於高質素,而0.2mm (200 microns)就算屬於中級質素。 這3D打印設定可算是一個最基本一定要認識的設定。

2. 殼厚 (Shell Thickness)

Shell thickness 就是模型的外殼的厚度,而Shell   thickness的3D打印設定要是噴嘴(nozzle)直徑的倍數,而一般Shell thickness是噴嘴直徑的兩倍,所以 假如噴嘴直徑是0.4mm,Shell thickness的設定就是0.8mm。 這3D打印設定在BCN3D Cura 中也很簡單。明顯地,較厚的構成了更堅固的打印成品,因此,如果強度是你所追求的條件,則必須適當增加厚度。相反,精緻或裝飾性設計通常不需要強度。在這些情況下,增加外殼厚度不會帶來任何實際好處。

3. 填充密度(Fill Density/ Infill)

image credit: triplaxis.deviantart.com
Fill Density  就是3D打印物件裡面的填充密度,假如填充密度是100%,那麼模型就會被打印成實心,而0%的話模型就會是空心,而填充密度太低有可能導致模型出現穿崩(pillowing)。一般來說,為了令模型堅硬一些,填充密度的 3D打印設定在BCN3D Cura中一般為20%。

4. 打印速度 (Print Speed)

3D打印速度(以mm/s 為單位)是指當噴嘴擠出打印物料時,打印噴頭所移動的速度。一個最合適的打印速度是基於模型的形狀及大小,以及層厚等因素所決定。  所以用家有時要不斷嘗試及根據以往3D打印經驗才能獲得一個最合適的打印速度。3D打印速度設定在BCN3D Cura   的Basic菜單已可設定。通常,細節較少的簡單物體可以更快地打印。另一方面,具有更多細節的更複雜物體較適合較慢的打印速度。打印速度還會影響到打印表面的附著力,導致擠出不足或過度以及其他問題。因此,有必要嘗試一下你的打印速度,以了解最適合你正在打印的作業的打印速度。一般40mm/s 是一個很好的嘗試開始點。

5. 支撐(Support)

支撐 Support (image credit:image credit:errantscience.com)

支撐設定也是在3D打印軟件中一定有的3D打印設定, 當打印的物件有懸空部分時,用家就可能需要加 支撐用來承托懸空的部分。一般來講,當3D模型某部分的傾斜度超過45度,就需要在BCN3D Cura中設定支撐。

6. 底座類型(Platform Adhesion Type)

這個3D打印設定決定了你怎樣把模型粘貼在打印床上。  當你發現打印模型時出現翹邊的情況時,又或者模型與打印床的接觸點太小,你就可以在BCN3D Cura或3D打印軟件中啟動這個3D打印設定。啟動這個設定後面,用家一般有兩個選擇 – Raft 和 Brim。
Brim: 選擇這個的話,便會在在模型底部產生延伸的邊緣,這個延伸的邊緣會增加物件粘在打印床的強度,減低翹起的情況。
Raft : 會在模型底部多打印一個底座,在打印一些與打印床的接觸點小的模型時加上Raft會有很大幫助。   BCN3D Cura 中有一個叫Platform Adhesion Type的欄目讓用家選擇Raft 及Brim。
Brim (image credit: manual.slic3r.org)
Raft (image credit: manual.slic3r.org)

7. 噴嘴加熱溫度(Printing Temperature )

每種3D打印物料例如PLA 或ABS都有一個可適合打印的溫度範圍。噴嘴加熱溫度 太高或太低會影響打印質素。PLA的加熱3D打印溫度設定一般約210度到225度。而ABS則是230-245度左右。

8.打印平台溫度(Platform Temperature)

使打印物料粘附到打印表面是成功進行打印的關鍵。PLA在某種程度上很容易粘附到各種表面上,所以使PLA成為易於3D打印的材料之一。雖然不帶加熱床打印PLA也可以,但打印平台如果能加熱的話,對於打印大面積的PLA模型更能粘附得更好,一般建議3D打印平台溫度設定在50至65度之間。

9.縮回 (Retraction)

當打印噴​​頭從打印物件上的一個打印點移動到另一個打印點時,縮回這個打印設定會將打印膠絲稍微拉回到打印噴頭中。這樣可以減少膠絲從打印噴嘴中漏出,在原本為中空的地方留下一串膠料。一般打印設定軟件都有這個3D打印設定。




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