Особенности разработки моделей для 3D печати - точные размеры

Попытаюсь собрать воедино крупицы своего и чужого опыта. Начинаю серию постов про правильную разработку/подготовку 3D моделей для получения точной и качественной печати. Уровень -для начинающих, но и зубры могут что-нибудь почерпнуть. И да - слова знаю и применяю - разные совершенно по смыслу :D

Пост первый - печать точной модели.

На точные размеры модели влияют два параметра - усадка и диаметр экструзии расплава (не путать с диаметром сопла). Рассмотрим подробно усадку - при разработке модели можно сразу заложить компенсацию усадки, а можно просто масштабировать модель перед печатью на коэффициент усадки. Да, мы все умные и все знаем про усадку. Но постоянно про нее забываем. Я тоже.

Как высчитать коэффициент: создайте простую модель - кубик с гранями по 20 мм (чем больше тестовая модель, тем точнее вычисления) и распечатайте. Замерьте усадку по всем трем осям (по оси Z должна быть минимальна, если приличная - отрегулируйте механику/значения в прошивке). Если печатаете большие детали, сразу делайте большую тестовую модель с ребрами 150-200мм.

Замеренные грани по осях Х и У должны совпадать, если нет - смотрите выше (механика/прошивка). Делим длину ребра модели на замеренную длину ребра распечатанной детали. Получаем коэффициент, больше 1. На него масштабируем деталь (по осям X,Y) или закладываем сразу в размеры детали при разработке. Напоминаю, что коэффициент у разных материалов и разных партий одного материала может колебаться. Но лучше иногда один раз высчитать перед печатью, чем перепечатывать всю партию деталей.

Усадка по оси Z теоретически минимальна - она компенсируется еще во время печати, но все таки проверьте и ее.

Про усадку разобрались, теперь про диаметр экструзии.

Диаметр экструзии расплава напрямую зависит от диаметра сопла и точного размера прутка (плюс много других параметров). У разных пластиков и партий разная. Прогрейте экструдер и выдавите немного расплава. Замерьте диаметр расплава с точностью до 10 микронов. У настроенного принтера он должен быть равен или быть больше диаметра сопла. Если меньше или отклонение превышает 15-20% - проверьте калибровку экструдера. Внесите полученное измеренное значение диаметра расплава в слайсер, либо в специальное поле, либо если его нет - вместо диаметра сопла.

Что это дает - качество и крепость детали значительно повысится, сопливость уменьшится. Если отклонение было значительно. Если незначительно, то не заметите ничего.

Но мы не про качество говорим, а про размеры. Диаметр экструзии дает нам точный шаг при разработке детали (кратность). То есть (пример), при диаметр экструзии 0.55мм нельзя напечатать стенку толщиной 1мм. Стенка будет 1.1 мм. А лишние 100 микрон - это много. Напилинг и шкуринг обеспечен. Иногда сверлинг.

Еще пример - диаметр экструзии берем тот же 0.55мм (но не учитываем его в слайсере, сопло 0.5), длина ребра модели кубика 20мм, закладываем усадку, какой будет длина ребра распечатанной модели? Ответ 20.1 мм. Если у вас тот же ответ - вы все поняли. Шаг влияет единожды и только на внешний/внутренний периметр.

Если не заложить шаг при разработке модели, можно сильно удивиться, почему даже напечатанная масштабируемая деталь с учетом усадки не подходит к другой детали.

И маленькая монетка в нашу копилку - элемент детали толщиной меньше диаметра расплава/сопла слайсер с большой вероятностью не обработает и проигнорирует. Это важно при печати большими соплами. Проверить модель на наличие тонких мест поможет Meshmixer - Analysis - Thickness. Выставляем минимальную толщину, жмем Done и смотрим, где будут проблемы.Всем спасибо, следующие посты в разработке.

У кого есть дополнения по этой и другим аспектам разработки/подготовки моделей - пишите в комментариях.

Следующая тема поста будет о повышении прочности модели/частей модели/печатаемой детали.