Как да печатате 3D кухи обекти – достъпно обяснено

3D отпечатването на кухи предмети може да ви спести пари, материали и време. Научете кога и как да издълбавате 3D обекти с три лесни метода.

С няколко думи отпечатването на кухи обекти може да се сведе до използване на 0% запълване във вашите настройки за печат. Въпреки това, в зависимост от метода на печат, настройките за печат или метода на проектиране, често трябва да се има предвид повече при отпечатване на кухи обекти.

Например, модел вече може да бъде проектиран кух, като в този случай печатането при 100% запълване би означавало само плътни стени. Или моделът може да бъде проектиран плътно и с помощта на 0% пълнеж и определена дебелина на стената може да се постигне много подобен резултат.

Естествено, отпечатването на кухи предмети може да спести материал и време за печат, например при отпечатване на модели като фигурки, които не трябва да са здрави. Може да бъде полезен и за постигане на определена прозрачност, така че когато се поставят LED светлини вътре, тя свети. И дори може да се наложи, когато имате нужда от дизайна ви да е лек или когато искате да плува – кух обект ще плава по-лесно от твърд.

Има много начини да играете с кух печат: Можете да проектирате кух обект и да го отпечатате такъв, какъвто е, можете да проектирате плътен обект и да го отпечатате кух, или можете да проектирате плътен обект и да използвате шаблони, за да намалите масата му. Освен това, техниките също зависят от използваната технология за печат: FDM или SLA.

В тази статия ще покрием всички тези възможности, но преди да го направим, нека разгледаме няколко аспекта на отпечатването на кухи дизайни.

Съображения

Освен настройките за печат, има и други аспекти, които трябва да имате предвид във вашия дизайн преди, след и по време на процеса на печат.

СМОЛА СРЕЩУ FDM

Когато печатате със смола (включително такива методи като SLA или DLP ), отпечатването на кухи обекти е норма. Междувременно в FDM е по-често да се виждат вариации между някакъв процент запълване и отпечатването на дизайна напълно кух.

ДИЗАЙН ЗА СМОЛА

По време на процеса на печат за 3D печат със смола, печатащото легло е потопено в течната смола и по този начин, докато моделът печата, течната смола може да се задържи вътре. Добра практика е да се добавят дренажни отвори , за да се позволи на невтвърдената смола да излезе и да се избегне разлика в налягането между вътрешната и външната страна на отпечатъка.

ОГРАНИЧЕНИЯ НА ДИЗАЙНА

Пълнежът може да служи като вътрешна опора, така че наличието на пълнеж помага на определени криви, като надвеси , да се случат в процеса на печат безпроблемно. Отпечатването на определени форми или ъгли може да бъде сложно при отпечатване на кухи предмети и може да попречи на качеството на повърхността или дори да повлияе на това кои форми са възможни. Добра стратегия може да бъде да завъртите модела, за да намерите ъгъл, който работи. За това помислете за пълнежа като опора и си представете дали този модел ще има нужда от опори за различни части. Ако отговорът е да, без значение как завъртите дизайна, печатът кухи може да не е най-добрият избор. Например, с нарастваща крива като арка, няма да имате нужда от опори (запълване), освен в широки арки, където опорите стават необходими, където по същество се превръща в проблем. По подобен начин, при драстични промени като горната стена на куб, липсата на пълнеж би довела до лошо свързване.

ДЕБЕЛИНА НА ЧЕРУПКАТА

В съответствие с предходната точка, наличието на кух предмет с тънка обвивка също може да допринесе за лошо покритие на повърхността, може да повлияе на формата и може да накара частите да изглеждат разединени, така че в някои случаи може да се наложи или да увеличите дебелина на стената или използвайте пълнеж с ниска плътност, за да можете да обедините разединените части.

СИЛА

Силата на вашия модел зависи както от плътността на пълнежа, така и от дебелината на стената, което прави определени обекти неподходящи за кух печат. По същия начин, ако отпечатате обект с 0% запълване, може да е добре да помислите за удебеляване на черупката, за да увеличите нейната издръжливост.

Преди да разгледаме специфичните настройки в слайсерите ( slicers), нека да разгледаме различните начини за постигане на кухи дизайни.

Методи за проектиране

Отпечатването на кухи обекти надхвърля простото настройване на печат при 0% запълване. Процесът всъщност започва още преди това- при проектирането. Двете вървят ръка за ръка и в зависимост от това как проектирате обекта, това може да повлияе на начина, по който го отпечатвате – и в зависимост от това как планирате да отпечатате, вашият дизайн може да бъде засегнат.

Метод 1: твърд модел – кухи настройки

Вместо да отделяте време за моделиране на кух обект, можете да моделирате твърд обект и да го направите кух – просто като използвате настройките за печат във вашия слайсер . Този метод може да се използва за фигурки или други модели, изтеглени от хранилища, но можете също да имате предвид този процес, когато проектирате свои собствени модели.

Например, ако проектирате ваза с този метод, дизайнът ще бъде напълно солиден, но истинските промени се случват в настройките за печат. Можете да премахнете горните слоеве, да използвате 0% пълнеж и да го настроите да има дебела обвивка. Това е добър пример за това как кухият печат може да повлияе на процеса на проектиране и всъщност да ви спести време при проектирането.

Вазата е специален случай, защото нямате горна конструкция, която да затворите, но все пак можете да приложите този метод към други форми, като екшън фигури, без да премахвате горната част. В такива случаи просто задавате запълването на 0%, стига надвесите да са инкрементални и да имате достатъчно дебела обвивка, за да поддържате следващите слоеве.

Метод 2: Кух модел – плътни настройки

За разлика от първия метод, можете също да отделите време, за да направите дизайна кух, което означава, че можете да имате по-дебела стена, а в настройките на вашия принтер процентът на запълване ще се отнася до запълването вътре в тези стени, в който случай трябва да бъде повече от 0%. Този обект също е кух обект, въпреки че отпечатъкът технически не е кух отпечатък.

Имайте предвид, че наличието на плътна обвивка, в която всички линии са успоредни една на друга, за разлика от стените с пълнеж вътре, ще промени механичните свойства на вашия печат (качество на пробив, устойчивост на усукване, аксиално съпротивление, устойчивост на огъване и т.н.) защото как материалът се деформира, когато е подложен на напрежение, ще зависи от геометрията и от силите на свързване между слоевете.

Метод 3: Стени с шарки – плътни настройки 

В историята на архитектурата те учат, че старите сгради са били предимно стени с много малки прозорци и това е била техниката, използвана за поддържане на сградите (главно църкви) изправени. Тогава те разбират, че колоните поддържат натоварвания също толкова ефективно, а стените могат да станат по-декоративни.

Нещо подобно може да се приложи при проектиране за 3D печат. Когато се използва, например, модел на пълнеж на кошера , тези линии могат да се считат за обвивки и перли на конструкцията, но външната стена все още е прикрепена към тях и все още е здрава.

Различен метод за проектиране е целенасоченото проектиране на стени, като се имат предвид структурните елементи, подобно на това, което виждате в мостовете . По този начин настройките за печат технически не са кухи, но дизайнът е и може да има невероятни предимства при представянето на геометрията и материала. Той може да намали вибрациите в модела и да увеличи максималното натоварване, което може да издържи, наред с други неща. Въпреки че бихте могли да използвате този метод за екшън фигури, например, това ще направи героя неузнаваем; обаче може да се направи с вази, кутии, сфери и всякакъв друг декоративен или структурен принт.

И сега вече ще се съсредоточим върху препоръчителния работен процес за отпечатване на кухи обекти с помощта на различни програми за разделяне и по отношение на FDM печат.

В случай, че не сте много запознати, FDM е съкращение от Fused Deposition Modeling, което в общи линии означава частично разтопяване на пластмаса (обикновено макара с нишка), което я прави по-гъвкава и отлагане на този мек материал в определена позиция, слой по слой, за да създадете обем. Тъй като материалът е частично разтопен, слоевете прилепват един към друг без лепила.

Ще се съсредоточим върху Cura и Simplify3D , тъй като те са два от най-популярните слайкъри, но ако имате различна програма, настройките не трябва да се различават твърде много.

Cura

Има няколко опции, когато става въпрос за Cura, в зависимост от вашия дизайн и колко искате да се пипа с настройките за печат.

СТАНДАРТНИ НАСТРОЙКИ

Когато за първи път отворите Cura, вдясно ще видите препоръчителните настройки за печат. Най-лесният начин да отпечатате кух обект е да плъзнете настройката за запълване (infill ) на 0%. Има обаче допълнителни параметри, които можете да настроите, като дебелина на външната обвивка, опори и ръбове и за достъп до тях трябва да щракнете върху „Персонализиране“ („Custom“) в настройките за печат.

ПЕРСОНАЛИЗИРАНИ НАСТРОЙКИ

1. Сред опциите за персонализирани настройки можете да намерите категория, наречена „Стени“ (“Walls”). Там можете да определите дебелината на стената в мм. Тази стойност автоматично ще бъде закръглена до най-близкото кратно на ширината на линията на външната стена (намерена в категорията „Качество“), което ще стане броят на депозираните линии.
   • Като алтернатива можете директно да зададете броя на линиите с „Брой на линиите на стената“ (Wall Line Count), което отменя настройката за дебелина на стената.
2. Следващата категория е „Отгоре/Долно“ (“Top/Bottom”) и можете да зададете дебелината на горния и долния слой със същия метод като по-горе.
   • В случая на вазата, за горни слоеве, стойността ще бъде 0. Това ще се различава в зависимост от модела – като фигурка или дизайн, който изисква затворен плот.
3. И накрая, в категорията, наречена „Запълване“ (“Infill”), бихте я задали на 0%.

Можете да запазите тези настройки за печат, като щракнете върху падащото меню „Профил“ (“Profile” ). Тук ще видите дисплей на различните опции на профила. След това изберете „Създаване на профил от текущи настройки/замени“ (“Create profile from current settings/overrides”), което ще създаде настройка за печат с текущите настройки.

Cura (алтернативен метод)

Тази процедура се състои в използване на инструмента на Cura „режим на ваза“ . Докато режимът на ваза е (разбира се) чудесен за отпечатване на вази, той може да бъде полезен и за скулптури, ракети или контейнери.

Имайте предвид, че „режим на ваза“ е само популярното име, използвано от общността (защото работи особено добре за вази). В Cura не се нарича така. Настройките, които търсим, всъщност се наричат ​​„Spiralize Outer Contour“ и „Smooth Spiralized Contour“.

Това, което прави този метод и което го прави различен от предишния, е, че отменя всички други настройки по отношение на дебелината на печат и други подобни. Той създава кух обект без пълнеж и само една линия с дебелина на черупката. Тази последна характеристика е нещо, което особено трябва да имате предвид, ако искате да отпечатате, например, ваза. В зависимост от това какво ще поставите вътре, ако използвате тази настройка, резултатът може да не е достатъчно силен за това, което искате.

По подобен начин трябва да вземете предвид геометрията на вашия модел, тъй като някои форми може да не са подходящи за този режим на работа, който се използва предимно за вази, тъй като тяхната геометрия има тенденция да има криви, които се увеличават много бавно.

За да активирате тази настройка:

1. Заредете вашия модел в Cura.
2. Отворете персонализираните настройки за печат.
3. Изберете „Специални режими“ ( “Special Modes” ) и ще се появи меню.
   • Опциите за специален режим не се показват по подразбиране, така че ако ги използвате за първи път, първо ще трябва да ги активирате в менюто “Setting Visibility” .
   • Отворете пълния списък с настройки и го активирайте заедно с опциите „Spiralize Outer Contour“ и „Smooth Spiralized Contour“. Можете да получите достъп до пълния списък с настройки, като задържите курсора на мишката върху името на секцията Специални режими и ще се появи икона за превключване на менюто. Изберете го и прозорецът Предпочитания на настройките ще се отвори.
   • Сега опциите ще се появят в менюто, но те все още не са избрани.
4. Активирайте опциите „Spiralize Outer Contour“ и „Smooth Spiralized Contour“.
5. Нарежете модела и сте готови за 3D отпечатването му! Толкова е просто.

Simplify3D

Подобно на Cura, когато използвате Simplify3D, всичко, което трябва да направите, е да зададете пълнежа на нула и да настроите дебелината на стената според това, което предпочитате.

1. Отидете в прозореца на процесите и щракнете двукратно върху процеса.
2. Ако сте в настройките за печат по подразбиране, просто плъзнете лентата за запълване до нула и това е всичко, което бихте могли да направите там.
3. За да персонализирате настройките си за печат още повече, можете да щракнете върху „Покажи разширени“ (“Show Advanced”) и да отидете в раздела „Слой“ (“Layer”), можете да промените броя на горните плътни слоеве, долните плътни слоеве и обвивката.
   • За да изчислите вашите слоеве в мм, използвайте метода, който вече беше обяснен в първия метод.

Това е! Но ако все още имате въпроси или неясноти, моля не се колебайте да се свържете с нас от 3MG Bonev Ltd. за да ви помогнем! Успех с печатането на кухи обекти!