Деревовидна (точкова) підтримка моделей в 3D друку

У статті описано особистий досвід створення і застосування деревовидних підтримок при друку складних об'єктів на 3D-принтері.



Зазвичай підтримки створюються при 3D-друку для генерації gcode, наприклад в Cura, прямо перед генерацій gcode. Простіше всього на 3D-принтері друкуються об'єкти у формі піраміди. Тоді кожен наступний шар лягає на попередній і не нависає над порожнім простором. Підтримки дозволяють друкувати нависають частини об'єктів, але стандартні підтримки не завжди оптимальні з точки зору витрат пластику і простоти їх подальшого відділення від самого об'єкта, тому в цій статті я опишу особистий досвід створення і застосування деревовидних підтримок.

Створення деревовидних підтримок
Підтримки створюються графічною програмою, у випадку з MeshMixer в автоматичному режимі.
Для програми генерації коду до 3D принтера результат роботи MeshMixer буде продовженням самої моделі.
Можна створювати вручну або редагувати вже згенеровані (тільки що).



Переваги деревовидних підтримок
1. Повний контроль над процесом створення підтримок.
2. Простота очищення моделі.
3. Незначні сліди. При вдалій налаштування зовсім відсутні.
4. Економія пластику в певних випадках.
5. Не потребує підкладці «Raft»

Недоліки деревовидних підтримок
1. Вірогідність поломки підтримки порівняно висока.
2. Необхідні навички по створенню підтримок (завдання, що друкуються вперше, не залишати без нагляду. Так можна з економити пластик на невдалі результати).
3. Підтримка горизонтальних площин вимагає великої кількості точок опори, що може звести нанівець економію на пластиці.



Перспективи деревовидних підтримок
1. З'являється нова функція в принтерах, що дозволяє перескакувати через підтримки, не ламаючи їх.
2. Генератор коду Slic3r робить те ж і за рахунок порядку руху екструдера в обхід вже надрукованому в площині друку, не вдаючись до руху по висоті.

Області застосування
Питання не однозначний, і залежить як від моделі, так і від матеріалу.
Основні тенденції, які на даний момент вдалося виділити:

1. По матеріалу: PLA підтримка за сукупністю всіх інших факторів покаже більш якісний результат, ніж у випадку з ABS. Завдяки властивостям цього пластика, падіння «своєї міцності матеріалу між шарами компенсується гнучкістю. Але якщо зробити підтримки занадто товстими, їх зламає гарантовано. Також PLA властива тягучість, завдяки чому деталь огортається тонкою павутиною таких ниток, і раніше втрачена підтримка може зрости далі з моменту зламу, спираючись на ці волокна від сусідніх підтримок.



2. По висотах підтримок: Чим більше висота, тим більше ефект від деревоподібної підтримки можна отримати. Від 6 мм ефект зростає від «нічого» по наростаючій залежності до «дуже багато».
Після висоти 35 мм генеровані підтримки краще посилити самостійно в самій програмі додатковими стовбурами.



3. По нахилу від вертикалі: Чим менше кут (тобто менше звисання), тим ефект більше. А у випадку з горизонтальними (наприклад, стелями) деревовидні точкові підтримки поступаються «лінійно підтримує» (стандартним підтримок), так як будувати «містки» принтер воліє між двома лініями, а не групою точок підтримок.



4. По деталізації поверхні: Точкова, вона ж деревоподібна підтримка краща для великої кількості деталей (пальці рук, фрейми, сітки).

5. За пропорціями: Відношення висоти до ширини і площини підстави. Точкова деревоподібна підтримка краща у випадках переважання висоти.
Хоча більшість зауважень та узагальнені, їх слід перебирати в розумі, постійно набираючись досвіду друку, і аналізувати ступінь їх впливу на результат, маючи перед собою наочно викладені напрями залежностей і тенденції.

Створення деревовидних підтримок
Деревоподібні підтримки нескладно створити в будь-якій графічній програмі самостійно і без генерування програмою. Але програмним шляхом це реалізовано в Meshmixer. www.meshmixer.com/index.html

Сама ця функція в програмі реалізована в двох різних режимах: з наявністю клавіші «[2] Convert to Solid» або без неї.
За допомогою функції Overhands можна відразу налагодити «деревця», аналізуючи модель за всіма параметрами сумісності з 3D печаткою.



А можна перейти у «Режим розташування моделі в робочому просторі принтера» і там створювати підтримки.
В обох випадках, органів регулювання більш ніж достатньо. Вплив деяких з них на результат поки не виявлено досвідченим шляхом явно і доказово.
Але деякі регулятори дозволяють сильно прискорити процеси генерування підтримок і підготовки до друку.
Перше, що треба зменшити, це кількість сторін до мінімуму =3, тоді підтримки стануть трикутними і експерименти підуть швидше.
Робиться це у розширюється меню «Advanced Support» Значення «Post side».

Створення — генерація підтримок відбувається тільки після натискання кнопки [1]. І нові параметри застосовуватися, тільки після видалення старих і створення нових.

Багаторазові експерименти можуть дати достатньо ясне уявлення про зміну запропонованих параметрів.

Подібні досліди упускають з уваги тільки те, що принтер сам фізично не здатний надрукувати: це гострі кінці підтримок. Модель буде просто виснути, а кінчики підтримок не будуть діставати до цільової поверхні.
У великих деталях є сенс підняти цілком модель над столом підтримками, це дасть можливість компенсувати температурну усадку за рахунок гнучкості підтримок. Деталь, охолонувши, стиснеться і не відірветься від столу в процесі друку.




Цей ефект явно виражений, в основному в пустотілих і рамних (wireframe) моделях.

Висновок
Даний спосіб — це простий, але гнучкий у налаштуваннях інструмент, що розширює можливості друку, економії пластику і часу на чищення деталей. З перспективою на розвиток. Надає можливість комбінувати.

P.S. Передбачаючи питання про моделі на фотографії. Це частина пластикового гіпсу для одного з внутрішніх проектів Навігатор кампусу.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.