Czym jest rozdzielczość w druku 3D?

Termin „rozdzielczość” w druku 3D jest często źle rozumiany – a przecież jest to jeden z najważniejszych parametrów wpływających na wygląd, wrażenia dotykowe i funkcjonalność drukowanych części. Kiedy ktoś pyta: „Co oznacza rozdzielczość w druku 3D?”, odpowiedź nie jest tak prosta jak „wyższa jest lepsza”. Podobnie jak w przypadku obrazowania cyfrowego, rozdzielczość druku 3D wpływa na szczegóły – ale w trzech wymiarach i w wielu osiach.

W tej sekcji omówimy rzeczywiste znaczenie rozdzielczości druku 3D, sposób jej pomiaru, wpływ na nią i dlaczego porównywanie rozdzielczości w różnych technologiach może być bardziej niuansowe niż się wydaje.

Czym jest rozdzielczość w druku 3D i jak się ją mierzy?

W najprostszej formie rozdzielczość druku 3D odnosi się do najmniejszego przyrostu, jaki drukarka może niezawodnie odtworzyć. Jednak w przeciwieństwie do ekranu 2D lub zdjęcia, gdzie rozdzielczość mierzona jest w punktach na cal (DPI), drukarki 3D pracują w trzech osiach – X, Y i Z – każda z własną formą rozdzielczości.

• Rozdzielczość XY (lub rozdzielczość boczna) określa, jak dokładnie drukarka może definiować kształty w płaszczyźnie poziomej. Wpływ na to ma średnica dyszy (FDM), rozmiar piksela (DLP) lub rozmiar plamki lasera (SLS/SLA).
• Rozdzielczość Z odnosi się do wysokości warstwy – minimalnej grubości każdego pionowego plasterka, który buduje obiekt.

W połączeniu czynniki te określają, jak gładka, ostra lub szczegółowa może być wydrukowana część – i jak wiernie końcowy obiekt odpowiada oryginalnemu modelowi cyfrowemu.

Porównanie rozdzielczości druku 3D w różnych technologiach

Jedną z najważniejszych rzeczy do zrozumienia jest to, że liczby rozdzielczości różnią się w zależności od metody drukowania:

• Drukarki FDM często reklamują wysokość warstwy w zakresie 50-300 mikronów, ale rozdzielczość XY zależy od dokładności mechanicznej i rozmiaru dyszy. Nawet przy 100 mikronach mogą występować widoczne linie warstw.
• Drukarki SLA/DLP mogą osiągnąć znacznie lepszą rozdzielczość dzięki utwardzaniu światłem. Przy rozmiarze piksela wynoszącym około 35-100 mikronów i wysokości warstwy wynoszącej zaledwie 25 mikronów, maszyny te wyróżniają się drobnymi szczegółami i gładkimi wykończeniami.
• Drukarki SLS polegają na wielkości plamki lasera i ziarnistości proszku. Podczas gdy wysokość warstwy może wynosić od 80 do 120 mikronów, zdolność proszku do utrzymywania kształtu – i dokładnego łączenia – odgrywa większą rolę niż sama precyzja pionowa.

Dlatego też, porównując rozdzielczość druku 3D, należy wziąć pod uwagę sposób, w jaki drukarka tworzy każdy woksel (piksel wolumetryczny), a nie tylko liczby z arkusza specyfikacji.

Wpływ rozdzielczości na rzeczywiste zastosowania

Wyższa rozdzielczość zazwyczaj prowadzi do:

• drobniejsze szczegóły powierzchni i gładsze wykończenia,
• lepsza dokładność wymiarowa w przypadku małych elementów,
• bardziej realistyczne lub organiczne geometrie, zwłaszcza w miniaturach lub modelach dentystycznych.

Oznacza to jednak również:

• dłuższy czas drukowania – zwłaszcza przy mniejszych wysokościach warstw,
• większa złożoność plików i wymagania dotyczące cięcia,
• większa wrażliwość na kalibrację i stabilność środowiskową.

Tak więc, choć wydruk w wyższej rozdzielczości może wyglądać lepiej, nie zawsze oznacza to, że działa lepiej – zwłaszcza w przypadku części mechanicznych, w których priorytetem jest wytrzymałość, a nie estetyka.

Rozdzielczość vs precyzja vs dokładność w druku 3D

W świecie druku 3D te trzy terminy są często mylone:

1. Rozdzielczość: najmniejszy ruch lub zmiana, jaką teoretycznie może wytworzyć drukarka;
2. Precyzja: powtarzalność tej wydajności – czy za każdym razem drukuje ten sam wynik?
3. dokładność: jak bardzo wynik jest zbliżony do zamierzonych wymiarów.

Drukarka może mieć wysoką rozdzielczość, ale niską dokładność, jeśli nie jest dobrze skalibrowana – lub wysoką precyzję, ale niską rozdzielczość, jeśli nie może uchwycić drobnych elementów. Zrozumienie tej różnicy jest niezbędne do oceny rzeczywistych możliwości drukarki.

Przemyślenia końcowe: znalezienie odpowiedniej rozdzielczości dla swoich potrzeb

Czym tak naprawdę jest rozdzielczość druku 3D? Jest to przecięcie możliwości sprzętu, kontroli oprogramowania i potrzeb specyficznych dla danego zastosowania. Dla niektórych użytkowników istotne są ostre krawędzie wydruku z żywicy o grubości 25 mikronów. Dla innych, wytrzymałość i szybkość mają znacznie większe znaczenie niż widoczność warstwy. Nie ma uniwersalnej „najlepszej” rozdzielczości – tylko to, co jest odpowiednie dla danej części, materiału i celów.

Zobacz także

1. Jak projektować na potrzeby druku 3D?
2. Jak duże mogą być drukarki 3D?
3. Zwisy w druku 3D
4. Grubość ścianki w druku 3D
5. Tolerancje dla druku 3D
6. Wsparcie dla druku 3D

Powiązane kategorie

Oprogramowanie do druku 3D

Proces drukowania 3D

Post-processing w druku 3D