Krojenie w druku 3D

Jeśli dopiero zaczynasz swoją przygodę z produkcją addytywną, jednym z pierwszych terminów, które napotkasz, jest cięcie. Co jednak oznacza krojenie w druku 3D i dlaczego jest tak istotną częścią procesu?

Krótko mówiąc, krojenie jest tym, co umożliwia drukowanie 3D. Przekształca ono cyfrowy model w coś, co drukarka może faktycznie zbudować. Bez cięcia nawet najbardziej zaawansowana drukarka 3D jest tylko nieruchomym sprzętem.

W tym rozdziale wyjaśniono, czym jest cięcie w druku 3D, jak działa oprogramowanie do cięcia i dlaczego zrozumienie procesu cięcia jest niezbędne do uzyskania wysokiej jakości, niezawodnych wydruków.

Czym jest i jak działa cięcie w druku 3D?

Krojenie w druku 3D to proces konwertowania modelu 3D (zazwyczaj pliku STL, OBJ lub 3MF) na cienkie poziome warstwy i generowania ścieżek narzędzi dla każdej z tych warstw. Wyjściem jest zestaw instrukcji – zwykle w postaci kodu G – który mówi drukarce, jak poruszać się, wytłaczać materiał i budować obiekt, jedna warstwa na raz.

Więc jeśli kiedykolwiek zapytałeś: „Jaki jest cel cięcia w druku 3D?” – odpowiedź brzmi: przetłumaczenie statycznej geometrii na polecenia odczytywalne maszynowo, które drukarka może wykonać.

Ten krok odbywa się wewnątrz dedykowanego programu znanego jako slicer.

Czym jest i do czego służy slicer do druku 3D?

Slicer do druku 3D to narzędzie programowe, które przygotowuje model do produkcji. To znacznie więcej niż tylko cięcie modelu na warstwy – zapewnia pełną kontrolę nad sposobem drukowania części, w tym:

rozdzielczość (wysokość warstwy),
struktura wewnętrzna (wzór i gęstość wypełnienia),
grubość ścianki i obwody,
struktury wsparcia,
metody przyczepności,
ustawienia prędkości i temperatury.

Dostępnych jest wiele programów do cięcia, z których każdy jest dostosowany do różnych technologii drukarek. Niektóre z najczęściej używanych programów do cięcia w druku 3D obejmują:

Cura – open-source i szeroko wspierany dla FDM,
PrusaSlicer – doskonały dla Prusa i innych drukarek FDM,
Simplify3D – komercyjny slicer znany z personalizacji,
Bambu Studio – zintegrowane z nowoczesnymi, szybkimi platformami FDM,
Chitubox, PreForm – stosowane w druku żywicznym (SLA/DLP),
Sinterit Studio – zaprojektowany specjalnie dla technologii SLS, oferujący kontrolę nad dystrybucją proszku, parametrami lasera i zagnieżdżaniem części (sprawdź tutaj).

Więcej informacji na temat programów do cięcia wydruków 3D można znaleźć tutaj.

Co kontroluje cięcie w druku 3D: kluczowe parametry

Dobrze skonfigurowany slicer zapewnia szczegółową kontrolę nad sposobem tworzenia części. Zrozumienie kluczowych ustawień pomoże drukować wydajniej i z lepszymi wynikami.

Wysokość warstwy

Określa to grubość każdej drukowanej warstwy. Niższe wysokości zapewniają lepszą szczegółowość i gładkość powierzchni, podczas gdy grubsze warstwy drukują szybciej.

Typowe zakresy:

FDM: 0,1-0,3 mm,
SLA: 0,025-0,1 mm,
SLS: 0,075-0,15 mm.

Wypełnienie

Wypełnienie definiuje wewnętrzną strukturę części. Można dostosować wartość procentową (gęstość) i wzór.

Użyj 15-25% dla lekkich modeli.
Użyj 50%+ dla komponentów mechanicznych.

Grubość ścianki (powłoki)

Warstwy zewnętrzne, które nadają strukturę i wytrzymałość części. Ustawienie to powinno odpowiadać mechanicznym wymaganiom projektu.

W przypadku FDM: zwykle 1,2-2,4 mm (3-6 obwodów).
W przypadku SLS lub SLA: zależy od modelu, ale minimalna grubość ścianki powinna być zgodna z wytycznymi dotyczącymi materiału (patrz przewodnik po materiałach).

Wsparcie

Podpory to tymczasowe struktury dodawane podczas cięcia, aby pomóc w przypadku zwisów i złożonych geometrii.

Wymagane w FDM i SLA dla elementów powyżej 45°.
Zwykle nie jest potrzebny w SLS – duża zaleta w zakresie przepływu pracy.

Prędkość i temperatura

Slicer określa, jak szybko porusza się głowica drukująca i w jakich temperaturach materiały są wytłaczane lub stapiane. Wartości te zależą od używanego materiału i drukarki.

Brim, tratwa, spódnica

Opcje te pomagają w przyleganiu wydruku do platformy roboczej:

spódnica – obrysowuje model, ale go nie dotyka,
rondo – zwiększa powierzchnię styku z łóżkiem,
Tratwa – dodaje solidną podstawę pod modelem.

Jaki jest cel cięcia w druku 3D?

Decyzje dotyczące krojenia mają bezpośredni wpływ na wynik drukowania. Dobrze pocięty model może oznaczać różnicę między nieudanym wydrukiem a doskonałym rezultatem.

Oto, jaki wpływ ma krojenie:

jakość i rozdzielczość powierzchni,
czas drukowania i zużycie materiałów,
wytrzymałość i trwałość części,
obciążenie post-processingiem,
niezawodność drukarki w czasie.

W technologiach takich jak SLS, strategia krojenia wpływa również na efektywność ponownego wykorzystania proszku i łatwość czyszczenia części po wydruku. Więcej na ten temat w rozdziale poświęconym obróbce końcowej.

Wskazówki dotyczące cięcia w druku 3D

Niezależnie od tego, czy drukujesz proste prototypy, czy funkcjonalne komponenty, pamiętaj o tych wskazówkach dotyczących krojenia.

W pierwszej kolejności użyj ustawień producenta. Są one niezawodnym punktem wyjścia.
Sprawdź widok podglądu. Zawsze sprawdzaj pocięty model przed drukowaniem – warstwa po warstwie.
Dostosowuj stopniowo. Nie zmieniaj zbyt wielu zmiennych jednocześnie.
Przetestuj podpory. Źle umieszczone podpory mogą zrujnować powierzchnię lub utrudnić obróbkę końcową.

Uważaj na pierwszą warstwę. Wiele błędów drukowania zaczyna się od podstawy – w razie potrzeby użyj opcji obrzeża lub tratwy slicera.

← Poprzedni

Jak działa druk 3D? Podstawowa idea i zasady

Następny →

Czego potrzebujesz do drukowania 3D?

Zobacz także