Dlaczego konwencjonalne jest ustawianie szerokości linii> średnicy dyszy?

11

Niedawno zainteresowałem się ustawieniem szerokości linii w Cura i dlaczego można to zmienić, jeśli nie używają dyszy o różnych rozmiarach.

Odkąd dostałem Endera 3, zawsze utrzymywałem szerokość linii równą rozmiarowi mojej dyszy ( 0,4 mm ). Mam rozejrzał się trochę , i wydaje się, że większość ludzi faktycznie ustawić ich szerokości linii będzie wyższa, w zależności od tego, kogo zapytasz wszędzie od 120 - 150% średnicy dyszy.

Dlaczego to? Wspominają, że pomaga to w adhezji druku, ale dlaczego? Czy dysza 0,4 mm nie powinna tworzyć linii plastikowej o szerokości 0,4 mm, wymagając odstępu 0,4 mm?

ifconfig
źródło

Odpowiedzi:

12

W grze jest kilka rzeczy, które mogą sprawić, że szersza linia będzie przyjemna:

Przyczepność pierwszej warstwy

Ponieważ niektóre włókna mają poważne trudności z przyczepieniem pierwszej linii lub warstwy do łóżka, łatwo jest po prostu zwiększyć szerokość linii, generując większą siłę przyczepności , gdzie A jest obszar objęty linią, a zatem po prostu o długości l i szerokości w linii. Zatem szersza linia oznacza lepszą początkową przyczepność i może prowadzić do mniej nieudanych wydruków w warstwie 1.fazaZA(l,w)ZA=lw

Plastikowa Goo

Tworzywa pod wpływem ciepła zachowują się w pewien sposób: zamieniają się w lepką substancję, która się rozszerza. Z tego powodu wydruki nieco się kurczą, gdy są chłodne. Teraz, jeśli dociskamy plastik do łóżka z większą siłą (gdy przeciskamy więcej plastiku niż wcześniej, aby przejść z 0,4 mm do 0,5 mm) po raz pierwszy, mamy mniej więcej płaską powierzchnię. Dodatkowe włókno utworzy szerszą linię. Slicher może to wyjaśnić i robi to.

Teraz następna warstwa: gdzie idzie teraz dodatkowy materiał? Plastikowa maź ma jedną bardzo interesującą właściwość: stara się maksymalnie zmniejszyć swoją powierzchnię. Podgrzej krótki kawałek za pomocą wiatrówki, a stanie się on nieco kulisty. Ale z drugiej strony, jest wystarczająco gorąco z dyszy, aby stopić niewielką powierzchnię już zbudowanych warstw, tak właśnie działa łączenie warstw. Ale nasz gąbczasty plastik znajduje warstwę poniżej niezupełnie płaską, tak jak pierwsza warstwa znalazła swoją dolną powierzchnię, znajduje kształt grzbietów i doliny. Biorąc pod uwagę, że chce mieć najmniejszą powierzchnię do nieplastycznej (= powietrze) i lekko krzyżować wiązania z nadrukiem, wypełni te zakamarki i szczeliny wewnątrzwydruk jest odrobinę lepszy, ponieważ zwiększona siła, którą używamy do wypchnięcia go, również zwiększa szybkość, z jaką się rozszerza: zmniejszamy nieco czas, aby tam dotrzeć. Jak to ma znaczenie?

termiczny obraz wydruku 3D

Cóż, w zasadzie transfer ciepła opiera się na następującym wzorze: Q to energia cieplna obiektu, m masa obiektu, c jego właściwa pojemność cieplna, a T temperatura, ΔT temperatura zmiana. Ale nie mamy jednorodnego obiektu, mamy prawie rozkład ciepła z dotykającymi się strefami różnego ciepła. Rzeczywista formuła transferu ciepła wewnątrz obiektu to długi bałagan zawierający rzeczy takie jak gradient , przewodnictwo cieplne i całki, ale liczy się wynik: szybko rozwijająca się linia filamentu traci nieco mniej energia cieplna do otoczenia niż linia o mniejszej sile wytłaczanej, która może zwiększyć wiązanie między nimi jako temperatura na kilku frontach:Q=mdoΔT.gradT.

  • przedostaje się do szczelin przed powrotem z lepkości do bryły, co prowadzi do lepszej przyczepności na większej powierzchni.
  • zawiera więcej energii cieplnej, która może i będzie przenoszona na warstwę poniżej, i ma większą powierzchnię, dzięki czemu może zwiększyć grubość strefy, która ulega niewielkiemu przetopieniu, nieznacznie zwiększając siłę wiązania warstwy.

Może to jednak powodować problem: jeśli nie dasz wydrukowanym liniom wystarczająco dużo czasu na ostygnięcie, może to prowadzić do tego, że materiał będzie coraz bardziej gromadził ciepło, co doprowadzi do stopienia się i przekształcenia całego materiału w goop. Łatwym rozwiązaniem tego pobocznego problemu jest minimalny czas warstwy. Ale to byłoby tylko styczny do pierwotnego pytania, więc szukać na przykład na pytanie tutaj lub wideo obraz termiczny powyżej pochodzi z tutaj .

Trish
źródło
1
Dziękujemy za niezwykle szczegółową odpowiedź, @Trish. To więcej wyjaśnień, niż mogłem się spodziewać.
ifconfig,
Bardzo miła odpowiedź. Zawsze ustawiam szerokość wytłaczania na 110% średnicy dyszy, nawet przy drukowaniu glin i żeli.
Davo,
9

Dysza 0,4 mm nie powinna tworzyć linii plastikowej o szerokości 0,4 mm

Niekoniecznie. Z powodu zjawiska znanego jako pęcznienie matrycy wytłaczającego tworzywo sztuczne przez dyszę 0,4 mm, tworzona linia tworzywa sztucznego jest w rzeczywistości nieco szersza. Ciśnienie wewnątrz wytłaczarki lekko ściska plastik i ponownie się rozszerza, gdy istnieje dysza.

Wspominają, że pomaga to w adhezji druku, ale dlaczego?

Kiedy wytłaczasz grubszą linię plastiku niż średnica dyszy, „nadmiar” plastiku jest ściskany przez dyszę i wypychany na bok. Spycha to plastik do warstwy poniżej, zwiększając przyczepność. Można to porównać do wzięcia pistoletu do klejenia na gorąco, wciskania końcówki w powierzchnię i ściskania spustu, w porównaniu do podnoszenia pistoletu do kleju nad powierzchnią i pozwalania, aby klej kapał na powierzchnię. Wykonanie tego pierwszego powoduje znacznie silniejszą przyczepność.

Efektem ubocznym jest użycie grubszych linii, które ułatwiają przyklejenie pierwszej warstwy, ponieważ grubsza linia ma większą powierzchnię do przylegania.

Tom van der Zanden
źródło
1
@TomvanderZanden Pojawia się pytanie, co byłoby lepsze, zwiększyć szerokość linii lub mnożnik wyciskania, ale myślę, że byłoby to zupełnie nowe pytanie?
0scar
@ 0scar tak, to też przychodzi mi na myśl.
ifconfig,
2
@ifconfig Z tego powodu zapytałem: „Szerokość linii
0scar
Ultimaker Cura domyślnie wytłacza z moim UM3E do 0,35 mm dla dyszy 0,4 mm. Tak więc, chociaż ludzie mają tendencję do zwiększania szerokości linii, oprogramowanie ją zmniejsza.
0scar
@ 0scar To dla mnie nowość. Simplify3D robi odwrotnie. Byłoby interesujące dowiedzieć się, dlaczego Ultimaker to robi.
Tom van der Zanden,
3

Istnieje kilka niewymienionych kwestii:

Przy tej samej prędkości ruchu grubsze linie szybciej wypełniają warstwę, ponieważ większa objętość jest wytłaczana na sekundę. W niektórych systemach przepływ wytłaczania jest czynnikiem ograniczającym prędkość, ale wokół rogów głowica drukująca musi zwolnić. Grubsze linie = mniej linii = mniej narożników = mniejsze spowolnienie = większa prędkość drukowania.

Jednak grubsze linie mają mniej szczegółów. Linia 0,6 mm nie może reprezentować szczegółów mniejszych, dlatego mniejsze szerokości linii lepiej wychwytują geometrię wejściową. Również rogi zostaną zaokrąglone o tę samą odległość, więc grubsze linie = zaokrąglone rogi.

Grubsze linie powodują gorszy zwis. Grubsze linie wymagają większego nacisku z dyszy, a jeśli w dolnej warstwie (częściowo) brakuje ciśnienia wstecznego z poprzedniej warstwy, to jest mniejsze, co powoduje nadmierne rozciąganie, które wówczas bardziej prawdopodobne będzie zejście w dół zamiast na boki.

Wyższe ciśnienie może jednak wpychać linie w małe szczeliny warstwy poniżej. Zostało to już podkreślone przez Trish.

Model, który Cura stosuje do pojedynczej linii, jest prostokątny, podczas gdy w rzeczywistości linie drukowane są zaokrąglone po bokach. To sprawia, że ​​szerokość pełnego rozciągnięcia z boku na bok jest większa niż obliczona, kosztem narożników modelu prostokątnego. Oznacza to, że ustawienie szerokości linii powinno być nieco mniejsze niż chcesz, aby linie się skończyły.

Tim Kuipers
źródło
Czy istnieje odniesienie do Ultimaker Cura korzystającego z prostokątnego modelu linii? Wydaje się to bardzo niezwykłe, np. Slic3r używa prostokąta i 2 półokręgów, w przypadku Ultimaker Cura można się spodziewać podobnego modelu.
0scar
1
Możesz zacytować mnie na ten temat. Napisałem większą część CuraEngine.
Tim Kuipers
Fajnie, uwierzę ci na słowo, ale jeśli możesz, prosimy o link do instrukcji CuraEngine. Dziękuję za informacje, bardzo mile widziane!
0scar
Nie ma go jeszcze w podręczniku Cury. Czy to jest w podręczniku slic3r?
Tim Kuipers,
0

Dam tutaj krótką odpowiedź: to jest wolumin. Dysza redystrybuuje objętość plastiku do innego kształtu. tj. dysza zamienia cylinder o średnicy 0,4 mm w prostokąt o tej samej objętości, co w funkcji wysokości / objętości warstwy = szerokość linii.

użytkownik77232
źródło
tak naprawdę to nie jest prostokąt, ale spłaszczony obiekt składający się z 2 półokręgów o średnicy h i prostokąta o krótkiej długości h pomiędzy nimi. Szerokość linii to szerokość rzeczy. Ale nie tłumaczysz, dlaczego jest to w ogóle konwencjonalne
Trish
Dlaczego w ogóle to, co konwencjonalne?
user77232,
OP powiedział: „Rozejrzałem się trochę i wydaje się, że większość ludzi faktycznie ustawia szerokość linii na wyższą, w zależności od tego, kogo pytasz w dowolnym miejscu o średnicy dyszy 120–150%”.
Trish
Tak, a następnie OP zapytał, dlaczego tak jest. Poprzednie odpowiedzi nie dotyczyły problemu wolumetrycznego. Czy kiedykolwiek szturchnąłeś dziurę w puszce z farbą, a następnie poprowadziłeś nią linię? dlaczego szerokość malowanej linii nie jest równa średnicy otworu?
user77232
1
Hmmm, wygląda na to, że możesz zająć się czymś tutaj, gdy podchodzisz do pytania z innej perspektywy niż wszyscy inni ... jeśli możesz uporządkować swoją odpowiedź i dołączyć komentarz na temat farby może [wraz z wyjaśnieniem / schematem o tym, co się dzieje - nie, nigdy tego nie robiłem, ale chciałbym zobaczyć, co się stanie :-) (Chyba linia ma szerokość niż średnicę?)] , oddałbym ci głos.
Greenonline