Pytania o druk 3D czyli porady na zdrady

[HKK]

Zainspirowany konkretnym pytaniem w innym wątku, zacznę nowy temat, bo coś mi się widzi, że takich pytań może być z biegiem czasu coraz więcej.

5 godzin temu, krzy65siek napisał:

(...)
Mam kilka pytań technicznych, bo sam kupiłem drukarkę w celach modelarskich (Elegoo Saturn 4 Ultra), ale przyznam szczerze, że na razie moje dokonania są ultra słabe. Pomysł miałem podobny do Twojego tj. drukować elementy w sposób podobny do zestawu (tylko bez ograniczeń formy stalowej) i je sklejać. Wychodzi to jednak dość słabo,  głównie dlatego, że:
1. prążki - drukowałem 0.02 i raczej w kierunku modeli pojazdów, co powodowało, że duże płaskie płaszczyzny i wszystko na nich widać.

2. Trzymanie wymiarów - Grubość elementów (w tym średnice otworów) jak wiadomo zależy od czasu naświetlania i temperatury żywicy. A w moim przypadku temperatura żywicy zmieniała się w czasie wydruku i zniekształcenia nie są liniowe. 

3. Zniekształcenia i zwichrowania, przesunięcia między warstwami itp. Nie wiem czy to wina parametrów wydruku, czy wina drukarki może? Saturn 4 ma uchylny zbiornik z żywicą. Wydawało mi się to super pomysłem, ale teraz w sumie nie wiem.

Jak sobie radzisz z  powyższymi? Widziałem też, że ścianki modelu projektowałeś o grubości 0.1mm, czy nadal tak robisz? Jak to wygląda obecnie?

 

Moja historia z drukiem 3D jest jeszcze zbyt krótka aby w każdej z powyższych kwestii czerpać jedynie z własnych przykładów i doświadczeń. Ale naoglądałęm się i naczytałem wystarczająco dużo aby podeprzeć się autorytetem ludzi którzy z sukcesem stosują żywiczny druk w modelarstwie od lat. Co prawda dotyczy to głównie figurkarzy gdzie zarówno drukowane obiekty jak i wymagania wobec rezultatów są nieco inne niż w przypadku modeli samolotów czy pojazdów, ale większość doświadczeń i rad można przenieść bez zmian.

 

Zacznijmy od Twojego sprzętu. Na dziś (2025r) Saturn 4 Ultra jest drukarką absolutnie wystarczającą aby drukować w jakości pożądanej w modelarstwie redukcyjnym. Ja drukuję na Anycubic-u Photon 4 Ultra któy jest drukarką mniejszą ale oferuje identyczną jakość druku. Co prawda Photon ma rozmiar piksela 17 mikronów wobec 24 mikronów w Saturnie, ale takie porównanie to bzdura. Tych wielkości piksela (voxel-a) żadna żywica nie jest w stanie oddać a i tak, to są teoretyczne wartości ekranu LCD. Dla jakości ważniejsza jest jakość i jednolitość oświetlenia UV oraz precyzja i powtarzalność ruchu w pionie. Drukarki HeyGears które oferują fantastyczną jakość wydruku mają rozmiar piksela ok 30 mikronów. Ale zarówno z Saturna 4 Ultra jak i z Photona 4 Ultra można wycisnąć to samo co z Heygearsa jeśli chodzi o oddanie detali. Wracając do Twych pytań:

 

1. Z prążkami radzimy sobie przez odpowiednią orientację elementu. One co prawda wystąpią zawsze, ale mogą być praktycznie niedostrzegalne albo łatwo ukryte pod warstwą podkładu. Zmniejszanie grubości warstwy poniżej wielkości piksela nie ma sensu, ale i tak, zejście poniżej 30 mikronów w praktyce nie będzie mieć wpływu na efekt, za to wydłuży czas druku. Heygears podaje, że jego drukarki mają dokłądność pozycjonowania rzędu 15 mikronów. Producenci budżetowego sprzętu wolą na ten temat milczeć. Zapewne nasze drukarki mają dokładność ruchu w pionie w okolicach 20-30 mikronów, więc o czym my tu mówimy. Dla płąskich powierzchni kąt pozycjonowania elementu względem poziomu powinien być taki, aby jego tangens był równy grubość warstwy/rozmiar piksela. Wtedy mamy równe "schodkowanie" bez skoków co jakąś odległość dla uzyskania właściwego kąta powierzchni. Oczywiście jak powierzchnia jest obła lub element ma różne kąty nachylenia w różnych miejscach, nie da się tego uniknąć. Wtedy właściwy kąt ustawiamy dla tej powierzchni która jest największa. Albo po prostu olewamy problem. Zawsze można włączyć antialiasing (AA) lub rozmywanie (blur) któy dobrze sobie radzi z wygładzaniem powierzchni, ale kosztem zmiękczenia szczegółów.

W przypadku karoserii modeli pojazdów i tak nie obejdzie się bez szlifowania, polerowania i podkładowania. Co zdaje się trzeba robić nawet przy fabrycznych zestawach.

2. Skalibruj sobie drukarkę używając narzędzia RERF które jest wbudowane w Saturna. Do kalibracji ściągnij sobie model  boxes of calibration albo  cones of calibration. Narzędzie RERF drukuje wtedy za jednym zamachem kilka egzemplarzy modelu z różnym czasem naświetlania dla każdego. Wtedy przekonasz się jaki czas jest optymalny dla twojej żywicy i ustawień drukarki. U mnie wyszło ok 1.5 s i wtedy rozmiary są idealne ale kiedy mam drobne i cienkie elementy to nie drukuję z takim czasem.  Są wtedy zbyt delikatne i wiotkie. Prześwietlenie rzędu 2.3 - 2.5s pogrubia je i usztywnia bez znaczącego pogorszenia tolerancji. To samo dotyczy cienkich ścianek (0.15-0.2 mm) które przy optymalnym czasie lubią się pofałdować.

Temperaturą się nie przejmuj za bardzo. Powinna być powyżej 20 stopni a najlepiej w okoliczach 25 stopni - ale przed drukiem! Wtedy podczas pracy temperatura żywicy nie zmieni się znacząco. W każdym razie nie na tyle, aby robić różnicę.

Zwróć uwagę na parametr "czas wygaszania". On jest często ignorowany a ma fundamentalne znaczenie. Napływająca warstwa żywicy musi mieć czas aby się "uspokoić" i wyrównać temperaturę zanim zacznie być świecona. W przeciwnym wypadku utwardzamy żywicę, która jest jeszcze w ruchu co prowadzi do całego szeregu niedokładności. Ludzie radzą sobie z tym zmieniając czas naświetlania co poprawia sytuację w jednym miejscu a pogarsza w drugim, podczas gdy problem leży gdzie indziej. Czas wygaszania nie powinien być zwykle krótszy niż 2s a niektórzy zalecają nawet 2.5s lub dłużej. Twój kiwający się zbiornik może mieć tu znaczenie powodując większe turbulencje. Nb. Anycubic zaleca dla swoich żywic czas wygaszania 1s co jest bzdurą a wynika zapewne z marketingowej chęci skrócenia czasu druku (kosztem jakości).

3. Tutaj też zalecałbym najpierw skalibrowanie czasu naświetlania oraz zwiększenia wspominanego czasu wygaszania. Ale zwróć uwagę na folię. Nie powinna mieć zniekształceń, pofałdowań, wgnieceń itp. W razie wątpliwości wymień na nową. Wypoziomuj stolik. Powszechnie wiadomo, że w nowych drukarkach Elegoo system poziomowania jest do dupy, a slogan o "samopoziomowaniu" to ściema marketingowa. Wypoziomuj na ile się da przy pomocy tych śrubek na bolcach stolika. Na szczęście brak dobrego poziomowania i w rezultacie kompresja dotyczy jedynie pierwszych warstw druku. Jeśli drukujesz na podstawach i podporach, nie będzie to wielki problem. Gorzej, jeśli masz zwichrowany stolik. Sprawdź przykładając np. krawędź metalowej linijki. Stolik może byś minimalnie wklęsły (ale minimalnie). Wszelkie pofałdowania i wypukłości kwalifikują go do wymiany gwarancyjnej. Kiwającym zbiornikem bym się nie martwił. To naprawdę przyśpiesza wydruk i poprawia odrywanie warstw od folii. Nie spotkałem się z narzekaniem na jakość z tego powodu. Jedynie ten czas wygaszania bym zwiększył. Ale to kwestia testów.

 

Nie wiem ilu żywic próbowałeś. Z moich skromnych doświadczeń (ale nie tylko moich) wynika, że mimo skalibrowania różne  żywice potrafią się różnie zachowywać jeśli chodzi o trzymanie wymiarów i odkształcenia.  Długość płukania i późniejszy proces utwardzania też ma tu wpływ. Właśnie postanowiłem zainwestować w maszynkę do płukania i utwardzania, bo mam dosyć potrząsania słoikiem i potem utwardzania "na oko". Czasem wychodzi dobrze a czasem nie.

 

Ścianek 0.1 nie stosuję. Chyba, że do naprawdę niewielkich części połączonych z większym elementem. Przy krótszych czasach łatwo się fałdują a po prześwietleniu są zbyt kruche. Minimum to 0.15mm a w przypadku większych powierzchni 0.2-0.25mm. Tam, gdzie nie zależy mi na wizualnej cienkości daję co najmniej 0.3. Unikam skoków grubości na większych płaskich elementach. To się lubi odkształcić przy utwardzaniu.

 

Powodzenia i daj znać czy coś się poprawiło.

 

Edytowane Sobota o 09:29 przez HKK

[HKK]

Dokładność wymiarów. Skrzydło i klapka wydrukowane z dwóch różnych żywic na różnych ustawieniach. Nic nie było dopiłowywane.

 

Przy okazji widać, że linie warstw i artefakty druku są wielokrotnie mniejsze od detali powierzchni które są same bardzo delikatne. Śednica nitu to 0.2 mm wgłębna linia 0.15 mm.

Skrzydło nie było drukowane w optymalnej orientacji, ale pionowo - krawędzią natarcia prostopadle do stolika. Trzeba pamiętać, że naświetlona warstwa żywicy jest gładka od strony przylegania do folii. Od drugiej strony, jej powierzchnia jest dość przypadkowa, wynikająca z głębokości na jaką światło spenetrowało i utwardziło żywicę. W efekcie, większe płaskie powierzchnie wewnętrzne, będą miały zawsze nieciekawą fakturę. Jeśli z jakichś względów nasz płaski element ma mieć szczegóły z obu stron, najlepiej jest drukować pionowo. To kompromis, bo wtedy obie powierzchnie mają nieoptymalną jakość. Tak jak na zdjęciach powyżej.

Mimo wszystko jednak, detal jest dobry, a artefakty znikną pod surfacerem. Przeszlifować też można, ale chyba nie jest to konieczne. Tutaj jeszcze raz "na surowo". Bieżnik na skrzydle ma zamodelowane rowki o szerokości 0.1 mm, które po druku stały się ledwo widoczne. Ale i tak są większe niż rysy na powierzchni. 

 

Tak to wygląda na modelu:

 

Edytowane Sobota o 15:05 przez HKK