Mengapa konvensional untuk mengatur lebar garis> diameter nozzle?

10

Baru-baru ini saya menjadi ingin tahu tentang pengaturan Lebar Garis di Cura dan mengapa orang dapat mengubahnya jika mereka tidak menggunakan nozzle ukuran yang berbeda.

Karena saya sudah mendapatkan Ender 3, saya selalu menjaga lebar garis sama dengan ukuran nozzle saya ( 0,4 mm ). Saya telah melihat-lihat sedikit , dan sepertinya kebanyakan orang benar-benar mengatur lebar garis mereka menjadi lebih tinggi, tergantung pada siapa Anda bertanya di mana saja dari 120 - 150% diameter nozzle.

Kenapa ini? Mereka menyebutkan bahwa itu membantu dengan adhesi cetak, tetapi mengapa? Tidakkah seharusnya nozzle 0,4 mm membuat garis plastik 0,4 mm lebar, membutuhkan jarak garis 0,4 mm?

ifconfig
sumber

Jawaban:

12

Ada beberapa hal yang dimainkan yang dapat membuat garis yang lebih luas menyenangkan untuk dimiliki:

Adhesi lapisan pertama

Karena beberapa filamen memiliki perjuangan yang serius untuk mendapatkan baris pertama atau lapisan menempel tempat tidur, dapat memperbaiki mudah untuk hanya meningkatkan lebar baris, menghasilkan lebih besar Adhesive Angkatan , di mana A adalah area yang dicakup oleh garis, dan dengan demikian hanya dengan panjang l dan lebar w dari garis. Jadi, garis yang lebih luas berarti adhesi awal yang lebih baik dan dapat menyebabkan cetakan yang kurang gagal di lapisan 1.FaA(l,w)A=lw

Goo plastik

Plastik di bawah panas berperilaku dengan cara tertentu: mereka berubah menjadi zat lengket yang mengembang. Ini juga alasan mengapa cetakan menyusut sedikit saat dingin. Sekarang, jika kita menekan plastik ke tempat tidur dengan kekuatan lebih (karena kita memaksa lebih banyak plastik dari sebelumnya untuk beralih dari 0,4 mm menjadi 0,5 mm) untuk pertama kalinya, kita memiliki area yang agak rata. Filamen ekstra akan membuat garis yang lebih luas. Alat pengiris dapat menjelaskan hal itu, dan memang demikian.

Sekarang, lapisan berikutnya: Ke mana bahan ekstra pergi sekarang? Goo plastik memiliki satu sifat yang sangat menarik: ia mencoba mengecilkan permukaannya sebanyak mungkin. Panaskan sepotong pendek dengan senapan angin dan mendapat sedikit manik-manik. Tetapi di sisi lain, ia datang cukup panas dari nosel untuk mencairkan area permukaan kecil dari lapisan yang sudah dibangun, yang merupakan cara kerja ikatan lapisan di tempat pertama. Tetapi plastik goopy kami menemukan lapisan di bawahnya tidak persis rata seperti lapisan pertama yang menemukan permukaan bawahnya, ia menemukan bentuk bubungan dan lembah. Memperhatikan bahwa ia ingin memiliki permukaan yang paling tidak ke plastik (= udara) dan sedikit ikatan silang dengan cetakan, itu akan mengisi celah-celah dan celah-celah di dalamhasil cetak sedikit lebih baik, karena peningkatan kekuatan yang kita gunakan untuk mendorongnya juga meningkatkan kecepatan perluasannya: kita mengurangi sedikit waktu untuk mencapainya. Apa bedanya?

gambar termal dari cetakan 3D

Nah, basis perpindahan panas, secara kasar, pada rumus seperti ini: Q adalah energi termal dari objek, m massa objek, c kapasitas panas spesifik dan T suhu, ΔT suhu perubahan. Tapi kami tidak memiliki objek yang homogen, kami mendapat cukup banyak distribusi panas dengan menyentuh zona panas yang berbeda. Rumus sebenarnya untuk perpindahan panas di dalam objek adalah kekacauan panjang yang mengandung hal-hal seperti gradien , konduktivitas termal, dan integral, tetapi yang penting adalah hasilnya: Garis filamen yang meluas lebih cepat kehilangan sedikit lebih sedikit energi termal ke lingkungannya daripada garis ekstrusi yang kurang kuat, yang dapat meningkatkan ikatan antara keduanya karena suhu pada beberapa bidang:Q=mcΔTgradT

  • ia memasuki celah lebih jauh sebelum kembali dari goo menjadi solid, mengarah ke adhesi yang lebih baik untuk permukaan yang lebih banyak.
  • itu mengandung lebih banyak energi panas yang dapat dan akan ditransmisikan ke lapisan di bawah dan memiliki luas permukaan yang lebih besar, sehingga dapat meningkatkan ketebalan zona yang akan sedikit meleleh kembali, meningkatkan kekuatan ikatan lapisan sedikit.

Ini dapat menghasilkan masalah: jika Anda tidak memberikan garis cetak waktu yang cukup untuk mendingin, itu dapat menyebabkan bahan menumpuk panas lebih banyak dan lebih banyak lagi, menyebabkan semuanya meleleh dan berubah menjadi goop. Perbaikan mudah untuk masalah sisi ini adalah waktu lapisan minimum. Tapi itu hanya akan bersinggungan dengan pertanyaan awal, jadi lihat misalnya pada pertanyaan di sini atau video gambar termal di atas diambil dari sini .

Trish
sumber
1
Terima kasih atas jawaban yang sangat terperinci, @Trish. Ini lebih banyak penjelasan daripada yang bisa saya harapkan.
ifconfig
Jawaban yang sangat bagus Saya selalu mengatur lebar ekstrusi menjadi 110% dari diameter nozzle, bahkan saat mencetak tanah liat dan gel.
Davo
9

Seharusnya nozzle 0,4 mm membuat garis plastik 0,4 mm

Belum tentu. Karena sebuah fenomena yang dikenal sebagai plastik ekstrusi die swell melalui nozzle 0,4 mm, garis plastik yang dibuat sebenarnya sedikit lebih lebar. Tekanan di dalam ekstruder menekan plastik sedikit, dan itu mengembang lagi karena ada nosel.

Mereka menyebutkan bahwa itu membantu dengan adhesi cetak, tetapi mengapa?

Saat Anda mengekstrusi garis plastik yang lebih tebal dari diameter nosel Anda, plastik "berlebih" dikompresi oleh nosel dan dipaksa keluar ke samping. Ini mendorong plastik ke dalam lapisan di bawah, meningkatkan adhesi. Anda dapat membandingkan ini dengan mengambil pistol lem panas, menekan ujungnya ke permukaan dan menekan pelatuknya, dibandingkan dengan mengangkat pistol lem di atas permukaan dan membiarkan lem menetes ke permukaan. Melakukan yang pertama menciptakan adhesi yang lebih kuat.

Sebagai efek samping, menggunakan garis yang lebih tebal memudahkan lapisan pertama menempel, karena garis yang lebih tebal memiliki lebih banyak area permukaan untuk dipatuhi.

Tom van der Zanden
sumber
1
@ TomvanderZanden Sebuah pertanyaan yang muncul adalah apa yang akan lebih baik, meningkatkan lebar garis atau pengganda ekstrusi, tapi itu akan menjadi pertanyaan yang sama sekali baru, saya kira?
0scar
@ 0scar ya, itu juga terlintas dalam pikiran.
ifconfig
2
@ ifconfig Untuk alasan itu saya bertanya: "Lebar garis alat
0scar
Ultimaker Cura default ekstrusi dengan UM3E saya ke 0,35 mm untuk nozzle 0,4 mm. Jadi, meskipun orang cenderung menambah lebar garis, perangkat lunak menguranginya.
0scar
@ 0scar Itu berita baru buat saya. Simplify3D melakukan yang sebaliknya. Akan menarik untuk mengetahui mengapa Ultimaker melakukan ini.
Tom van der Zanden
2

Ada beberapa pertimbangan yang belum disebutkan:

Mengingat kecepatan gerakan yang sama, garis yang lebih tebal mengisi lapisan lebih cepat, karena lebih banyak volume yang diekstrusi per detik. Dalam beberapa sistem, aliran ekstrusi adalah faktor pembatas kecepatan, tetapi di sudut-sudut, print head perlu melambat. Garis yang lebih tebal = garis yang lebih sedikit = sudut yang lebih sedikit = lebih sedikit perlambatan = kecepatan cetak yang lebih tinggi.

Garis yang lebih tebal kurang detail. Garis 0,6 mm tidak dapat mewakili detail yang lebih kecil dari itu, jadi lebar garis yang lebih kecil menangkap geometri input dengan lebih baik. Sudut juga akan dibulatkan oleh jarak yang sama, sehingga garis yang lebih tebal = sudut yang lebih bulat.

Garis yang lebih tebal membuat overhang yang lebih buruk. Garis yang lebih tebal memerlukan lebih banyak tekanan dari nosel dan jika lapisan di bawahnya (sebagian) kehilangan tekanan balik dari lapisan sebelumnya yang lebih sedikit, yang menghasilkan tekanan berlebih, yang kemudian juga akan lebih cenderung turun daripada ke samping.

Tekanan yang lebih tinggi dapat memaksa garis ke celah-celah kecil lapisan di bawahnya. Ini sudah disorot oleh Trish.

Model yang digunakan Cura untuk satu garis berbentuk persegi panjang, sementara pada kenyataannya garis yang dicetak dibulatkan ke samping. Ini membuat lebar penuh memanjang dari sisi ke sisi lebih besar dari yang dihitung, dengan biaya sudut-sudut model persegi panjang. Ini berarti bahwa pengaturan lebar garis harus diatur sedikit lebih kecil daripada yang Anda inginkan seperti garis tersebut.

Tim Kuipers
sumber
Apakah ada referensi untuk Ultimaker Cura menggunakan model garis persegi panjang? Ini tampaknya sangat tidak biasa, misalnya Slic3r menggunakan persegi panjang dan 2 setengah lingkaran, untuk Ultimaker Cura model yang sama diharapkan.
0scar
1
Anda bisa mengutip saya di atasnya. Saya menulis sebagian besar CuraEngine.
Tim Kuipers
Bagus, saya akan mengambil kata-kata Anda untuk itu, tetapi silakan tautan ke manual CuraEngine jika Anda bisa. Terima kasih atas informasinya, sangat dihargai!
0scar
Itu belum ada di manual Cura (belum). Apakah itu di manual slic3r?
Tim Kuipers
0

Saya akan memberikan jawaban singkat di sini: Ini volumenya. Nosel mendistribusikan ulang volume plastik ke bentuk yang berbeda. yaitu nozzle mengubah silinder berdiameter 0,4 mm menjadi persegi panjang dengan volume yang sama, yang merupakan fungsi dari ketinggian lapisan / volume = lebar garis.

pengguna77232
sumber
itu sebenarnya bukan persegi panjang tetapi benda datar yang terdiri dari 2 setengah lingkaran dengan diameter h dan persegi panjang dengan panjang pendek h di antaranya. Lebar garis adalah lebar hal-hal ini. Tetapi Anda tidak menjelaskan mengapa itu konvensional sama sekali
Trish
Mengapa konvensional seperti apa?
user77232
OP berkata: "Saya sudah melihat-lihat sedikit, dan sepertinya kebanyakan orang benar-benar mengatur lebar garis mereka menjadi lebih tinggi, tergantung pada siapa Anda bertanya di mana saja dari 120 - 150% diameter nozzle."
Trish
Ya, dan kemudian OP bertanya mengapa begitu. Jawaban sebelumnya tidak membahas masalah volumetrik. Pernah menyodok lubang di kaleng cat dan kemudian menjalankan garis dengannya? kenapa lebar garis yang dicat tidak sama dengan diameter lubang?
user77232
Hmmm, sepertinya Anda bisa melakukan sesuatu di sini saat Anda mendekati pertanyaan dari sudut yang berbeda dari orang lain ... jika Anda bisa merapikan jawaban Anda dan memasukkan komentar tentang kaleng cat [bersama dengan penjelasan / diagram tentang apa yang terjadi - tidak, saya tidak pernah melakukan itu, tetapi saya akan tertarik melihat apa yang terjadi :-) (saya kira garis lebarnya dari diameter?)] , saya akan memberikan Anda suara.
Greenonline