Rozdzielczość jest jednym z najważniejszych czynników branych pod uwagę przy rozważaniu różnych drukarek 3D i wykracza poza wartość minimalnej wysokości warstwy, z którą wiele osób jest zaznajomionych. W rzeczywistości, minimalna wysokość warstwy ma tendencję do bycia słabą reprezentacją jakości drukarki 3D.
W tym przewodniku, dowiesz się o każdym z różnych komponentów związanych z rozdzielczością drukarki 3D. Omówimy rozdzielczość Z, minimalny rozmiar elementu, rozdzielczość X/Y i owalność warstw, aby uzyskać pełny obraz rozdzielczości w druku 3D.
Rozdzielczość Z
Najbardziej znaną wartością związaną z rozdzielczością drukarki 3D jest minimalna wysokość warstwy Z. Drukarki 3D budują obiekty warstwa po warstwie, a ta wartość opisuje grubość jednej z tych warstw. Dla większości maszyn FDM, najmniejsza praktyczna wysokość warstwy to 0.1mm lub 100 mikronów, a dla maszyn SLA, 0.025mm lub 25 mikronów.
Wielu producentów FDM podaje minimalne wysokości warstwy Z tak niskie jak 10 mikronów. Chociaż jest to technicznie możliwe, drukowanie warstw tak cienkich jak 10 mikronów na maszynach FDM jest niepraktyczne. Większość silników krokowych jest w stanie przesunąć platformę o zaledwie 10 mikronów, ale ekstrudery FDM nie są w stanie kontrolować przepływu filamentu na tyle precyzyjnie, aby uzyskać czyste rezultaty. Z tego powodu, 10 mikronowe wydruki na maszynach FDM często wyglądają gorzej niż 100 mikronowe, nawet jeśli poszczególne warstwy mogą być drobniejsze.
Kiedy używać cieńszych warstw
W wielu przypadkach, używanie cieńszych warstw ma niewiele lub żadnych zalet i służy jedynie wydłużeniu czasu druku. Cieńsze warstwy są najbardziej przydatne do poprawy wykończenia powierzchni na częściach, które mają ukośne lub zakrzywione powierzchnie. Formlabs ma świetną ilustrację tej koncepcji poniżej.
Minimum Feature Size
W przypadku maszyn FDM minimalny rozmiar elementu jest funkcją średnicy dyszy drukującej. Najbardziej powszechną średnicą dyszy jest 0,4 mm i dlatego najmniejszy element, który może być wydrukowany to 0,4 mm. Wiele drukarek pozwala na wymianę dysz i można nabyć uaktualnienia innych firm o średnicy tak małej jak 0,15 mm. Ta koncepcja odnosi się do elementów, które stoją same w sobie, takich jak wieże i kolce, i nie ma zastosowania do elementów takich jak tekst wytłoczony na boku obiektu. Zagłębimy się bardziej w wytłoczone elementy w sekcji „Rozdzielczość X/Y”.
Ważne jest, aby pamiętać, że mniejsze elementy są łatwiej deformowane przez ciepło w druku FDM. Wysokie i cienkie wieże często zawodzą, ponieważ ciepło roztopionego plastiku i dyszy powoduje zmiękczenie struktur.
W drukarkach SLA minimalna rozdzielczość funkcji jest funkcją wielkości plamki lasera. Ponieważ druk SLA nie wiąże się z takimi samymi naprężeniami termicznymi jak FDM, wysokie cienkie wieże są bardziej opłacalne, a małe cechy są łatwo rozwiązywane.
Rozdzielczość X/Y
Rozdzielczość X/Y rozbija twoją drukarkę do jej gołego sprzętu i jest określana przez minimalny obrót silnika krokowego i mechanikę maszyny. Litofany są użytecznymi obiektami do wyjaśnienia rozdzielczości X/Y.
Litofan jest obrazem, który został wytłoczony w trzech wymiarach tak, że ciemne elementy obrazu są grubsze niż jasne elementy. Kiedy światło jest prześwietlone, grubsze części modelu wydają się ciemniejsze i pojawia się oryginalny obraz. Poznaj 3 kroki do stworzenia własnych litofanów tutaj!
Litofany są drukowane pionowo, a nie płasko na platformie, ponieważ rozdzielczość w osiach X i Y jest często lepsza niż rozdzielczość w osi Z. Poniżej znajduje się przykład przekroju poprzecznego litofanu. Rozdzielczość X/Y opisuje minimalne możliwe odchylenie Twojej dyszy lub plamki lasera i często mieści się w skali 16 mikronów, chociaż może się to różnić w zależności od maszyny.
W drukarkach FDM istnieją inne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy rozważaniu rozdzielczości X i Y. Drukarki FDM, które wykorzystują bezpośredni napęd ekstruzji, przenoszą ciężar nad dyszą, co może przekładać się na nadmierną bezwładność przy dużych prędkościach. Prowadzi to do efektu zwanego bandingiem, gdzie pionowe odchylenia stają się widoczne w modelu, a rozdzielczość X/Y ulega zmniejszeniu. Konfiguracje CoreXY redukują ten efekt dzięki sprytnej kinematyce, która uniezależnia oś X i Y od jednego silnika.
Obwrotność warstwy
Obwrotność warstwy jest jednym z bardziej subtelnych parametrów, które należy wziąć pod uwagę rozważając rozdzielczość drukarki 3D. Kiedy warstwy są osadzane w druku FDM, zewnętrzne krawędzie przybierają owalny kształt, co przyczynia się do bardziej chropowatego wykończenia powierzchni i słabej przejrzystości.
Warstwy tworzone przez drukarki SLA mają z natury mniejszą owalność niż te tworzone przez FDM. Stereolitografia oparta na laserze tworzy warstwy, które są bardziej prostokątne, a to pozwala na gładsze wykończenie powierzchni i doskonałą przejrzystość.
Szlifowanie części jest doskonałym sposobem na zmniejszenie owalności warstw zewnętrznych i poprawę wykończenia powierzchni. Powłoki takie jak XTC-3D działają poprzez wypełnianie luk pomiędzy warstwami w celu uzyskania gładkiej i przezroczystej części. Taulman3D stworzył doskonałą ilustrację tego efektu, o którym można dowiedzieć się więcej na ich stronie poświęconej optyce T-glase.
Każdy z 4 składników rozdzielczości w druku 3D będzie miał wpływ na ostateczną jakość wydruku. Aby lepiej zrozumieć pojęcie rozdzielczości w druku 3D, szczególnie w odniesieniu do SLA, sprawdź wpis Formlabs „What Does Resolution Mean in 3D Printing?
.