Крупные модели на 3D-принтере рискуют покоробиться: углы отрываются от стола, и деталь будто сворачивается внутрь себя. Виноваты далеко не всегда плохой пластик или грязная поверхность стола. Разбираемся, почему это происходит и какими приёмами борются с задиранием углов.
Источник изображения — hackaday.com
Источник изображения — hackaday.com
Причина, по которой одни объекты печатаются без проблем, а другие упорно задираются, — чистая физика. Уложенный пластик при остывании даёт небольшую усадку, и форма детали решает всё: широкие плоские поверхности с острыми углами страдают заметно сильнее, чем компактные или скруглённые. Чем больше сплошная площадь дна, тем больше суммарное усилие, которое тянет края вверх.
Простые меры
Начать стоит с малого. Включение каймы (brim) увеличивает опорную площадь модели: сцепление со столом растёт, а заодно улучшается теплопередача от подогреваемой платформы в деталь, что замедляет остывание — а именно скорость остывания и порождает напряжения. В том же ряду — уменьшение толщины стенок и смена рисунка заполнения: менее плотная структура накапливает меньше внутренних напряжений.
Полезно помнить и про окружение принтера. Сквозняк из открытой форточки или работающий рядом кондиционер создают неравномерное охлаждение — и деталь коробится там, где остывает быстрее. Закрытый корпус или хотя бы картонная коробка поверх принтера часто решают проблему без единой правки в модели, особенно при печати ABS и других пластиков с высокой усадкой.
Правки в самой модели
Самые действенные способы связаны с изменением геометрии — так, чтобы уменьшить или полностью убрать точки концентрации напряжений. Один из приёмов: разбить опорную поверхность на несколько зон неглубокой сеткой. Вместо одного большого плоского дна получается набор маленьких. Поскольку крупные плоскости коробятся охотнее мелких, превращение дна в решётчатый рисунок распределяет напряжения и удерживает углы на месте.
Второй классический приём — скругления. Острый угол на плоском основании работает как концентратор: именно там начинается отрыв. Замена прямого угла радиусом в несколько миллиметров нередко полностью снимает проблему, при этом почти не меняя функцию детали.
Думать о печати на этапе проектирования
Тем, кто рисует модели сам, стоит держать в голове принципы DFM — проектирования с учётом технологии производства. Применительно к 3D-печати это значит закладывать в геометрию сильные стороны метода и обходить его слабости ещё до того, как файл попадёт в слайсер.
Выгода тут двойная. Во-первых, снижается доля брака — а на больших деталях каждая неудачная попытка стоит нескольких часов и заметного куска катушки. Во-вторых, грамотная геометрия делает готовую деталь ощутимо прочнее: правильно расположенные рёбра жёсткости, продуманное направление слоёв и скругления в местах нагрузки дают выигрыш в прочности буквально бесплатно.
Если же коробление уже случилось, разбирать причину лучше по порядку: сначала условия (сквозняк, температура стола, адгезия), затем настройки (кайма, заполнение, обдув на первых слоях) и только потом геометрия. Такой порядок экономит время: первые два пункта проверяются за одну пробную печать, а переделка модели — самая долгая часть работы.
