Por que a impressora 3D não pode ter camadas flutuantes?

A Impressora 3Dnão pode fazer camadas flutuantes. Toda camada de um objeto 3D precisa de algo sólido sob ele. A gravidade puxa resina quente ou filamento para baixo. Se não houver apoio, a resina cai e perde sua forma. Quando uma impressora 3D tenta imprimir no ar, a resina se afasta e se dobra. Os fãs de refrigeração ajudam a resina a ficar rapidamente rapidamente. Mas se não houver suporte, a resina não pode ficar onde deveria. Salas e pontes são difíceis para uma impressora 3D. Eles precisam de suporte para manter a resina estável. Os fabricantes usam estruturas de suporte para dar à resina uma base por um curto período de tempo. A regra de 45 graus ajuda as pessoas a projetar impressões 3D, para que a resina permaneça forte.

1. As impressoras 3D formam objetos uma camada de cada vez com resina ou filamento.
2. A gravidade faz com que a resina caia se não houver camada sólida sob ela.
3. Os ventiladores de resfriamento endurecem a resina rapidamente, mas a resina falha sem suporte.
4. Operações e pontes precisam de suporte para que a resina não caia.

Takeaways -chave

• As impressoras 3D precisam de cada camada para sentar em algo sólido. A gravidade puxa material macio para baixo. Camadas flutuantes podem ceder ou cair se não forem suportadas.
• Boa adesão da camada e a temperatura certa mantêm impressões fortes. Isso impede rachaduras, descascar ou desmoronar de acontecer.
• Estruturas de suporte, como grades ou formas separatistas, ajudam a sustentar saliências. Eles também ajudam com pontes e orifícios flutuantes durante a impressão.
• Fazer modelos com saliências inferiores a 45 graus ajuda muito. Usar formas inteligentes significa que você precisa de menos suportes e obter melhores impressões.
• Diferentes impressoras 3D usam diferentes tipos de suportes. As impressoras SLA usam suportes finos que são fáceis de remover. As impressoras FDM usam suportes mais espessos que podem deixar pontos difíceis.

Basics de camada de impressora 3D

Adesão da camada

A adesão da camada significa quão bem cada camada gruda na abaixo. Uma impressora 3D usa muitos materiais. Cada material se liga à sua maneira. A boa adesão mantém o objeto forte e para de rachaduras. A má adesão pode fazer camadas descascar ou quebrar. A tabela abaixo lista os materiais e como eles ficam:

A adesão da camada muda com temperatura de impressão, altura da camada e velocidade. Por exemplo, o ABS precisa de uma cama quente para grudar, mas o nylon adere por si mesmo. Boa adesão ajuda a impressora 3D a fazer objetos que duram.

Efeitos da gravidade

A gravidade é importante na impressão 3D. Quando a impressora adiciona uma nova camada, o material ainda é macio. A gravidade puxa o filamento para baixo. Isso pode fazê -lo cair se não houver suporte. A impressora deve garantir que cada camada tenha uma base sólida. Se a impressora imprime no ar, a gravidade faz o filamento cair e perder a forma.

1. A gravidade molda o filamento quando ele sai.
2. Ajuda a pressionar camadas juntas e as faz grudar.
3. A gravidade também pode causar deformação quando as camadas esfriam.
4. Operações e pontes precisam de suporte porque a gravidade as puxa para baixo.
5. Uma impressora 3D usa os ventiladores para endurecer o filamento rapidamente. Mas a gravidade sempre afeta como as camadas se acalmam. A impressora deve equilibrar a velocidade, o calor e a altura da camada para boas impressões.

Problema de orifícios flutuantes

Buracos flutuantes são um grande problema na impressão 3D. Esses orifícios estão no meio de um objeto sem nada sob eles. A impressora 3D constrói objetos uma camada de cada vez. Cada nova camada precisa de algo abaixo dela. Os orifícios flutuantes quebram esta regra e deixam espaços vazios.

1. Buracos flutuantes são orifícios feitos no ar sem apoio.
2. Cada camada precisa de suporte abaixo, para que os orifícios flutuantes sejam difíceis.
3. As impressoras devem preencher lacunas no ar, o que a maioria não pode fazer sem ajuda.
4. Alguns designers usam formas para construir o orifício lentamente, camada por camada, sem suporte.
5. Orifícios circulares sem suporte não podem ser impressos diretamente; Os suportes levam mais tempo e custo.
6. Os orifícios flutuantes precisam de design inteligente ou maneiras especiais de imprimir. A impressora pode usar suportes ou alterar a forma do orifício para imprimi -la. Operações e pontes com mais de 10 mm ou mais íngremes que 45 graus também precisam de suporte, assim como orifícios flutuantes.
7. Dica:Os designers podem testar sua impressora 3D imprimindo saliências em diferentes ângulos para encontrar as melhores configurações para sua máquina.

Separação de camadas e falhas de impressão

Camadas caídas

Camadas de flacidez aparecem quando uma impressora 3D faz pontes ou saliências sem suporte suficiente. O filamento é macio logo após o lançamento. A gravidade puxa para baixo, então se afasta. Isso acontece quando a lacuna entre os suportes é muito grande. Isso também acontece se a impressora não puder preencher a lacuna. As camadas de flacidez atrapalham a forma da estampa e tornam a superfície esburacada.

Observação:Você pode corrigir camadas de flacidez alterando as configurações da impressora e adicionando suportes. Tente tamanhos de lacunas diferentes para ver o que funciona melhor para sua impressora.

Baixa adesão

A baixa adesão significa que as camadas não grudam bem. Quando isso acontece, você vê descascando, rachaduras ou pontos ásperos. Esses problemas vêm da temperatura, umidade ou configurações de máquinas erradas. As condições do ar e da sala são muito importantes para o sucesso da camada e da impressão.

• As camadas podem se separar, como páginas de livros que não permanecerão fechadas.
• Rachaduras ou divisões geralmente aparecem nas camadas superiores.
• A superfície pode parecer difícil ou desigual se as camadas não se juntarem bem.

Grandes mudanças na temperatura fazem com que a impressão se expanda e encolhe. Isso enfraquece o vínculo e causa rachaduras ou orifícios. O ar e a água úmidos podem colar a cola e causar mofo. Os criadores dizem para manter a sala de 65 a 85 graus F e a umidade de 35%a 55%. Alterações rápidas de temperatura fazem as impressões falharem com mais frequência.

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Colapso de impressão

O colapso da impressão é um problema muito ruim. Se as camadas não grudarem, toda a impressão pode desmoronar. Isso começa quando as camadas são fracas ou divididas. Se não houver suporte suficiente ou as configurações estiverem erradas, as camadas perdem a aderência. A impressão pode desmoronar no meio, deixando peças ausentes ou uma pilha de partes quebradas.

1. Print colapso no meio da impressão: não há suporte suficiente ou configurações ruins de suporte podem fazer o modelo cair ou perder peças durante a impressão.
2. Delaminação da camada: camadas divididas quando não há luz suficiente, muita cura no fundo ou a impressora se move muito rápido.
3. Camada fraca Camada: Não há configurações de luz ou erros suficientes tornam as camadas fracas e fazem com que a impressão falhe.
4. A separação da camada acontece quando as camadas não se ligam bem. Mistura insuficiente, manchas quentes e frias e sobras de estresse podem tornar as camadas fracas. Esses problemas fazem com que as camadas se dividam e a impressão se desfeita. Os fabricantes usam materiais especiais e controlam calor para interromper isso. Boas cura e bloqueios fortes ajudam a manter a impressão em forma e a parada de colapso.

Dica:Os fabricantes podem manter as impressões fortes usando a cola feita para mudar de temperatura e deixar espaço para expansão. Observar o tempo e manter as coisas secas durante a impressão também ajuda a impedir que as camadas se dividam ou se desfezem.

Soluções para camadas flutuantes

Estruturas de suporte

As estruturas de suporte param de problemas de camada flutuante na impressão 3D. Eles dão a cada nova camada uma base sólida. Isso impede o filamento de cair ou cair. Os fabricantes usam formas de grade ou zigue -zague para suporte. Esses padrões são fortes e fáceis de remover. A densidade de suporte a 40% economiza material e mantém impressões fortes. Os suportes da separação são rápidos em remover e proteger peças frágeis. Alterar o gap Z ajuda a remover os suportes sem prejudicar o modelo. Virar o modelo pode abaixar saliências e camadas flutuantes. Isso significa que menos suporte extra é necessário. Imprimir grandes objetos com menos suportes salva material e trabalho. Peças complexas com muitos suportes levam mais tempo para imprimir. Eles também precisam de mais limpeza após a impressão.

Dica:Gire o modelo para diminuir as saliências. Use suportes breakaway para pontos frágeis.

Configurações do Slicer

O software Slicer ajuda a corrigir problemas de camada flutuante, alterando as configurações de impressão. A desaceleração nos cantos da saliência faz com que as impressões pareçam melhores. A aceleração mais baixa mantém os cantos nítidos e para de tocar. Linhas mais amplas nas saliências tornam o fundo mais suave. A impressão externa das bordas primeiro em pequenas ilhas ajuda a resfriar e mantém as impressões constantes. Os padrões de preenchimento concêntrico seguram camadas inferiores e espalham calor. O software de corte encontra saliências e altera a velocidade da parede. Isso ajuda a pontes e parar de cair. A alteração da altura da camada mantém as inclinações estáveis ​​e facilita a ponte. As configurações de linha em ponte controlam como o filamento se estende entre os suportes. Isso faz com que as peças não suportadas pareçam melhores. As correções de malha nos fatores de corte interrompem os erros que causam camadas flutuantes. Eles também removem os orifícios acima do ar e fazem as impressões funcionarem melhor.

Os fabricantes devem desacelerar a impressão sobrecarregada e alterar os padrões de preenchimento para melhores pontes.

Dicas de design

As opções de design inteligente ajudam a diminuir as necessidades de suporte e os problemas de camada flutuante. Virar peças para manter as saliências abaixo de 45 graus significa que menos suporte é necessário. O uso de chamfers de 45 graus em vez de cantos afiados ajuda a pontes e fortalece as impressões. Os buracos de lágrima se sustentam e não precisam de suportes acima do ar. Quebrar grandes modelos em peças menores facilita a impressão e usa menos suporte. A inclinação de 30 graus /30 graus reduz suporta e melhora as superfícies. Deixar espaço de 2,5 mm em torno dos suportes ajuda a removê -los. Recursos finos de quebra (0,2 a 0,5 mm) fazem quebras limpas. A adição de orifícios de fuga em espaços fechados ajuda a se livrar dos suportes. Os suportes da árvore usam menos material e são fáceis de remover. Os suportes dissolvíveis funcionam bem com impressoras de extrusão dupla. As ferramentas de fatiamento de IA podem escolher os melhores pontos de suporte e problemas mais baixos.

Os designers devem tentar maneiras diferentes de transformar modelos e usar suportes. Isso ajuda a encontrar o melhor plano para o seu modelo e software de corte.

Comparação de tecnologia de impressão 3D

FDM vs. SLA

FDM e SLA são dois tipos de impressão 3D comuns. As impressoras FDM derretem o filamento de plástico para fazer os objetos camadas por camada. As impressoras SLA usam resina líquida que endurece com luz. Cada tipo tem pontos bons e ruins para imprimir formas sem suporte.

As impressoras FDM podem imprimir saliências de até 45 graus -50 graus sem suporte. Se o ângulo estiver mais íngreme, o filamento cairá ou cairá. As pontes mais de 12 mm geralmente não funcionam porque a gravidade puxa o filamento. São necessários suportes para formas complicadas, que usam mais material e leva mais tempo para terminar. A superfície pode parecer áspera onde os suportes tocam a impressão.

As impressoras SLA usam resina para criar objetos suaves e detalhados. Eles lidam com peças flutuantes melhor que o FDM. Os suportes do SLA são finos e feitos da mesma resina que a impressão. Esses suportes são fáceis de decolar e deixar menos notas. As impressões SLA são muito precisas e têm acabamentos suaves, mesmo para formas duras. A resina endurece com luz, portanto, pequenos detalhes são possíveis, mas ainda são necessários os suportes para saliências. Os suportes do SLA usam menos material e facilitam a limpeza.

As impressoras SLA produzem superfícies mais suaves e melhores detalhes, porque a resina endurece com luz, não calor.

Lidar com geometria não suportada

1. As impressoras FDM e SLA precisam de suportes para saliências e camadas flutuantes. A maneira como esses suportes funcionam é diferente para cada impressora.
2. Os suportes do FDM são grandes e devem fazer parte do design. Eles funcionam melhor para saliências acima de 45 graus. Tirá -los leva tempo e pode deixar pontos difíceis.
3. Os suportes do SLA são finos e feitos de resina. As formas de árvore e cerca ajudam a diminuir o contato e facilitar a remoção. Dicas pequenas deixam menos notas na impressão.
4. As impressoras SLA giram peças para alinhar os recursos com o eixo z. Isso abaixa forças de descamação. Eles evitam vãos planos largos e usam pequenas pontes ou colunas internas.
5. O software Slicer encontra pontos que precisam de suporte e os adicionam. As pessoas verificam manualmente para garantir que lugares importantes recebam suporte suficiente.
6. Os suportes do SLA precisam de remoção e acabamento cuidadosos, como lixar ou polimento, para manter os detalhes nítidos. Os suportes do FDM são mais fortes, mas geralmente deixam pontos mais difíceis.
7. Para gerenciar vãos não suportados no SLA, mantenha -os abaixo de 1 mm ou incline -os a pelo menos 19 graus de plano. Pontes largas acima de 21 mm podem causar sucção e deformação, então como você coloca suporta as coisas.

As impressoras SLA usam suportes de resina finos e fáceis de remover. Isso ajuda a manter os detalhes finos da impressão seguros.

As impressoras 3D precisam de todas as camadas para ter suporte. A gravidade puxa a resina macia para baixo, para que as camadas flutuantes não possam funcionar. Os fabricantes recebem boas impressões adicionando suportes e alterando o design. Eles também usam configurações de slicer para ajudar. Coisas novas como bioinks, resina de cerâmica e resina à base de hidrogel tornam as impressões mais fortes e seguras para o corpo. Os suportes de resina solúvel em água agora podem se dissolver na água. Isso facilita a limpeza de impressões e interrompe os danos. No futuro, impressoras com vários eixos e fatiamento adaptativo ajudarão a fazer impressões complexas. Estes novos

maneiras de usar menos resina e desperdício. Alguns pesquisadores usam redes neurais e caminhos de ferramentas curvos. Isso os ajuda a imprimir formas fortes sem suportes. Para mais informações, consulte a tabela abaixo.

Os fabricantes que escolhem novos tipos de resina e designs inteligentes recebem melhores impressões.

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Perguntas frequentes

Por que as impressoras 3D precisam de estruturas de suporte?

As impressoras 3D precisam de estruturas de suporte porque a gravidade puxa o material macio para baixo. Sem apoio, as camadas podem ceder ou cair. As estruturas de suporte dão a cada nova camada uma base sólida. Isso ajuda a impressão a manter sua forma.

Uma impressora 3D pode fazer objetos com buracos ou pontes?

Sim, uma impressora 3D pode fazer buracos ou pontes. A impressora precisa adicionar suportes nessas peças. Se a lacuna for pequena, algumas impressoras poderão preencher sem suporte. Grandes lacunas precisam de ajuda extra.

O que acontece se uma camada imprime no ar?

Se uma camada imprime no ar, o material cair ou cair. A impressão perde sua forma. Isso geralmente faz com que a impressão falhe. Os fabricantes usam suportes para interromper esse problema.

Como alguém pode reduzir a necessidade de suportes?

Os designers podem inclinar o modelo ou usar formas como chamfers e lágrimas. Manter as saliências abaixo de 45 graus ajuda. A divisão de grandes modelos em peças menores também reduz as necessidades de suporte.

Todas as tecnologias de impressão 3D lidam com camadas flutuantes da mesma maneira?

Não, tecnologias diferentes funcionam de maneiras diferentes. As impressoras FDM usam suportes grossos. As impressoras SLA usam suportes finos e fáceis de remover. Ambos os tipos precisam de suporte para camadas flutuantes, mas o estilo de suporte e o processo de remoção diferem.

Para obter mais dados e detalhes, consulte as tabelas e os gráficos no final do artigo.