Добрый день, дорогие хабражители и мимокрокодилы! Так вышло, что в моем распоряжении оказался 3D-принтер (вернее, оказался еще полгода назад), и я получила возможность самолично проверить свои навыки подготовки моделей к печати. Да, я уже несколько лет подрабатываю тем, что делаю на заказ фигурки под печать и адаптирую уже существующие модельки, о чем упоминала иногда в цикле статей "Анатомия игры" и некоторых статьях о 3D без цикла. И сейчас хочу поделиться опытом с точки зрения человека, который без преувеличения почти полный ноль в плане электротехники и программирования.
Этот пост не является рекламой ни принтера, ни производителей филаментов, ни сервисов (хотя хотелось бы). Все приведенное здесь — лишь инициатива автора и иллюстрации. |
Данная статья будет полезна не только тем, кто планирует приобрести себе 3D-принтер, но и другим людям:
- Тем, кто хочет заказать модель для печати
- Тем, кто собирается делать модели под печать
- Тем, кто печатает уже готовые модели, но в моделировании не особо силен
Флешбэки…
Мастер-модели для литья? Портреты деятелей науки? Персонажи для настольных кампаний?
Минутка воспоминаний. Вот некоторые примеры моделек, которые я делала. Кратко, чем эти модельки отличаются от обычной лепки или хард-сурфейс моделирования персонажей и предметов? Ну, собственно, база у них одинаковая: делаем основу, работаем с детализацией, смотрим, чтобы все было приятно глазу. Но есть ряд "но", о которых я подробнее расскажу позднее. |
Если коротко, то вы должны позаботиться о двух вещах: детализации и масштабе. Обе зависят не только от хотелок заказчика, но и от возможностей принтера, на котором вы (или мастер) будете печатать. Многие вещи придется резать на куски, крутить относительно стола и заботиться о том, чтобы детали не сильно выступали от основной поверхности. Иначе получатся петли, сопли и прочие косяки нависания, которые придется либо фиксить руками, либо заботиться о дополнительных поддержках.
Фанерозой приказал долго жить, но немножко мерча у меня осталось. К счастью, развивается Биореактор, который догнал и перегнал.
Терминология
- Слайсер (slicer) – программа для подготовки моделей к печати (настройки, нарезки, расстановки поддержек и т. п.). Для каждого крупного производителя 3D-принтеров существует свой слайсер, а также есть несколько универсальных программ, среди которых наиболее популярными являются Cura (бывший слайсер Ultimaker, вышедший в народ) и Orca slicer (по сути, модификация Cura). У каждого слайсера есть плюсы, минусы и настройки профиля. Для каждого принтера необходим свой профиль, чаще всего уже встроенный в фирменный слайсер. Использование другого профиля в лучшем случае приведет к ошибкам в печати из-за разницы в размерах стола и настройках осей (у некоторых принтеров столик подвижный, у некоторых только каретка и т. п.), в худшем — к поломке оборудования. В слайсер можно загружать модели в формате STL, OBJ и некоторых других, вращать их, настраивать масштаб и на выходе получать GCode-файл с послойным построением. Именно этот формат «кушают» большинство принтеров.
В слайсере можно посмотреть и настроить скорость печати, высоту слоя, заполнение и расход пластика (а некоторые еще и примерную себестоимость покажут). - Адгезия – «прилипание» пластика к столику. Чем лучше адгезия, тем меньше вероятность, что модель «поедет», испортив всю последующую печать модели. Но слишком большая адгезия приводит к повреждению модели и стола при отрывании. Впрочем, проблема слабой адгезии встречается куда чаще. Чем большая площадь модели касается стола, тем лучше. У различных пластиков (и даже пластиков разного цвета с одной и той же основой) этот показатель может сильно отличаться. Улучшить прилипание можно заменив столик (на акриловый или стеклянный для PLA и PETG), сгенерировав рафт или используя адгезивный клей. Ни в коем случае не используйте советы из интернета с ПВА, пивом, лимонным соком и прочими лайфхаками! Это испортит принтер, столик и модель! Лучше сразу отдать триста рублей на специальный адгезивный клей и не мучаться.
- Заполнение (infill) – параметр, отвечающий за внутреннюю структуру печатаемой модели с замкнутым контуром. Заполнение влияет на прочность и вес изделия, а также на качество верхних слоев. Паттерн (рисунок) заполнения может быть разным — от простой квадратной сеточки до пчелиных сот и чередующихся гироидных структур (от gyroid — фигура, представляющая собой простейшее подобие фрактала). От типа и процента заполнения также зависит скорость печати и расход пластика. Когда я печатала маску, то передние детали были с гироидным заполнением, и хотя обладали завидной прочностью, печатались очень долго. Тогда как более массивные рога с обычной сеткой отпечатались за несколько часов.
- Поддержки (support) – сгенерированные в слайсере (или заранее спроектированные в 3D-софте для моделирования) поддерживающие конструкции, облегчающие печать нависаний, мостов и просто сложных конструкций модели. Они могут быть как в виде простых прямоугольных колонн, так и в виде ветвящихся древовидных структур. В большинстве своем вам хватит 1-2 поддержек, но в некоторых случаях придется генерировать дерево. Стоит учитывать, что на поддержки также идет расход пластика, хоть и меньший вследствие меньшей плотности.
Адгезивные поддержки: столбчатые с бримом и древовидные на рафте. - Адгезивные поддержки — специальный тип поддержек, призванный улучшить прилипание модели к столу и общую стабильность. Самый лучший из них – плот или рафт (raft), плотная многослойная подложка по контуру примерно соответствующая модели, но расход на него велик, а отрывать от него изделие бывает сложно (особенно любящие спекаться шелковые пластики и трескающийся PET-G). Неплохо работает brim, создающий несколько концентрических линий, примыкающих к первому слою модели, что сильно облегчает, например, печать острых углов. Изредка используют lace, практическая ценность которой, на мой личный взгляд, почти равна нулю.
- Нависания — выступающие над «стенками» детали без опоры. Чем больше угол между нависанием и основной боковой поверхностью, тем больше вероятность появления косяков печати: петель, сползаний, провисаний и прочего.
- Мосты — линии, не касающиеся стола/подлежащих слоев и соединяющие две части модели. Как правило, мосты стараются либо делать как можно короче, либо ставят под них поддержки.
- Каретка — подвижная часть принтера с печатающей головкой (соплом).
- Стол/пластина (build plate) – часть принтера, на которой идет печать. К ней адгезируется первый слой.
- «Фарш» или «лапша» – так называют случаи ошибок печати, когда филамент вместо ровных слоев хаотично выдавливается по всему столу, часто следуя за кареткой.
- Articulated / flexible / jointed – разные названия подвижных моделей.
Тактико-технические характеристики
Для начала, что вообще такое 3D-принтер и какой есть у меня?
Историческая справка. Сами по себе 3D-принтеры технически являются ЧПУ-станками наподобие фрезы (с точки зрения такого дилетанта, как я). Только в отличие от фрезы, они не отсекают лишнее от чанка (куска) материала, а наращивают его сверху. Прародителем 3D-принтеров современного образца были… обычные печатные станки чернилами по бумаге. А непосредственным предшественником — устройства для стереолитографии. Хотя первыми в этом деле были французы Оливье де Витте, Ален ле Мехо и Жан-Клод Андре, подавшие в 1984 году патент на стереолитограф. Им не повезло. |
К 1988 году литографы Чака Халла отправились в серийное производство, и в том же году появились (вернее, были запатентованы) еще два метода объемной печати: порошковый и наплавительный.
Карл Декарт представил порошковый принтер : в лоханку насыпали специальный порошок, а сверху по направляющим ползала каретка с лазерной головкой. Лазер спекал порошок по заданной траектории, а специальная щетка «наметала» пыль для нового слоя. Но тогда люди еще не придумали, как его использовать для чего-то кроме промышленного прототипирования, высокой точностью деталей он не отличался, да и работа с ним была сложной, долгой и дорогой по материалам и электроэнергией (лазерная головка это вам не детская игрушечная указка). Впрочем, для прототипирования его используют и сегодня, в качестве порошка используя смесь из композитных материалов (металл, карбон, керамосодержащий пластик и т. п.)
Ну и третий, самый популярный среди частников, метод — наплавительный. Пластик разогревают до жидкого состояния и подают под давлением через узкую головку-сопло. Головку на каретке или столик под ней перемещают, оставляя след из пластиковой нити. Просто и без изысков, а главное — дешево: не надо раскошеливаться на дорогущие лазеры, порошки и токсичную смолу. Не подумайте, я не хейтер смолы, просто с точки зрения обывателя без отдельного гаража и балкона, смола — не лучший выбор.
Были и другие технологии. Например LOM или ламинарный принтер: принцип его действия подразумевал наслоение материала (чаще всего, пластиковой пленки), вырезку по контуру с помощью лазера и сплавление нового слоя с предыдущим благодаря нагреву. Звучит сложнее, чем кажется на первый взгляд, хотя себестоимость материалов значительно ниже конкурентов. Или SGC, суть которого в том, чтобы из фотополимерной смолы выплавить барьерный слой, куда тут же наносится слой воска для поддержания стенок, а затем наплавляют новый барьерный слой. В конце получается пустотелая фигура с воском, который можно легко удалить небольшим нагревом. Но стоит оно еще дороже.
А Халл в 1995 году получил премию Ранка за вклад в развитие технологии, и еще несколько премий в течение жизни. Кстати, в этом же году всем устройствам стереолитографии было присвоено общее наименование «3D-принтер».
Итак, на сегодня самыми распространенными среди обывателей являются две технологии: фотополимерная и FDM.Фотополимерная печать подразделяется на три ветви:
- SLA или классическая стереолитография по технологии Халла. Чан с фотополимеркой, которую засвечивает УФ-лазер. Она существует в двух вариантах: классическом (лазерная головка сверху, столик находится внизу и по мере печати погружается глубже) и перевернутом (лазер отделено от бассейна прозрачной пластинкой, на которую сверху наливается фотополимер, а столик отъезжает вверх, вытаскивая за собой модель). Плюсы ее в высокой, буквально ювелирной, точности, а минусы, как было сказано под спойлером, в дороговизне принтера и материалов и токсичности большинства смол.
- FDM или наплавительная, которую все знают как «печать прутком». Пластиковый пруток (филамент) подается в нагревательную камеру (как правило, установленную на подвижной каретке), или сразу в нагретое сопло и печатается линия за линией, постепенно застывая на воздухе. Ширина линий задается диаметром сопла и настройками подачи/давления. Плюсы в дешевизне принтеров и материалов к ним (а также в производстве этих материалов), минус — невысокая точность печати.
FDM-принтерам для печати нужна нить — филамент диаметром обычно 1.75 мм (такой уж прижился, хотя существуют и другие). Филамент изготавливают из пластика трех основных типов: ABS, PLA, PETG и их производных. |
Однако у него есть ряд проблем.
- Первая — он матовый непрозрачный (в естественном состоянии желтоватый), и добиться ярких цветов, а тем более прозрачности, без примесей не получится. А примеси могут сильно влиять на прочность.
- Вторая — он колется. Думаю, люди постарше сразу вспомнят дешевые оранжевые ручки, которые от малейшего усилия зубов и пальцев разлетались мелкими острыми осколками.
- Третья — он желтеет, особенно на солнце, и со временем становится все более хрупким. Обладатели старых компьютеров и бытовой техники белого цвета это тоже хорошо знают.
- Четвертая — он усаживается при остывании, некоторые виды сжимаются на 5-8%, а некоторые — до 15%. Это грозит расхождением в деталях и отставанием модели от стола.
- И пятая — он выделяет ядовитое вещество (акрилонитрил) при нагревании. Конечно, при 3D-печати количество одновременно нагретого пластика невелико и отравиться им проблематично. Однако это стоит учитывать.
В среднем цвета у ABS более сдержанные, чем у других пластиков. Это особенность оригинального мутно-желтого пластика.
Интересный факт:детальки конструктора LEGO раньше изготавливали именно из ABS-пластика. А при обычных условиях и без солнечного света он может храниться веками. Так что если вдруг настанет Судный день, лего-детальки пролежат на складах еще тысячу лет. |
Большая часть разноцветных, шелковых и радужных филаментов — это PLA.
PET-G (полиэтилентерефталатгликоль) — третий самый распространенный пластик. Модификация PET-пластика, который используют для производства тары (бутылок, упаковок, контейнеров). Температура плавления — 180-240 градусов в зависимости от примесей. Он жесткий, достаточно прочный и хорошо пропускает свет, но практически не разлагается и подвержен усадке и выгоранию. Чуть позже я поделюсь своим опытом печати PLA и PET-G.
PET-G пластик хорош своей прозрачностью и термостойкостью. Ну и с красителями типа металлик дружит неплохо.
Есть и другие виды материалов (SBS, нейлоновая нить, карбоновые композиты), но они либо дороже, либо реже встречаются и не могут похвастаться большим разнообразием.
Сбыча мечт
Принтер я хотела очень давно (лет эдак с 13-15), но в то время это все еще было вещью «для избранных» или рукастых, способных из мусора с автомобильной свалки и конструктора для робототехники собрать спутник на ядерной тяге. Настройка и подготовка требовали навыков не столько моделлера, сколько программиста. Но время шло, технологии совершенствовались (сколько раз я это уже написала за все статьи?!), и на рынке стали появляться принтеры, способные печатать «искаропки», то есть практически сразу после сборки, без перепрошивок, спаек и долгих обкатов настроек.
Вот в таком наборе он приезжает
Особенно цены на FDM-принтеры посыпались последние пару лет: на рынок выкатились массовые модели, которые печатают сразу 2-3 филаментами без переоснащения (мультиэкструзионные принтеры), и стоимость обычных односопельных моделей стала сравнимой с месячной зарплатой бюджетника. Так что поднакопив, мы с сестрой таки исполнили мечту детства.
Принтер новый и спустя полгода в защитном барьере из коробок с небольшими модификациями. Один из минусов того, что он находится в жилом помещении — пыль, которую приходится регулярно счищать, особенно с подвижных частей. Тут, конечно, не обойтись без WD и литола. Но мастерской, балкона или гаража у меня нет.
Creality Ender V3 SE — один из самых дешевых FDM-принтеров в мире. Его стоимость в РФ составляет около 15-17к деревянных в зависимости от того, на каком маркетплейсе и с какой доставкой вы его покупаете. Естественно, у нас его не производят, а везут преимущественно из Китая, где их тысячами хранят на складах. |
Перемещение вперед-назад (по оси Z) осуществляется столиком. В этом есть свои плюсы и минусы (например, уход за направляющими), но это позволяет экономить место в коробке и на столе. Сама каретка и стол двигаются благодаря ремням, управляемым с помощью маленьких моторчиков, а движение каретки по вертикали достигается за счет вращающихся винтовых колонн. Переключение моторов иногда щелкает (особенно при долгой печати без смазки), но сам принтер позиционируют как тихий. Тихий может и тихий, но спать под него не очень комфортно.
Можно найти и более дешевые образцы (за 9-12к), но область печати в 10 см и общее качество изделия совсем не радуют — разве что ребенку поиграться:
Creality позиционируют себя как Евангелисты 3D-печати, несущие технологию в массы, своего рода техножрецы. И сложно с ними спорить — они выпускают уже не первую линейку бюджетных и упрощенных машин. Таких, с которыми справится даже чайник вроде меня.
Принтер приехал хорошо упакованным а, главное, практически собранным — оставалось только установить раму с кареткой на основу со столиком и закрепить четырьмя болтами. Ну и питание воткнуть. Самое то для людей со страхом что-то не так собрать или поломать при сборке и подключении (как я). В комплекте шел наборчик запчастей (сопла), ключи и отвертка для болтов, флеш-карта с переходником для моделек, бокорезы и пробный пруток пластика. Про бокорезы я объясню позднее.
Ну и все — вы готовы к печати:
На флешке была копия оригинального приложения для подготовки моделей и пробная модель в готовом для печати формате. У меня был восточный кот на счастье.
Запуск и работа
При первом запуске принтер немного пошумел, попах свежим пластиком, но принялся за работу. В инструкции перед печатью было сказано запустить средство калибровки стола. И, боги всемогущие, это самая лютая имба!
Поясню: качество печати и прилипание модельки к столу напрямую связаны с кривизной столика в области печати. В более ранних принтерах приходилось вручную менять кривизну стола, буквально откручивая или перекручивая гайки крепления, а потом еще учитывать высоту сопла над столом при начале работы. Здесь же вы нажимаете одну кнопку, и принтер сам (САМ!) избавляется от излишков пластика на сопле (если таковые имеются), нагревает столик и сопло до средней используемой температуры (ибо в зависимости от тепла кривизна и высота могут немного отличаться на сотые доли миллиметра) и проверяет стол в 16 точках, касаясь его специальным сенсором. После этого он выводит на экранчик результат измерения.
Если отклонения приемлемые, то они обозначаются зеленым, если значительные — желтым, и тут уже стоит напрячься. Ну а красные заставят вас все равно брать отвертку, лезть к болтикам для исправления и запускать калибровку заново. После замены столика лучше запускать калибровку заново. Перед каждой новой сессией печати принтер сам (СНОВА САМ!) проверяет высоту стола сенсором, после чего в это же место тыкает соплом и вычисляет разницу, которую потом учитывает при печати первых слоев. Это, я считаю, прорыв — ранее эту разницу приходилось вбивать вручную (или искусственно задавать, подсовывая бумажки и платки во время проверки высоты).
После проверки кривизны стола можно приступать к печати. Начинают обычно с тестовой модельки на флешке или с кораблика Benchy. Второй считается одной из лучших тестовых моделей, так как позволяет проверить и адгезию, и печать нависаний, и качество слоев, и заполнение, и финальные слои, и арки с мостами…
Benchy уже успел стать культовой моделькой и обзавестись парой сотен модификаций
Где найти модельки
Забавный факт: я много лет планировала, что именно я отпечатаю и в какой последовательности, сохраняла на жесткий диск модели и делала свои, но в результате пару месяцев не печатала практически ничего даже из тех, что сама делала на заказ. |
UltiMaker Thingiverse — один из самых крупных, а главное, удобных и оптимизированных сайтов, изначально созданный под линейку UltiMaker. Все модели на нем абсолютно бесплатны, а многие еще и открыты к созданию модификаций и коммерческому использованию (проверяйте описание моделей, там зачастую еще и рекомендуемые параметры печати). В описании моделей можно найти примеры печати, комментарии и список ремиксов (переделок). Качать можно без регистрации.
Cults 3D — второй по наполненности сайт с 3D-моделями для печати. Однако учтите, что помимо бесплатных, значительную часть там составляют платные модели (особенно артикулируемые), а сайт российские карты не принимает. Для скачивания даже бесплатных моделей потребуется регистрация, а сам сайт часто зависает при открытии более чем одной вкладки (особенно на телефоне).
Printables for Prusa — сайт моделей для принтеров серии Prusa. На нем очень много файлов, но многие дублируются с Thingiverse.
MakerWorld — файлы для MakerBot и Bambu Studio, однако модельки с него можно использовать и в других принтерах и слайсерах (хотя некоторые не без танцев с бубном).
Mito3D — сборник, на котором отображаются модельки с других сайтов (в том числе, платные). По клику на иконку вы переходите на сайт-оригинал. Сам Мито иногда зависает (вследствие особенностей строения), но в целом позволяет оценить разнообразие.
Забавный факт. Начинающие печатники почти всегда стремятся найти артикулируемые (то есть, с подвижными частями) модели (чаще всего драконов виде цепочек) и часто разочаровываются в принтере или моделях. Происходит так потому что люди хотят все и сразу, но редко вникают в тонкости печати с самого начала. Подвижные модели (articulated / jointed / flexible), будь то сова-пружинка, геккон на магнитах или цепная змея, требуют очень большого внимания при подготовке к печати и во время самой печати. |
А еще лучше, иметь под рукой 3D-редактор, бесплатный (Blender, Metasequoia) или платный (ZBrush, 3Ds max), чтобы иметь возможность поправить модель перед печатью или в случае проявления ошибок. Да и позу часто нужно поменять… Но об этом позже. А сейчас к тому, какие проблемы могут встретить вас в начале.
Ошибки и фейлы печати
Иногда печать рушится, и в лучшем случае у модели «едут» слои, смещаясь друг относительно друга, а в худшем — модель превращается в фарш, который затем таскается по всему столу с риском сломать каретку. И все фейлы можно разделить на две большие категории: ошибки печати и ошибки печатника.
Ошибки печати — непредсказуемые случайности, которые в большинстве своем не зависят от человека напрямую. Например, отклеился кусочек модели от стола, случайная фрикция вошла в резонанс и сместила один из слоев, внезапный сквозняк повлиял на усадку модели, пузырек или примеси в филаменте и т. д. Но есть и более необъяснимые случаи, когда при оптимальных настройках печать одной и той же модели три раза к ряду пошла прахом, а на четвертый она отпечаталась нормально. Чудеса да и только. |
Во время печати внезапно уехала часть модели. Как выяснилось, один из кусочков гироидного заполнения задрался и зацепился за сопло, а из-за легкого сквозняка отклеилась база, несмотря на толстую подложку в виде брима. Увы, и так бывает. Последующие детали печатались с лучшей защитой, повышенной температурой стола и без жалости к 3D-клею.
Бывает, что пруток перекручивается. Это может быть как криворукостью при установке, так и проблемой заводской намотки на катушку. Иногда это приводит к дефектам линий, пробуксовываниям пластика и сдвигам слоев. Особенно обидно, когда ваш двух- или трехцветный филамент внезапно разворачивается на 90 градусов и делает кривую полосу другого цвета посередине изделия. Кстати, при резких перепадах объема и рельефа цвет тоже может резко меняться.
Справиться с ними помогут только ваша внимательность к деталям (вроде проверки окон и стабильности стола, на котором стоит принтер) и скорость реакции: если печать идет не по плану, лучше сразу остановить принтер.
Случилась случайность и пара поддержек съехала со своего места, нагадив лапшой. Однако другие устояли и в целом удержали слои.
Ошибки печатника (или моделлера) возникают особенно часто на первых порах, но и опытный человек от них не застрахован:
Вот вам типичный пример ошибки 2-в-1: слишком маленький масштаб и перебор с поддержками. Часть дракона в длину около 15 см (при минимальной норме для такой детализации 30), что слишком мало для такой модели, а поддержек слишком много, и они слишком плотно стоят, так что отламываются вместе с деталями.
В первую очередь, это ошибки настройки температуры. Когда на модели при печати появляются дефекты (особенно с новым пластиком), чаще всего это неправильно подобранная температура. На коробках и катушках почти всегда пишут рекомендуемую, но диапазон бывает градусов в 20-30, и все равно придется подбирать вручную или при помощи тест-колонок в слайсере. В противном случае вы получите «сопли» (нитки и паутинки между отдельными частями), неровные слои и в перспективе — низкую адгезию.
Я прочитала много форумов, где люди делятся советами по настройке температуры сопла и стола (да, стол тоже приходится подогревать), но по итогу каждую катушку нужно проверять самому. Так, PET-G считается одним из самых нетребовательных к температуре стола, его адгезия хороша и по совету его можно печатать даже на холодном, но по факту мне пришлось все же делать температуру около 75 градусов и вдобавок использовать 3D-клей, ибо к родному столику он адгезировался очень плохо (если говорить приличными словами).
Еще одно: когда вы идете гуглить, как справиться с паутиной, первое, что вам советуют — изменить настройки экструзии (выдавливания, в прошивке принтера или слайсере). Но я этого делать не советую, так как с изменением экструзии вы, скорее всего, получите проблемы со слоями и заполнением. Тогда как изменив температуру в сторону большей или меньшей буквально на пару градусов, вы решите большую часть проблем. Так было с PET-G пластиком при печати ксеноморфа и маски. Стоило чуть температуру чуть поднять в одном случае, и опустить в другом, как качество печати возросло. А еще PET-G меняет свою прозрачность в зависимости от того, какая температура была и как быстро остыл пластик. |
«Сопли» PET-G-пластика на тестовой версии маски.
Часть температурных проблем можно решить не только настройками стола и сопла, но и настройками обдува и изоляцией области печати. Мой принтер стоит на столе у окна, и поначалу я не могла понять, почему пластик сильно задирается, отстает и на нем видны грубые следы. Оказалось, что дело в микросквозняке, и проблема почти исчезла после установки барьера из двух коробок. Вообще для 3D-принтеров есть специальные кожухи, но тратить на один такой треть стоимости агрегата мне не хотелось. Впрочем, я уже приобрела рейки и пару метров парниковой пленки, так что этим летом сделаю кожух в стиле хенд-мейд.
Разница в температуре печати на примере PET-G пластика (Yousu natural). У PLA разница не так очевидна. Рекомендуемый для этого филамента диапазон температур: 210—260, скорость 50-80 мм/сек, температура стола 0—70. По итогу печаталось на 230-245, температура стола 65—75 с 3D-клеем, на скорости едва ли 30 мм/сек.
Ошибки адгезии также часто приводят к фейлам. Они могут быть как следствием примесей в пластике, так и формы модели. Чем больше поверхность соприкосновения со столом, тем лучше адгезия.
У бедного лицехвата уехал слой, из-за чего одна лапка не сгибается вовсе, а другая сгибается только в 2 местах.
Площадь можно увеличить, повернув модель в слайсере или добавив поддержек, а также сгенерировав рафт. Чаще всего опытный печатник видит необходимость рафта сразу же, как открывает слайсер. Однако иногда он может понадобиться и там, где не ожидаешь. Например, с мини-лицехватом и ксеноморфом пришлось сделать рафт, хотя касание было приличным.
Мини-крокодильчик на плоту (raft). Хотя плот был необязателен, я перестраховалась на новом пластике.
Ошибки масштаба — от них не застрахован никто. Особенно когда вы работаете в других софтах, не предназначенных для высокоточного моделирования (например в Zbrush). Плюс масштабы полей моделирования даже с одними и теми же настройками метрик при импорте в другой софт также могут различаться. Вот как пример, один и тот же шарнир, экспортированный из ZBrush в разное время без изменения настроек экспорта и импорта. Разница почти в два раза. |
Частая проблема ZBrush — изменения масштаба при импорте-экспорте. И починить это никак нельзя, ибо все настройки я не трогала.
Особенно остро этот вопрос касается составных и подвижных моделей, а также моделей, печатающихся по кускам для последующей сборки:
Должен был быть стык в стык, ибо резался в слайсере, но усадка сказала «Неть». Самое интересное, примерно половина стыков таки сошлась.
Частный случай ошибки масштаба — неучтение усадки. Как говорилось выше, разные сорта и типы пластика усаживаются по-разному. Кроме того, разные формы также усаживаются по-разному. Вот, например, плечевой шарнир из трехцветного PLA. |
Голова другая, но с этой тоже ничего XD
Толстостенный плечевой сустав тела усел немного, благодаря чему шарнир, хоть и со скрипом, но помещался. А вот плечо усело сильнее, и шарнир уже не стыковался. Пришлось печатать шарнир на пару процентов меньше, и он тоже несколько подусел, из-за чего в плечевом суставе он немного болтался, и пришлось ставить все же большой.
Ошибки скорости печати — каждый тип пластика отличается не только температурой плавления, но и оптимальной скоростью печати. Некоторые пластики быстрее застывают, некоторые медленнее. Одни хорошо схватываются, другие отстают слой за слоем или начинают слегка задираться. Оптимальная скорость для большинства PLA-пластиков — 80-120 мм/сек, для PET-G лучше не поднимать больше 50 мм/сек. |
Одна и та же деталь с разной скоростью печати. В первом случае на дефолтных настройках вышел фарш, во втором за счет уменьшения скорости поддержки даже без рафта справились. Хотя сейчас я бы сделала разрез между лобной частью и рогами — это спасло бы от некоторых мелких недочетов.
Ошибка влажности — пластик, особенно PLA, очень любит набирать влагу. Свежий, с завода, он даже немного маслянистым ощущается. Такой пластик пузырится при нагреве, издавая характерное щелканье, и приводит к дефектам печати от пропусков и пунктиров до затора в сопле. Узнать, мокрый ли пластик, можно по тому самому тихому щелканью, как от газировки, и по пузырькам и пропускам на тестовой полосе перед печатью. Лечится это сушкой. Есть специальные сушилки, но мне хватает открыть его и оставить на пару дней в комнате рядом с компьютером и принтером. Так он высыхает достаточно быстро и становится пригоден к печати. |
Большая часть пластика поставляется в герметичной вакуумной упаковке, и осушитель внутри не гарантирует готовность пластика. Лучше продырявить упаковку и дать ему «подышать» пару дней прежде, чем начнете печатать. Главное, не пересушить — неиспользуемый пластик лучше убрать в более или менее герметичный пакет или коробку.
Спекание частей — актуально для печати сборных и артикулируемых моделей, а также для излишне большого количества поддержек. Большинство из тех, что вы найдете на Сингиверсе, уже сделаны с учетом свободы и спекания, поэтому зазоры будут вполне печатаемыми, если вы не уменьшите масштаб. Но если делаете модель сами, то убедитесь, что зазор не меньше 1 мм. Иначе получится как у меня: шелковые PLA (особенно почему-то вот этот, черно-зеленый) спекся в местах сочленений и сломался при попытке его пошевелить. Иногда приходится жертвовать красотой в угоду функции. |
Сначала я планировала сделать эти детали цельнопечатными, обеспечив артикуляцию подобием шарниров. На другой модели это прокатило. Но шелковый черно-зеленый PLA оказался более текучим, и спекся так, что при попытке пошевелить сломался. Можно, конечно, помучаться с гравером, поливиниловым клеем и металлическими кольцами, но я переделала его полностью, сделав шарниры отдельными моделями. Но пластик жаль.
На всякий случай еще раз повторю: для многих, если не всех, пластиков параметры печати вам придется выбирать вручную и пробовать их особенности на собственном опыте! Например, светящиеся пластики с люминофором очень хрупкие, шелковые гибкие, но могут спекаться, базовые и бесцветные в среднем обретают большую жесткость в течение недели в сухом помещении и т. д. Много еще разных проблем и подводных камней встретят вас на этом пути, и главный из них — цена на филаменты. Но перейдем непосредственно к моделям.
Арсенал
Необходимый минимум, что вам понадобится. Не все сразу, но со временем.
В принципе, ничто не мешает начать печать как есть, «искаропки». Но если вы займетесь этим всерьез, то вот список из джентльменского набора печатника:
- Кусачки-бокорезы, чем уже тем лучше. В идеале пара видов, включая «щуку» (кусачки с узкими длинными лопастями без лезвий).
- 3D-клей на основе спирта (изопропанол и комплекс полимеров) для адгезии. Температурные режимы и способ применения обычно указаны в инструкции.
- Акриловая или стеклянная пластина на столик (идеально для PLA) для ровной поверхности и лучшей адгезии, ибо родной со временем сильно деформируется. Закрепить ее можно канцелярскими зажимами.
- Литол (антифрикционная смазка) и WD (смазка-очиститель). После десяти маленьких печатей или двух больших вы услышите шум. Чаще всего это трение подвижных частей, за которыми нужен уход тем более тщательный, чем чаще вы используете принтер. И, конечно, в жилых помещениях, да еще с животными, забиваться он будет с колоссальной скоростью.
- Тряпки (желательно хлопок, не фланель!) для сухого и влажного протирания и удаления смазки.
- Род слот (Rod Sloth) — что-то вроде щипчиков для очистки вертикальных шнеков. Где его купить, я не знаю, но его бесплатную модель легко найти и распечатать на том же принтере.
Клей на основе поливинилацетата (обычный «Титан»). Он хорошо склеивает PLA и PET-G пластики, последний даже лучше. - Дихлорметан — растворитель для PLA и PET-G пластиков, которым можно намертво срастить части модели. О нем я расскажу позднее. ПРИМЕНЯТЬ ТОЛЬКО ПОД НАБЛЮДЕНИЕМ ВЗРОСЛЫХ! А лучше вообще не трогать. На замену ему советуют ацетон, но дихлорметан недорогой и продается в автомобильных отделах.
- Дремель или гравер (мини-агрегат наподобие дрели) с насадками для ошкуривания, сверления и полировки. Позже я покажу, где он сильно помогает. Для больших моделей можно и разнозернистую наждачку.
- Ящик, куда будете складывать неудачи и отколотые поддержки (с крышкой, чтоб собака или кошка не растащила фарш и поддержки от сладко пахнущего PLA).
Запас терпения и свободного времени обязателен.
Покраска Для рисования вам понадобятся акриловые краски, акриловый грунт (для выравнивания/перекрытия цвета филамента), акриловые маркеры. Акрил очень хорошо ложится на PLA и PET-G. В качестве грунта и базового цвета можно использовать автомобильную акриловую краску и акриловый лак. Обычный лак для ногтей тоже подойдет, но он сшелушивается, так что используйте его только для моделей, что должны стоять на полке. |
Спиртовой маркер VS акриловый. Акриловые растекаются чуть меньше за счет густоты и меньшей летучести.
С маркерами следует быть осторожным: многие из них любят растекаться по модели в щелях между слоями, создавая не очень эстетичные потеки, особенно на полупрозрачных и светлых пластиках. Подробнее об этом я расскажу в части про постобработку.
Промежуточный итог
Надеюсь, что получилось не слишком сумбурно. Мысли всегда скачут, когда речь заходит о любимом деле.Некоторые моменты я упомянула вскользь, но не переживайте — на подходе вторая часть с более развернутым разбором. В ней я расскажу о подготовке моделей к печати, особенностях моделирования и дам некоторые рекомендации с высоты своего пятилетнего опыта.
А пока всего хорошего и не болейте!
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
— 15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS