Шероховатость поверхности при качественной FDM 3D-печати

Определяющим фактором точности печати является точность позиционирования головки 3D-принтера. В процессе укладывания слоев друг на друга создается некая фактура (слои) 3D-печати. Точность печати (то есть шероховатость печати) определяется следующими факторами:

• Точность позиционирования экструдера относительно платформы. (Если задать принтеру перемещение из точки А в точку Б на расстоянии 10 см, то точность попадания в точку Б определяет точность позиционирования.)
• Точность позиционирования стола относительно камеры. (Аналогично с первым пунктом, только по высоте)
• Повторяемость. (Насколько точно предварительный слой будет отличаться от следующего. Это определяет не только точность позиционирования головки принтера, но и точность подачи материала. Если печатать деталь, вытянутую по вертикали, то есть все слои одинаковой формы, то “одинаковость” слоёв является повторяемостью.
• Сопутствующие факторы. (скорость, биение, усадка и другие факторы, описанные в инструкциях в разделе “точность 3D-печати“.

Если Вы верно настроили Ваш 3D-принтер, правильно подобрали профиль для печати, то все вышеописанные пункты должны выдать максимальное качество. Однако, какое? Вообще это логичный и правильный вопрос. Какое качество выдает 3D-принтер по технологии FDM? А именно, какое максимальное отклонение и какая шероховатость поверхности.

Мы провели собственный эксперимент по определению шероховатости напечатанной на 3D-принтере детали. Файлы эксперимента можно скачать по ссылке. Эксперимент проводится на 3D-принтере Picaso Pro 250. В качестве изделий послужили образцы на разрыв напечатанные в 3-х режимах.

Эти режимы использовались для печати образов лежа и стоя. Чтобы разрыв потом происходил как вдоль укладки нитей, так и поперек.

Результаты эксперимента представлены внизу страницы.

Однако перед результатами давайте сделаем, на мой взгляд, очень важное отступление. Результаты у Вас будут сопоставимы с нашими только если будет обеспечена КАЧЕСТВЕННАЯ 3D-печать. Давайте попробуем объяснить, что мы подразумеваем под качеством, когда говорим о 3D-печати, на примере одного из заказов. Часть этого заказа печаталась у нас в офисе, а часть у партнеров на аутсорсинге.

Что такое качество в 3D-печати.

Иногда бываю такие ситуации, когда ввиду большой загруженности приходится размещать заказы 3D-печать у наших партнеров. Мы этого очень не любим! Почему? Да потому что печать на 3Д-принтере – это тоже технологический процесс, такой же как фрезеровка или Токарка.  Этот процесс, также как и другие имеет свою точность и качество исполнения! На фото Вы можете увидеть нашу деталь справа и деталь, которая приехала от партнеров слева. Как видите разница на лицо. 

Давайте посмотрим поближе. Наша деталь:

Деталь от партнеров:

Как это объяснить?

Дело в том, что основа трехмерной печати — это правильная подготовка управляющей программы на 3D-принтер. Выделим несколько основных ошибок, которые присутствуют в управляющей программе, которую подготавливали партнеры с учетом того, что материал и 3D-принтер были одинаковы и у них, и у нас!

1. Неправильно выбрана температура экструдора. (Видно по цвету материала, он темнее, что говорит о явном пережоге)
2. Неправильно выбран ретракт. (Видно по наличию ниток и соплей)
3. Неправильно выбрана фактическая ширина экструзии, что с совокупности с температурой привело к некачественной стенке и расслоениям.

Как итог, фото качественно напечатанного изделия на обслуженном 3D-принтере с правильно подобранными параметрами печати:

Результаты эксперимента:

Т1 30 01 лежа сверху вдоль ↓

Т1 30 01 лежа снизу вдоль ↓

Т1 30 01 лежа снизу поперек ↓

Т1 30 01 лицевая вдоль ↓

Т1 60 02 стоя лиц вдоль образца ↓

Т2 30 01 лежа боковая ↓

Т2 30 01 лежа лиц гладкая часть ↓

Т2 30 01 лежа лиц шерох часть вдоль ↓

Т2 30 01 стоя лиц ↓

Т2 30 01 стоя место разрыва ↓

Т2 45 015 лежа боковая ↓

Т2 60 02 боковая стоя ↓

Т2 60 02 лежа боковая ↓

Т2 60 02 лежа лиц глад сверху вдоль ↓

Т2 60 02 лежа лиц снизу поперёк ↓

Т2 60 02 сверху вдоль лежа шерох часть ↓

Т2 60 02 снизу вдоль лежа ↓

Т2 60 02 стоя лиц ↓

Т2 60 02зв стоя боковая ↓

Т2 60 02зв стоя лиц ↓

Т3 30 01 сверху посередине ↓

Т3 30 01 сверху ↓

Т3 30 01 снизу ↓

Т3 45 015 снизу ↓

Т3 45 015 ↓

Т3 60 02 сверху ↓

Т3 60 02 снизу 3 ↓

Т3 60 02 снизу ↓