Что значит resolution в 3d принтере
Всем привет! Меня зовут Сергей. Часто читаю Habrahabr и Geektimes и вот сам решил написать свою первую статью, посвящённую 3D-печати, а именно разрешению 3D принтеров. Для этого я и запустил свой печатный станок…
… ну тут я немного слукавил, прежде чем его запускать, необходимо было провести подготовительные работы.
Ну а до этого немного предыстории. Один мой знакомый, занимается ювелирным производством, приобрёл 3D принтер, в основе которого лежит DLP проектор. Ювелир это, говорит, мол видны вертикальные полосы на элементах маленького диаметра. Понятно, что эти полосы из-за небольшого, относительно, разрешения. Обычно, разрешение 3D принтеров на основе DLP проекторов в районе 45-55 мкм и более. Мне стало чрезвычайно интересно, как это проявляется на детали, и я приступил за дело.
Продолжим основное повествование, подготовительные работы:
- подготовить 3D модель;
- порезать её на слои (только лишь с целью посмотреть что там с резкой получается);
- напечатать
Подготовка 3D модели
Подготовка включает в себя проектирование (громкое слово тут) модели, которую буду печатать. Она представляет собой основание с выступающими цилиндрами разных диаметров. Размеры модели можете посмотреть на картинке ниже.
Немного забегая вперёд, цифрой 1 помечен цилиндр, который на фотографиях помечен точкой посередине, а цифрой 2 цилиндр напротив метки, т.к. точку на торце ручкой уже не поставить.
Разрешение по Z у всех моделей будет одинаковое – 50 мкм, а в плоскости XY – разное. Я решил, что сделаю «палитру» разрешений 10, 30, 50, 75 мкм.
Картинка интересующего места будет выглядеть так.
Сверху – самое высокое разрешение (10 мкм), в самом низу самое низкое (75 мкм).
Печать
Я напечатал 4 модели с разным разрешением, подписал каждый образец и поставил точки и метки, о которых писал выше (цифра 1 и 2).
Судя по фотографиям выше никакой разницы нет. НО, если взять в свои шаловливые руки чудо китайской техники под названием цифровой USB микроскоп, то можно увидеть то, что фотоаппаратом сфотографировать крайне проблематично.
Результаты печати
Сразу скажу, что крайние два цилиндра оторвало во время смывки излишков фотополимера. На образце 50 мкм, цилиндр диаметром 0,2 мм я случайно оторвал, пытаясь измерить его диаметр штангерциркулем.
Думаю, я просто выложу фотографии, подписав их.
Начнём с наихудшего разрешения – 75 мкм в плоскости XY.
Разрешение в плоскости XY – 50 мкм. Это «обычное» разрешение 3D DLP принтеров.
Разрешение в плоскости XY – 30 мкм.
Разрешение в плоскости XY – 10 мкм. Большее разрешение мой принтер не в силах сделать.
Выводы
Мне удалось показать причину появления вертикальны полос на элементах малого диаметра, визуально, их видно, сфотографировать фотоаппаратом мне не удалось. Также, полосы могут быть вызваны царапанным дном ванны, что тоже видно на увеличенных фотографиях. Кому необходимо высокое разрешение… думаю тем людям, кому важна «чистая» поверхность, готовая к дальнейшей работе без существенных доработок.
Что касается меня, я печатаю обычно, используя разрешение 20 мкм. На скорость печати разрешение не влияет, а на резку модели уходит существенно меньше времени.
У вас есть другое мнение или остались вопросы? Напишите, пожалуйста, в комментариях.
Спасибо за внимание!
Во многих технических описаниях можно столкнуться с такой характеристикой 3Д принтера, как разрешение. Данный параметр является изменяемым и поэтому также важно разобраться, что это и какие величины он может принимать, поскольку это будет отражаться на результатах печати.
Аналогию можно произвести с обычным изображением, то есть картинка. Чем больше будет разрешение, тем качественнее будет картинка, выше детализация. Однако и размер такого изображения будет больше. Это закономерно для любых устройств (телефоны, планшеты, экраны телевизоров и т.п.). То же самое и с 3Д принтером.
Любая 3Д модель формируется посредством слайсинга. Это процесс нарезки на отдельные горизонтальные слои, из которых формируется физическая модель.
3Д принтер обладает разрешениями двух видов:
• по осям X и Y;
• по оси Z.
Первое будет представлять собой разрешение в плоскости 3Д, а второй показатель будет касаться высоты слоя.
В теххарактеристиках 3Д принтера максимальное разрешение – это минимальная величина высоты слоя. Чем меньше будет высота слоя, тем более качественной будет деталь. Вместе с тем количество слоев также будет увеличиваться, что будет накладывать отпечаток на время печати – оно будет увеличиваться.
Для сравнения можно взять принтеры FDM , SLA . Технологии печати отличаются, как и характеристики. Для FDM-принтера минимальная высота слоя составляет 0,05мм. Показатель меньше не имеет смысла, так как данные устройства не подходят для печати высокодетализированных изделий, а также мелких моделей. И на качестве печати более меньшая величина разрешения по оси Z не отразится. В 3Д принтерах SLA толщина слоя может быть 0,005мм. Поэтому такие устройства используются для печати мелких деталей, например ювелирных украшений, стоматологических изделий.
Встает закономерный вопрос: «А всегда ли требуется высокое разрешение?» Если поставить величину толщины слоя на минимальное значение, то всегда будет увеличиваться время печати. К примеру, если печатать изделие не на 100микронах, а на 25 микронах высоты слоя, то время печати увеличится в 4 раза, то есть прямо пропорционально.
Если ваша модель представляет собой плоские стенки, расположенные под прямым углом, то на качестве увеличение разрешения не отразится. По крайней мере, существенно точно. В том случае, если ваш 3Д принтер не будет хорошо откалиброван, то слои могут смещаться относительно друг друга. И получится, что чем больше будет слоев, тем больше будет смещение и соответственно неровностей. А по итогу на высоком разрешении вы можете получить деталь худшего качества.
Если же вам нужно напечатать миниатюрные изделия со сложными элементами: гравюры, округлости, арки, большое число сложных форм, то высокое разрешение будет необходимостью, ведь в противном случае никакие элементы не будут четко пропечатаны, и они могут быть просто незаметными.
Разрешение по оси Z будет ограничено конструкционными особенностями принтера. Для FDM-устройств это будет диаметр сопла. Нельзя поставить толщину слоя больше, чем диаметр сопла, так как это будет невозможным с физической точки зрения. Для SLA-принтеров больше 100 микрон поставить также не получится, так как слой должен хорошо отверждаться лазером. Чем выше будет высота слоя, тем дольше нужно будет засвечивать лазером. Кроме того из-за высокой толщины слоя могут возникать разнообразные дефекты, а также артефакты, то есть качество изделия сильно пострадает.
Разрешение по осям X и Y будет зависеть от конструкционных особенностей принтера. Если рассматривать с точки зрения отпечатков, то данный показатель будет влиять на последние слои изделия. У FDM принтера он также будет зависеть от диаметра сопла, и чем он будет меньше, тем выше будет разрешение. В таком случае заливки будут менее заметными, а качество изделия выше. У SLA- принтеров данная характеристика будет определяться диаметром пятна лазера. Это значение будет всегда постоянным и не меняется. У DLP-принтеров данная характеристика будет зависеть от величины пикселя и разрешения проектора.
Ищете 3D-принтер с высоким разрешением? «Разрешение» — это понятие из области 3D-печати и аддитивного производства, о котором часто говорят, редко при этом понимая его значение. Как разрешение XY и Z влияет на качество моделей, изготовленных на 3D-принтере? Какой минимальный размер элементов и какую толщину слоя следует выбрать?
В этом подробном руководстве рассказывается, как разрешающая способность 3D-принтера влияет на печать моделей и как она отличается у принтеров на основе технологий SLA, FDM и DLP.
Разрешение и минимальный размер элементов
Вот уже несколько десятилетий производители техники стремятся к большему, чем у конкурентов, разрешению. Телевизоры недавно увеличили количество пикселей вчетверо — с HD до 4K, но производители уже задумываются о том, чтобы повысить разрешение до 8K. Мобильные телефоны, планшеты и другие устройства с экранами демонстрируют разрешение в качестве одной из главных характеристик, если, конечно, им есть, чем похвастаться. Но в этом нет ничего нового. Войны за увеличение разрешения ведутся с тех времен, когда цифровые технологии стали популярными, а печатная промышленность стала одним из первых полей битвы.
Если вы жили в 80-е и 90-е годы, то помните, как компании Canon, Brother, HP, Epson и Lexmark (среди прочих) стремились повысить скорость печати и разрешение. 100 x 100 точек на дюйм быстро выросли до 300 x 300, затем до 600 x 600. И наконец, сейчас стандартная разрешающая способность составляет 1200 x 1200 точек на дюйм. Тогда эти значения были предельно понятны, а использование единиц измерения было вполне логичным. К сожалению, все становится гораздо сложнее, если добавить к печати еще одно измерение.
Разрешающая способность 3D-печати
Уровень детализации модели зависит от разрешающей способности 3D-принтера во всех трех измерениях.
В 3D-печати и аддитивном производстве нужно учитывать три измерения: два плоскостных двумерных измерения (X и Y) и третье измерение Z, с помощью которого и осуществляется трехмерная печать. Так как плоскостные измерения и измерение Z, как правило, контролируются совершенно разными механизмами, их разрешающие способности будут отличаться. Поэтому их необходимо рассматривать отдельно. В результате возникает много путаницы по поводу трактовки термина «разрешающая способность 3D-печати» и ложных ожиданий от качества печати.
Запросить образец печати
Оцените качество стереолитографической печати на собственном опыте. Мы отправим бесплатный образец модели, напечатанной на стереолитографическом 3D-принтере Formlabs, прямо в ваш офис.
3D-печать с высоким разрешением: сравнение различных технологий 3D-печати
Стереолитографические 3D-принтеры Formlabs с высокой разрешающей способностью отличаются высоким разрешением оси Z и низким минимальным размером элементов на плоскости XY, что позволяет им передавать мелкие детали.
Что влияет на высокое разрешение 3D-принтера? Нельзя назвать какой-то один обособленный фактор. Так как 3D-принтеры изготавливают модели в 3 измерениях, нужно учитывать по крайне мере два фактора: минимальный размер элементов плоскости XY и разрешающую способность оси Z (толщину или высоту слоя). Разрешающая способность оси Z определяется легко, поэтому ее указывают чаще, хотя она в меньшей степени связана с качеством печати и поверхности. Более важная разрешающая способность XY (минимальный размер элемента) измеряется с помощью микроскопа и поэтому не всегда встречается в технических характеристиках.
На практике это означает, что 3D-принтер должен отличаться высокими характеристиками в обеих категориях (во всех 3 измерениях).
Знакомство с настольной 3D-печатью методом стереолитографии (SLA)
Скачайте наш технический доклад, чтобы узнать, как работают технологии SLA-печати, почему сегодня их используют тысячи специалистов и чем эта технология 3D-печати может быть полезна в вашей работе.
3D-печать на основе технологий SLA и FDM
С тех пор как в продаже появились первые настольные 3D-принтеры, многое изменилось. Сейчас стереолитографические (SLA) 3D-принтеры, такие как Form 3, напрямую конкурируют за место на рабочем столе с 3D-принтерами на основе технологии моделирования методом наплавления (FDM). Одно из основных преимуществ стереолитографических 3D-принтеров, использующих в качестве расходных материалов полимеры, по сравнению с их сородичами, которые расплавляют пластик, — это качество печати: SLA-принтеры позволяют получить модели с более гладкой поверхностью и более высокой степенью детализации. Хотя стереолитографические принтеры, как правило, позволяют добиться значительно меньшей толщины слоя, причина улучшения качества печати заключается в гораздо более высокой разрешающей способности XY.
SLA-принтеры (справа) имеют большую разрешающую способность и позволяют получить модели с более гладкой поверхностью и более высокой степенью детализации, чем FDM-принтеры (слева).
В отличие от 3D-принтеров на основе технологии FDM, минимальный размер элементов в плоскости XY в стереолитографических 3D-принтерах не ограничивается динамикой потока расплавленного пластика, а в большей степени определяется оптикой и кинетикой радикальной полимеризации. Хотя расчеты сложны (и выходят за рамки этой статьи), можно сказать, что детали на моделях, изготовленных на стереолитографических принтерах, имеют примерно такой же размер, как и диаметр соответствующих лазерных пятен. А лазерные пятна могут быть очень маленькими, особенно по сравнению с соплами на FDM-принтерах.
Ознакомьтесь с нашим подробным руководством, где сравниваются 3D-принтеры на основе технологий FDM и SLA, чтобы узнать их различия с точки зрения качества печати, материалов, применения, рабочего процесса, скорости, затрат и т. д.
3D-печать на основе технологий SLA и DLP
Технологии 3D-печати на основе полимеров, такие как SLA, LFS и DLP, обеспечивают максимальную разрешающую способность всех процессов 3D-печати, доступных для настольных принтеров. Основные единицы измерения процессов SLA и DLP — различные формы, что затрудняет сравнение принтеров только по числовым характеристикам.
3D-принтеры на основе технологии DLP имеют неподвижную относительно рабочей области матрицу пикселей, а SLA- и LFS- принтеры, в которых используется лазер, могут фокусировать лазерный пучок на любой координате плоскости XY. Это означает, что лазерные 3D-принтеры с высоким качеством оптики могут точнее воспроизвести поверхность модели, даже если размер лазерного пятна больше, чем размер пикселя в DLP-принтере.
Какую бы технологию 3D-печати из полимеров вы ни выбрали, профессиональные 3D-принтеры должны передавать мельчайшие детали ваших творений, от фотореалистичных моделей до изысканных ювелирных украшений.
При печати на 3D-принтерах на основе технологий SLA и LFS (слева) линии слоев практически не видны. В результате шероховатость поверхности уменьшается, что позволяет получить гладкую поверхность, а при использовании прозрачных материалов — модели с большей прозрачностью. В DLP-принтерах для визуализации изображений применяются прямоугольные воксели, что может привести к появлению вертикальных линий (справа).
Узнайте больше о различиях в технологиях SLA и DLP в плане разрешающей способности, точности, четкости, объема печати, качества поверхности, скорости и принципов работы.
Разрешающая способность XY
В мире 3D-печати никакой другой фактор не влияет на качество моделей больше, чем разрешающая способность XY. Ее часто упоминают, но редко понимают. Определение разрешающей способности XY (или горизонтального разрешения) различается в зависимости от технологии 3D-печати:
- стереолитографические 3D-принтеры - сочетание размера лазерного пятна и величины шагов, с помощью которых можно управлять лучом;
- DLP-принтеры - размер пикселя, наименьшей детали, которую проектор может воспроизвести в одном слое;
- FDM-принтеры - наименьшее расстояние, на которое может переместиться экструдер в пределах одного слоя.
Как правило, чем ниже это значение, тем выше детализация. Но это число не всегда указывается в технических характеристиках, а даже если указывается, то не всегда правильно. Чтобы получить представление об истинной разрешающей способности XY, важно понимать принцип работы принтера.
Как разрешающая способность XY влияет на качество ваших моделей? Чтобы узнать это, мы решили протестировать стереолитографический 3D-принтер Form 2. Размер лазерного пятна в принтере Form 2 составляет 140 мкм (ПШПВ), что должно позволять ему воспроизводить мелкие детали на плоскости XY. Мы решили проверить, соответствует ли эта идеальная разрешающая способность истине.
Проектирование модели для проверки разрешающей способности 3D-принтера
Для проверки минимального размера элемента на плоскости XY для принтера Form 2 мы разработали модель (слева) с линиями толщиной от 10 до 200 мкм и распечатали ее, используя полимер Clear Resin (справа).
Сначала мы разработали и распечатали модель, чтобы проверить минимальный размер элемента на плоскости XY. Модель представляет собой прямоугольный блок с линиями различной ширины в горизонтальном, вертикальном и диагональном направлениях, которые нанесены для предотвращения смещения. Толщина линий составляет от 10 до 200 мкм, линии нанесены через 10 мкм и имеют высоту 200 мкм, что соответствует двум слоям при печати с разрешением 100 мкм для оси Z. Изготовленную из полимера Clear Resin модель дважды промыли в изопропиловом спирте и подвергли финальной полимеризации в течение 30 минут.
Анализ модели
Модель сфотографировали и окрасили в зеленый цвет для улучшения восприятия. Вертикальная желтая линия с черными точками в правой стороне окна предназначена для измерения ширины сфотографированной линии.
После финальной полимеризации мы поместили модель под микроскоп и сделали фотографию в высоком разрешении для дальнейшего анализа. С помощью ImageJ, бесплатной программы для анализа изображений от Национальных институтов здравоохранения США (NIH) мы масштабировали пиксели изображений и измерили фактическую ширину напечатанных линий. Мы собрали более 50 точек данных на ширину линии, чтобы исключить ошибки измерения и вариабельность. Мы проанализировали три модели, изготовленные на двух принтерах.
Анализ результатов
Результаты показывают, что Form 2 имеет такую же идеальную и фактическую разрешающую способность XY для элементов моделей размером от 150 мкм.
По мере того как ширина линии уменьшается с 200 до 150 мкм, идеальные значения находятся в пределах 95 % доверительного интервала измеряемого значения. По мере того как предполагаемая ширина линии становится меньше 150 мкм, измеряемый интервал начинает значительно отклоняться от идеального. Это означает, что принтер может надежно воспроизводить на плоскости XY элементы размером до 150 мкм, толщиной в человеческий волос.
Минимальный размер элементов на плоскости XY у принтера Form 2 составляет около 150 мкм — всего на 10 мкм больше, чем размер пятна установленного в нем лазера (140 мкм). Минимальный размер элемента не может быть меньше, чем размер лазерного пятна. Существует множество факторов, влияющих на это значение: преломление лазера, микроскопические загрязнения, химические свойства полимера и т. д. Учитывая всю экосистему принтера, разница в 10 мкм является номинальной. Не у всех 3D-принтеров указанная разрешающая способность соответствует фактической, поэтому прежде чем выбрать подходящую для вашего проекта разрешающую способность, рекомендуется провести множество исследований.
Если вам нужны модели с мелкими деталями, ищите принтер, для которого разрешающая способность XY не просто приводится как число, а подкрепляется данными измерений.
Разрешающая способность Z
Знакомясь с техническими характеристиками 3D-принтеров, вы обнаружите, что один параметр встречается чаще, чем какие-либо другие. Это разрешающая способность оси Z. Также известная как толщина или высота слоя, вертикальная разрешающая способность была первым основным числовым параметром, по которому различались ранние 3D-принтеры. Первые подобные устройства с трудом преодолевали барьер в 1 мм, но теперь толщина слоев в 3D-принтерах на основе технологии FDM может быть меньше 0,1 мм, а в LFS- и SLA-принтерах — еще меньше.
3D-принтеры Formlabs поддерживают толщину слоя от 25 до 300 мкм, в зависимости от материала. Такой диапазон значений позволяет найти идеальный баланс между скоростью и качеством печати. Но главный вопрос заключается в том, какая толщина слоя будет идеальной для вашей модели.
Всегда ли менее тонкие слои лучше?
Высокая разрешающая способность 3D-печати влияет на другие параметры. Чем тоньше слой, тем больше слоев нужно напечатать, в результате чего увеличивается время изготовления модели: как правило, печать с разрешающей способностью в 25 мкм выполняется в четыре раза дольше, чем с разрешением в 100 мкм. Кроме того, чем больше слоев, тем выше вероятность возникновения ошибок. Например, даже при коэффициенте успешной печати слоев в 99,99 % четырехкратное увеличение разрешающей способности снижает шансы на успешную печать модели с 90 % до 67 %, при условии, что слой с ошибкой приводит к браку.
Чем меньше толщина слоя, тем дольше выполняется печать и тем выше вероятность возникновения ошибок и искажений.
Правда ли, что чем выше разрешающая способность (чем тоньше слои), тем выше качество готовых моделей? Не всегда. Это зависит от модели и разрешающей способности XY 3D-принтера. Как правило, чем меньше толщина слоя, тем дольше выполняется печать и тем выше вероятность возникновения искажений и ошибок. В некоторых случаях печать моделей с более низким разрешением (т. е. с более толстыми слоями) может даже привести к повышению качества.
Когда тонкие слои не нужны
Более тонкие слои обычно ассоциируются с более плавными переходами по диагоналям, из-за чего многие пользователи доводят разрешающую споосбность Z до предела. Но что если модель состоит в основном из вертикальных и горизонтальных граней, с прямыми углами и небольшим количеством диагональных поверхностей? В таких случаях увеличение количества слоев не приведет к повышению качества печати.
Проблема усугубляется, если разрешающая способность XY данного принтера не идеальна и он «выходит за рамки» при формировании внешних граней. Чем больше слоев, тем больше несоответствующих выступов будет на поверхности. В этом случае готовая модель будет выглядеть гораздо хуже, даже если разрешающая способность Z будет выше.
Когда нужно увеличивать разрешающую способность Z
Бывают случаи, когда нужно увеличить разрешающую способность. При наличии принтера с хорошей разрешающей способностью XY и модели со сложными элементами и множеством диагональных граней уменьшение толщины слоев позволит получить физическую модель значительно лучшего качества. Кроме того, если эта модель маленькая (не более 200 слоев), то увеличение разрешающей способности оси Z приведет к реальному улучшению качества.
Некоторые дизайнерские решения выигрывают от более высокой разрешающей способности Z: органические формы, закругленные арки, мелкое тиснение и замысловатая гравировка.
Для крошечной модели с большим количеством деталей и арочными элементами нужна более высокая разрешающая способность Z. Этот собор был напечатан на принтере Form 2 с разрешением в 25 мкм.
Старайтесь придерживаться такого общего правила: печатайте более толстые слои и повышайте разрешающую способность Z только тогда, когда это действительно необходимо. При правильном сочетании принтера и типа модели более высокая разрешающая способность Z позволит запечатлеть замысловатые детали вашей конструкции.
Полимер Grey Resin позволяет осуществлять печать с разрешением 160 мкм. Оцените разницу в скорости самостоятельно.
Программное обеспечение PreForm компании Formlabs позволяет выбирать толщину слоя. Начиная с версии PreForm 3.0.3, из полимера Grey Resin можно печатать модели с высотой слоя 160, 100, 50 и 25 мкм. Печать с разрешением 160 мкм ускорит процесс итерации и позволит инженерам переходить от проекта к готовой модели еще быстрее. А стоматологи могут изготавливать больше элайнеров за день без ущерба качеству.
Начните работу с 3D-принтером с высокой разрешающей способностью
Надеемся, что после того, как вы познакомились с понятием разрешающей способности и разобрались с различиями в технологиях и результатах 3D-печати, вам будет гораздо проще выбрать 3D-принтер, оптимально соответствующий вашим потребностям и рабочему процессу.
Чтобы узнать больше о стереолитографических 3D-принтерах нового поколения, ознакомьтесь с информацией об устройствах Form 3 и Form 3L на основе технологии LFS.
Хотите собственными глазами увидеть, как выглядят модели, напечатанные с высокой разрешающей способностью? Закажите образец печати, который доставят прямо в ваш офис.
В этой статье разберем что такое разрешение 3D принтера, какие значения может принимать данный параметр, от чего зависит и как им пользоваться в 3D печати.
Увеличенная поверхность FDM отпечатка (50 , 200 и 300 микрон справа налево)
По аналогии с разрешение на других устройствах, к примеру чем оно выше тем качественней картинка и детализация но размер её будет значительно больше низкокачественного изображения, то же самое в случае с 3D печатью.
Как известно любой отпечаток формируется посредством разбиения его 3D модели на множество слоев, а затем физического построения его из них.
Разрешение 3d принтера можно разделить на 2 направления: в плоскости X-Y (2D ) и по высоте Z слоя.
Почему важна высота слоя
В спецификации и характеристиках 3D принтеров под максимальных разрешением всегда подразумевается минимальная высота формируемого слоя, т.е. чем тоньше слой тем выше разрешение и лучше качество деталей, но время печати значительно увеличивается. К примеру возьмем FDM, SLA (DLP ), SLS, DMLS, SLM 3D принтеры. Минимальная толщина слоя Z у FDM 0.05 мм, ниже устанавливать не имеет смысла т.к. качество это не улучшит, для печати миниатюрных элементов эти устройства плохо подойдут. SLA (DLP ), разрешение DMLS и SLM принтеров может достигать 0,005 мм и такие принтеры отлично подходят для печати ювелирных украшений и детализованных объектов.
Но всегда ли хорошо устанавливать высокое разрешение? Установив толщину слоя на минимальные значения вы сильно увеличиваете время печати, пропорционально, например уменьшив толщину слоя со 100 до 25 микрон, вы фактически увеличиваете время в 4 раза. Если ваша модель состоит только из плоских стенок, расположенных под 90 град. к горизонтали, устанавливать высокое разрешение не имеет смыла т.к. на качество это существенно не повлияет.
Если 3D принтер плохо откалиброван, слои будут смещены относительно друг друга и получиться так — чем больше слоев тем больше неровностей и соответственно качество будет хуже.
Но есть случаи когда высокое разрешение просто необходимо, дело в том что при печати миниатюрных: деталей, округлых арок, сложных гравюр и других элементов конструкции в низком разрешении недопустимо т.к. их просто не будет заметно.
Максимально разрешение Z ограничено конструктивными особенностями того или иного принтера. Например FDM это диаметр сопла, выше него толщину слоя невозможно увеличить физически, у SLA (DLP , LCD) обычно максимальное разрешение не более 100 микрон, т.к. устанавливать выше нет смысла, каждый слой необходимо засветить лазером так, что бы материал надежно затвердел, чем толще слой тем больше времени на это необходимо к тому же могут образовываться дефекты и артефакты.
Разрешение в плоскости X-Y.
Этот параметр зависит в первую очередь от конструкции самого 3d принтера. Основное влияние он оказывает на последние горизонтальные слои. Например у FDM это диаметр сопла, тем оно меньше тем выше разрешение и меньше заметны заливки. У SLA 3d принтеров — это диаметр пятна УФ-лазер, это значение всегда постоянно. У DLP — это разрешение проектора и размер пикселя.
Какова типичная высота слоя для разных технологий 3D печати
- FDM: 50-400 мкм (наиболее часто: 200 мкм), максимальная высота слоя выбирается как 80% от диаметра сопла
- SLA / DLP / LCD: 10 — 100 мкм (наиболее часто: 50 мкм)
- SLS: 80 — 120 мкм (наиболее часто: 100 мкм)
- MJM (Струйная 3D печать): 16-30 мкм (наиболее часто: 16 мкм)
- Binder Jetting: 100 мкм
- DMLS / SLM: 30-50 мкм
Скругления и углы
Влияние толщина слоя более заметно на изгибах и углах и менее заметно на прямых вертикальных стенах из-за послойного характера 3D-печати.
Например, чтобы напечатать отверстие по горизонтальной оси, программное обеспечение принтера должно разрезать круглое отверстие на несколько слоев, а затем сложить их друг на друга, создавая неровный край, похожий на лестницу. Это называется ступенчатым эффектом и становится более заметным на поверхностях с большей кривизной.
Если конструкция включает в себя значительное количество изгибов, углов или отверстий, использование более низкого уровня высоты приведет к получению более точной детали.
Высота слоя и функциональность
При 3D печати функциональной детали предпочтительнее использовать более толстый слой, так как это приведет к экономии времени и средств, а также к улучшенным механическим характеристикам. Например, напечатанная деталь на FDM принтере из ABS с высотой слоя 300 мкм, имеют примерно на 20% большую прочность, чем детали, напечатанные с толщиной слоя 100 мкм. Особенно это проявляется, когда были неправильно выбраны параметры 3D печати (температура , обдув, скорость), приведшие к плохой межслойной адгезии . Учтите, что зачастую самое слабое место напечатанной 3D модели это плохо склеенные слои и излом при приложении нагрузки обычно идет вдоль слоев со слабой межслойной адгезией.
Постобработка
При выборе высоты слоя также важно учитывать, будут ли детали подвергаться постобработке. Более высокая высота слоя может быть лучшим выбором, если деталь будет шлифоваться, обрабатываться ацетоном или краситься.
Читайте также: