Кожен, хто цікавиться 3D-печаткою, не міг в один прекрасний день не поцікавитися: яке сопло для 3D-принтера краще? Не в сенсі марки і виробника, а по товщині, точніше - по внутрішньому діаметру. На перший погляд може здатися, що відповідь дуже проста і все залежить головним чином від того, яка потрібна точність. Це, звичайно, так, але тільки частково, і у кожного хорошого рішення завжди є зворотний бік. Давайте спробуємо розібратися.
Друк підкладки: висота шару 0,04 мм (40 мкм) сопло 0,3 мм
Подарунок 300 рублів при наступному замовленні - купон rusabs300
Маленьке сопло - це тонко
Так, найголовніше, звичайно, що через маленькі сопла можна видути набагато більш детально пророблена твір. Цікаво, що, наприклад, через сопло 0,4 мм можна цілком друкують деталі діаметром менше 0,4 мм. Відбувається це чудо тому, що з часом система природним чином забивається, так що отримуємо ситуацію «нещастя допомогло». Зрозуміло, ненадовго. І сопло на 0,3 в штатному режимі дає відчутно кращий результат, зокрема, виходять тонше шари і різкіше кути.
Ще одне величезне гідність маленьких сопел - краще заповнення. Йдеться про таку типовою проблеми 3D-друку, як порожнечі, не тільки ті, які виникають через неякісну нитки і бульбашок. Це можна проілюструвати таким прикладом. Припустимо, ви хочете скласти стіну товщиною 70 см з цегли завтовшки 30 см. Зрозуміло, що або буде порожній простір, або, що для 3D-друку ще гірше, - виступи. Якщо цеглу тонше - шансів на успіх більше. А ще крайней важливо, що стіна (тобто роздрукований об'єкт) виходить більш міцною! І чисто естетичний момент: дуже вже помітна різниця в якості поверхні навіть при зменшенні діаметра на 0,1 мм.
Стандартна кулькова ручка.
Маленьке сопло - це нудно
3D-друк методом пошарового моделювання - процес і так не швидкий, але якщо ще й сопло маленьке, результату можна і не дочекатися. Який-небудь об'єкт розміром із сірникову коробку через сопло 0,3 мм роздруковується півгодини, а то й довше, і не можна сказати, що з бездоганною якістю.
Від діаметра сопла залежить і максимальна товщина шару. Теоретично, якщо шар буде більше 80% від товщини видавлюваної нитки, нитка просто не прилипне до попередньої площині. Для відмінного сопла діаметром 0,3 мм завтовшки шару буде хоча б 0,2 мм. Але навіть і в цьому випадку, якщо щось десь недодавілось, відразу ж отримуємо діри. Експериментальним шляхом встановлено, що сопло такого діаметру вимагає шару в 0,18 мм, тоді результат виходить задовільним. Звичайно, багато що залежить від усього механізму принтера, від екструдера і т.п. - але в нашому випадку виявилося саме так. Ми використовували пластик PLA.
А тепер припустимо, що наш об'єкт має висоту 40 мм - маленький зовсім. На роздруківку одного шару йде «всього» 10 секунд. Можна, звичайно, і швидше, але тоді шари будуть розтікатися. Шарів товщиною 0,15 мм знадобиться 266, товщиною 0,25 (це для сопла на 0,4) - 160. Тобто з-під більш тонкого сопла наш малесенький предмет вийде через 44 хвилини, а якщо розширити сопло на 0,1 мм - вже за 27. А якщо ще врахувати, що шлюб частіше трапляється при друку більш тонкими соплами, то ефективне час стає просто непристойним.
Зрозуміло, сопло меншим діаметром створює дрібні деталі, але наскільки складно і клопітно це буває!
Маленьке сопло - це ненадійно
Якщо ви використовуєте маленьке сопло, у вас немає права на помилку. Найдрібніша порошинка може привести до катастрофи, добре ще, якщо не з принтером. Маленькі сопла не люблять неякісну нитка з непостійним діаметром, вимоги до температури - теж свого роду ребус.
Зрозуміло, через менший отвір продавлюється менше пластику, а оскільки з тонким соплом хочеться отримати більш тонке якість, швидкість друку доводиться сповільнювати. Але тоді виникає ризик, що тепло буде підніматися по нагрітої нитки вгору, нитка буде розм'якшуватися і плавитися десь в екструдері, на підходах, і все може засмітитися так, що мало не здасться. Але навіть якщо вдасться уникнути виникнення таких пробок, для більш тонкого сопла потрібно більш потужний екструдер, при цьому з дуже точним механізмом, що подає.
Ще одна проблема, що виникає через низьку швидкості: самі сопла можуть заново нагрівати попередній шар, і результат буде кілька «заплаканий». Спроба знизити температуру для поліпшення якості друку нерідко призводить до того, що частинки пилу і інші конкреції недопродавліваются екструдером. Якщо сопло не абсолютно чисте, іноді воно бризкається великими некрасивими плямами, що ніяк не сприяє гарному зовнішньому вигляду об'єкта.
Можна, звичайно, збільшити швидкість, щоб уникнути хоча б проблем з перегрівом, але тоді все в сильній мірі залежить від точності і надійності механіки принтера, а також від налаштувань програми. Біда тільки, що надійність сучасних 3D-принтерів - не сама їх сильна сторона. А ще при підвищених швидкостях розбовтуються кріплення, тобто в деякому роді виникає дилема: або продовжити життя принтера, або продовжувати мучити його вузькими соплами.
Так чи потрібні ці маленькі сопла взагалі?
Потрібні, звичайно, але тільки для дійсно тонких робіт. В цілому високої якості можна домагатися і при використанні сопел більшого розміру. Якщо ж ви зважилися працювати з маленькими, треба мати багато часу, щоб точно налаштувати принтер, програму, правильно підібрати нитку а потім дожити до результату. І привід при цьому повинен бути винятково надійний, нитка - абсолютно рівною, пластик і головка - абсолютно чистими, шари - досить тонкими і т.д. і т.п.
Багатьом це врешті-решт вдається домогтися, але навіть тоді немає ніяких гарантій, що все завжди буде виходити гладко.
Треба розуміти, що сопла діаметром 0,3 мм - це не щось незвичайне, вони досить поширені, і 0,2 теж раритетом не є. Тому питання про їх ефективність актуальні. Але 0,4 - це цілком гідний навіть і не для початківця компроміс між якістю і швидкістю.
Ось таке кілька однобоке обговорення вийшло. Тепер абсолютно природним чином виникає інше питання: а що можна сказати доброго про великі сопла і товсті нитки? Можна, і чимало, але це, як то кажуть, вже зовсім інша історія.