Головне правило: шари — найслабше місце
FDM-принтер будує деталь шар за шаром. Уздовж лінії пластик суцільний і міцний, а між шарами — лише зчеплення двох розплавлених поверхонь. Тому деталь майже завжди ламається по шару, а міцність уздовж осі Z (вертикально) у кілька разів нижча, ніж у площині столу.
Звідси два висновки: потрібно правильно розвернути деталь і добре «зварити» шари між собою.
Стінки важливіші за заповнення
Навантаження сприймає переважно зовнішня оболонка деталі, як труба тримає вагу краще за стрижень тієї ж маси. Тому додати стінок зазвичай ефективніше, ніж підняти заповнення.
- Декоративні деталі: 2 стінки.
- Звичайні корисні речі: 3 стінки.
- Навантажені деталі (кронштейни, кріплення): 4–6 стінок.
- Верхні й нижні шари: 4–6, щоб «кришка» не продавлювалася і не тріскалася.
Додаткові стінки навколо отворів під гвинти особливо корисні: саме там деталь найчастіше тріскає.
Скільки заповнення насправді потрібно
| Призначення | Заповнення | Візерунок |
|---|---|---|
| Фігурки, декор | 5–15 % | Гіроїд, сітка |
| Побутові речі | 15–25 % | Гіроїд, кубічний |
| Функціональні деталі | 30–50 % | Гіроїд, кубічний |
Понад 50 % міцність росте повільно, а вага, час і витрата пластику — швидко. 100 % заповнення має сенс лише для дрібних деталей або коли потрібна саме маса.
Гіроїд і кубічне заповнення тримають навантаження в усіх напрямках приблизно однаково, тому для функціональних деталей вони кращі за «лінії» чи «сітку».
Орієнтація деталі на столі
Перш ніж ставити деталь на стіл, подумайте, куди буде прикладена сила. Розвертайте деталь так, щоб навантаження йшло уздовж ліній, а не намагалося розірвати шари.
Класичний приклад — Г-подібний кронштейн. Якщо друкувати його «стоячи», полиця відламається по шару від першого ж навантаження. Покладіть кронштейн на бік, і ті самі шари стануть суцільними гачками, які набагато важче зламати.
Інколи правильна орієнтація вимагає підтримок. Це нормальна плата за міцність. Як зменшити кількість підтримок ще на етапі моделі, розповідаємо в статті про моделювання без підтримок.
Температура, обдув і ширина лінії
- Температура. Гарячіший пластик краще зварюється з попереднім шаром. Для навантажених деталей варто друкувати у верхній частині рекомендованого діапазону.
- Обдув. Сильний обдув гарний для деталізації, але охолоджує шар до того, як він зчепиться з наступним. Для PETG, ABS і ASA обдув зазвичай зменшують.
- Ширина лінії. Трохи ширша лінія (наприклад, 0,5 мм для сопла 0,4) сильніше притискається до сусідньої й підвищує міцність.
- Висота шару. Товщі шари означають менше швів між ними. Сопло 0,6 мм із шаром 0,3 мм часто дає міцнішу деталь за той самий час. Детальніше — у статті про сопла.
- Сухий пластик. Вологий філамент дає пористі, крихкі шари. Перед важливим друком просушіть котушку.
Геометрія: зміцнюємо ще в моделі
- Заокруглення внутрішніх кутів (fillet). Гострий внутрішній кут концентрує напругу, і тріщина починається саме там.
- Ребра жорсткості замість потовщення всієї деталі.
- Металеві вставки (термовставки з різьбою) замість різьби в пластику, якщо гвинт будуть закручувати багато разів.
- Правильний матеріал. PLA жорсткий, але крихкий. Для ударів і вібрацій краще підходять PETG, ABS/ASA або нейлон. Порівняння — у статті про пластики.
Стартові налаштування для міцної деталі
| Параметр | Значення |
|---|---|
| Стінки | 4–5 |
| Верхні / нижні шари | 5 / 5 |
| Заповнення | 30–40 %, гіроїд |
| Ширина лінії | 110–120 % від діаметра сопла |
| Температура | верхня частина діапазону пластику |
| Орієнтація | навантаження уздовж шарів |
Це відправна точка, а не закон. Найкращий спосіб — надрукувати два-три варіанти тестової деталі й зламати їх. Так ви за вечір зрозумієте свій принтер і пластик краще, ніж за тиждень читання форумів. Базові параметри слайсера описані в статті про налаштування слайсера.
Потрібна деталь, яка не зламається?
У клубі 3D HUB є практичні задачі на технічні деталі: розбираємо конструкцію, орієнтацію й налаштування під навантаження. 99 грн за перший місяць, далі 450 грн/місяць.
Оформити участь у клубі