Dagens 3D-print – Luftiga 3D-utskrifter

Dagens 3D-print – Luftiga 3D-utskrifter

Idag vill vi lära ut något som är typiskt för så kallade FDM 3D-utskrifter. Det kallas även för FFF och innebär att 3D-skrivaren smälter en tråd plast till tunna strängar som lager för lager sätts samman till ett objekt. Det kan liknas med när man spritsar glasyr hemma i köket.

Det finns många inställningar i denna 3D-printteknik och det blir opraktiskt att förklara dem alla i detta blogginlägg. Vi vill dock lära ut några grundläggande begrepp som man kan klara sig utmärkt på.

FDM-printing

Alla FDM-3D-utskrifter består en bottendel, en yttre kontur och en topp. Dessutom bestäms även mängden plast som modellen innesluter. Innan 3D-utskriften börjar skär ett 3D-printprogram 3D-modellen i tunna lager. Varje lager blir därmed en kontur i vektorgrafik. Därefter räknas ifyllnadsgraden för varje lager. Med andra ord var någonstans 3D-printspetsen skall vandra och hur mycket plast som spritsas ut.

Det första bottenlagret blir normalt alltid täckt helt och hållet. Detta gör 3D-skrivaren genom att först spritsa ut bottenlagrets kontur. Det sker minst en gång eller flera varv intill varandra så att modellens yttre del får en tjocklek och kanthållfasthet. När dessa är klara övergår spetsen till att skapa parallella linjer intill varandra som till 100% täcker bottenytan innanför konturväggarna.

För att 3D-utskriften skall bli hållfast och tät i botten brukar programmet fylla flera bottenlager 100% ovanpå varandra. Normalt handlar det om t.ex. 3 lager som täcks helt. I 3D-printprogrammen kan man ange hur många bottenlager man vill ha. Alternativt anger man i millimeter hur tjock botten skall vara.

När alla bottenlager är skapade fortsätter 3D-skrivaren att skapa konturerna som vanligt men övergår istället att skapa insidan av modellen med den ifyllnadsgraden som man angett. Anger man 0% blir modellen helt tom och består bara av konturer (ungefär som en tom schampoflaska). Om man anger 100% fylls varje lager helt och modellen blir massiv. Däremellan får man en valfri skala där 3D-printprogrammet automatiskt skapar mer eller mindre glesa strukturer.

Anledningen till att man vill ha en icke-massiv insida är för att hålla nere utskriftstiden samt mängden plast som går åt per modell. 3D-utskrifter gjorda med denna metod gör det möjligt att skapa objekt som blir mycket lätta och samtidigt starka och vridstyva på grund av den inre strukturen. Dessa konstruktioner hade man annars inte kunna framställa med traditionella tillverkningsmetoder.

Inställningar för 3D-printing

Här förklarar vi de vanligaste inställningar och respektive benämningar:

  • Infill – Mängden ifyllning för varje lager. Detta anges oftast i procent (%) eller som t.ex. numeriskt från 0 till 1. Det finns även program där man anger ifyllnadsgrad genom att bestämma hur stora hålen (med tomrum) skall vara.
  • Perimeters / Shells – Bestämmer antal konturer per lager. Normal är detta 2 men kan med fördel ökas till fler då modellen blir mer hållfast. Det kan även förbättra chanserna för att svåra överhängsytor kan byggas utan stödmaterial.
  • Layer height – Lagertjockleken som oftast anges millimeter. Vanliga mått är t.ex. 0,1 – 0,25 – 0,34. I vissa program anges det även som ”micron”. Exempelvis är 100 micron samma sak som 0,1 mm. Tunnare lager ger slätare ytor men längre byggtider.
  • Speed while extruding – Åkhastigheten som spetsen har när den extruderar plast. Det anges oftast i millimeter per sekund. Vanliga värden ligger mellan 30 och 80 mm/s. Mjukvaran räknar automatiskt ut plastmatningshastigheten för att kompensera för snabbare och långsammare åkhastigheter.
  • Speed while traveling – Denna hastighet avser transportsträckor för printspetsen utan att den extruderar. Om modellen t.ex. består av flera fristående torn, måste skrivarhuvudet åka mellan tornen utan att extrudera material. Denna hastighet brukar vara relativt hög så att man kan spara tid vid utskrift.
  • Nozzle diameter – Diametern för det lilla hålet längst ner i printspetsen där den smälta plasten kommer ut. Normala värden är t.ex. 0,4 eller 0,5 mm. Det går att ha tunnare och tjockare. Hålets diameter påverkar hur skarpa hörn som går att bygga vid utskrift samt tiden det tar att bygga upp en modell. Tunnare värden, som t.ex. 0,1 mm kräver en hög renhetsgrad i plasttråden samt i maskinens omgivning då små partiklar kan fastna. 
  • Retraction – Detta värde anger att extruderingsmotorn backar en aning när extruderingen tillfälligt pausar. Detta drar in den smälta plasten en aning in i munstycket så att inga små droppar hänger kvar som kan fastna på modellens yta. Dessa brukar se ut som tunna strängar eller hårstrån. Om dessa ändå uppstår på några ställen är de mycket enkla att ta bort med en kniv eller en låga.

Avancerade inställningar i 3D-printprogram

Dagens 3D-skrivare och medföljande mjukvara har kommit så långt att de kan användas relativt lätt. Man behöver med andra ord inte ändra några inställningar, då förinställda värden oftast räcker.

De som ändå vill klara mer utmanande 3D-utskrifter kan glädja sig åt att de flesta program har avancerade lägen där man kan justera varje funktion i FDM-3D-printing. Vanliga mjukvaror är t.ex. MakerWare från MakerBot, Repetier (öppen källkod) och netfabb fabbster Engine.

Den senare (fabbster Engine) har flera standardprofiler men ger även möjlighet att göra de mest avancerade 3D-printprofiler som vi idag känner till. Det går t.o.m. att blanda olika profiler på ett och samma objekt i samma 3D-printpass!

Du kan ladda hem alla 3D-filer och printinställningar för detta projekt från denna länk.


Läs mer

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *