Blobs nella stampa 3D

Blobs in 3D Printing

Molti utenti della stampa 3D, indipendentemente dalla loro esperienza, si trovano spesso ad affrontare un fastidioso problema che è davvero difficile da eliminare: macchie sulla superficie esterna delle stampe. Questo fenomeno appare spesso all'improvviso, solo su stampe particolari, anche quando pensi di aver trovato le impostazioni di sorgente perfette per una qualità di stampa ottimale. Quindi procediamo con la variazione della temperatura, della velocità, delle accelerazioni, ecc., Ma nonostante ciò il problema non è risolto, ma solo un po 'attenuato.

Le macchie sono depositi di materiale fuso lungo la superficie esterna di una stampa, assumono l'aspetto di "palline" e sono difficili da rimuovere anche mettendo a mano la stampa in post-produzione. Questi si verificano quando l'ugello rilascia in modo anomalo il materiale fuso e spesso questo è indipendente dalle impostazioni della sorgente come la retrazione e il flusso.

 

 

 

Quando la matematica è indispensabile per la stampa 3D

Nella geometria, un poligono assume un nome e un aspetto diversi in base al suo numero di lati (segmenti). In particolare, un poligono composto da 3 segmenti sarà chiamato triangolo, composto da 5 segmenti saranno chiamati Pentagono, 6 segmenti di esagoni, 10 segmenti Decagon, ..........., da 1.000.000.000 segmenti Sii qualcosa di molto simile a una circonferenza, da 1.000.000.000.000 che i segmenti sembreranno quasi una circonferenza, da 1.000.000.000.000.000.000 che i segmenti saranno praticamente una circonferenza.

Pertanto, un poligono di N-lati, con N molto grande e ogni segmento molto piccolo, può essere approssimato con un cerchio, con maggiore precisione come nincreases. Questa tecnica viene utilizzata da stampanti 3D per stampare una circonferenza, trasformandola in una serie di coordinate XY di n segmenti, con n più o meno grandi a seconda del numero di mesh del modello STL originale. Pertanto, una circonferenza è una serie di innumerevoli segmenti, ciascuno di ampiezza molto piccola, fatta uno dopo l'altro sul focolaio della stampante 3D.

Tuttavia, ciò che gli occhi sembra essere una circonferenza molto semplice, richiede effettivamente un alto costo computazionale per la scheda principale della stampante 3D, poiché è necessario elaborare in una frazione di un secondo milioni di coordinate di milioni di segmenti. Inoltre, a seconda del numero di maglie del modello STL originale, la stampa 3D può spesso dover elaborare molti più dati di quanto sia sufficiente per ottenere una circonferenza perfetta, a volte anche più della sua capacità hardware in termini di risoluzione.

Pertanto, se ad esempio, la stampante 3D può realizzare una circonferenza perfetta a partire da 10.000.000.000 segmenti, e questa è anche la sua risoluzione massima, quando si trova la sua scheda principale per elaborare 1.000.000.000.000.000 segmenti, questo funzionerà inutili, sia perché è perché è perché è perché non è necessario è possibile ottenere un risultato ottimale con un costo computazionale inferiore e poiché tale elaborazione non può essere messa in pratica a causa delle limitazioni hardware di una stampante FDM.

 

Correlazione tra geometria e chiazze

Come visto sopra, per una semplice circonferenza, una stampante 3D si trova di fronte a un calcolo molto complesso in pochissimo tempo, spesso un calcolo anche più grande del necessario. Quindi può accadere che la scheda principale non possa elaborare i dati in tempo, quindi l'hardware che non riceve le coordinate di stampa non può solo interrompere. Queste fermate si verificano per un tempo molto breve, quasi impercettibili, ma sono sufficienti per perdere il materiale fuso lungo il perimetro esterno della stampa, formando così una chiazza.

Pertanto, indipendentemente dalle impostazioni di taglio, il fenomeno BLOBS non può essere risolto facilmente in quanto dipende dal tipo di disegno 3D, dal suo numero di maglie, dalla capacità del designer originale di realizzarlo e dalla capacità computazionale della scheda principale .

 

Risolvi il problema

L'approccio ottimale per risolvere questo problema sarebbe quello di manipolare il file STL in questione, ridurre il numero di mesh, ripararlo e cercare di ridurre le sue dimensioni in termini di megabyte. Tuttavia, questa operazione si rivela spesso complessa, adatta solo per esperti o addirittura impossibile.

D'altra parte, la Slicer di Ultimaker Care è dotata di una caratteristica speciale e nascosta che non tutti conoscono, il che è molto utile per ridurre il numero di maglie di un oggetto 3D. Questa opzione è chiamata "correzioni mesh" ed è destinata a ridurre il numero di mesh di un oggetto variando la lunghezza massima di ciascun segmento. In questo modo, aumentando la distanza massima di ciascun segmento, allo stesso perimetro inevitabilmente il numero di segmenti deve essere inferiore e quindi il costo computazionale della scheda principale è ridotto. Pertanto, elaborando più facilmente il GCODE, la stampante 3D sarà in grado di elaborare un numero maggiore di spostamenti senza soffrire di pause e quindi riducendo le chiazze.


In particolare, modificando le impostazioni predefinite con i valori sopra, sarà possibile risolvere quasi interamente il problema delle chiazze, senza alterare la qualità di stampa FDM standard. Si dovrebbe prendere in considerazione che le stampanti 3D professionali, come le stampanti FDM Ultimaker, adottano per valori predefiniti di 0,7 mm senza influire sulla loro capacità di effettuare dettagli e risoluzione.

Se dopo aver cambiato i parametri in questione dovrebbero ancora persistere alcune macchie sporadiche, sarà possibile risolvere totalmente il problema regolando leggermente i valori di temperatura e flusso verso il basso, la retrazione verso l'alto. In alternativa, è sempre possibile incrementare i valori della mesh fissa a spese dei dettagli.

La differenza di stampa con le impostazioni standard e personalizzate delle fissazioni in mesh sono immediatamente visibili:

 

Entrambi i test sono stati eseguiti mantenendo le stesse impostazioni di taglio identiche per entrambi, ad eccezione della variazione dei valori di correzioni della mesh.

Il file STL di prova è stato modificato, danneggiato e riparato tre volte, al fine di rendere difficile l'elaborazione della scheda principale.