Одно из ключевых преимуществ 3D-печати - возможность достичь беспрецедентной свободы дизайна. Эта передовая технология позволяет изготавливать компоненты со сложной структурой и внутренним наполнением. Однако существуют определенные ограничения на возможности 3D-печати. Например, 3D-принтеры, работающие по технологии моделирования с плавленым напылением (FDM), обычно сталкиваются с трудностями при печати геометрий с перекрытиями или выступами, превышающими угол 45 градусов. Несмотря на эти ограничения, благодаря опорным конструкциям, напечатанным на 3D-принтере, можно печатать детали с такими сложными элементами.

3D-печать без предварительных знаний - купить на Amazon

Опорные конструкции обычно создаются с помощью программ для нарезки и автоматически накладываются на участки 3D-модели, требующие дополнительного усиления. Помимо поддержания определенной геометрии, поддерживающие структуры могут также улучшить сцепление с основанием, минимизируя вероятность деформации.

3D-печатные компоненты, содержащие опорные структуры, требуют дополнительных этапов постобработки. Очень важно аккуратно удалить эти структуры - вручную или с помощью растворителя - чтобы гарантировать структурную прочность и визуальную безупречность конечного продукта. В этой статье мы рассмотрим различные типы поддерживающих структур, доступных для FDM 3D-печати, и расскажем о методах их безопасного удаления без ущерба для целостности 3D-печатных шедевров.

Изучение опорных конструкций

В сфере FDM существует, в основном, два типа опорных конструкций для 3D-печати: линейные и древовидные опоры.

Линейные опоры

Линейные опоры, также называемые аккордеонными или решетчатыми, являются наиболее распространенным типом опорных конструкций. Их отличают прямые вертикальные колонны, которые тянутся от платформы для сборки, обеспечивая поддержку свесов и мостов. Этот стиль предпочитают из-за его эффективности в поддержании таких элементов.

В программе Cura slicer эти линейные опоры обозначаются как "нормальные", что позволяет пользователям выбирать из множества шаблонов опор, таких как сетка, треугольник, концентрическая и линия[^2^]. Кроме того, пользователь может определить плотность опоры и решить, печатать ли опоры со стенкой - эта опция обычно рекомендуется только при использовании растворимого материала опоры.

Хотя линейные опоры служат эталоном для поддержки свесов в 3D-печатных моделях, у них есть небольшой недостаток. Поскольку они поддерживают большую часть свеса, их удаление может быть сложным, что создает риск повреждения или маркировки конечной детали.

Опоры для деревьев

Древовидные опоры, также известные как древовидные опоры, представляют собой более органичные структуры, выходящие из пластины сборки. Похожие на ветви деревьев, эти опоры особенно эффективны для печати наклонных выступов. Однако из-за ограниченного количества точек соприкосновения с печатаемым объектом они менее подходят для поддержки мостов или плоских выступов. Тем не менее, древовидные опоры имеют преимущество в плане более легкого удаления по сравнению с линейными опорами, поскольку имеют меньше точек соприкосновения.

Как правило, древовидные опоры полые, что минимизирует количество материала, необходимого для их печати. Как и в случае с линейными опорами, программное обеспечение слайсера автоматически генерирует эти конструкции, избавляя от необходимости создавать их вручную. Пользователи по-прежнему могут настраивать различные параметры древовидных опор, такие как расстояние между ветвями (расстояние между точками касания на 3D-печатной модели), диаметр ветвей и угол наклона диаметра.

Удаление опорных конструкций: Техники и соображения

После успешной 3D-печати модели и ее опор, следующим шагом будет удаление опорных конструкций. Метод удаления опор в значительной степени зависит от материала, из которого изготовлены опоры.

Отрывные опорные конструкции

В случае одноэкструдерных 3D-принтеров обычно для 3D-печати опор используется тот же филамент, что и для печати детали. Например, если вы печатаете модель из PLA, то и опоры будут изготовлены из PLA. Следовательно, эти конструкции необходимо удалять вручную.

набор инструментов для очистки 3D-печати - купить на Amazon

Поскольку большинство опорных конструкций имеют низкую плотность, иногда можно просто отщелкнуть их от 3D-печати. Однако при таком подходе есть риск повредить или сломать напечатанную деталь. Для более точного удаления можно использовать такие инструменты, как нож, плоскогубцы или кусачки, чтобы аккуратно отрезать и отломать ненужные 3D-печатные опоры. Легкий нагрев лезвия ножа может помочь плавно отделить опору от поверхности печати. Главное - работать осторожно, особенно с труднодоступными опорами.

набор инструментов для 3D-печати из 32 предметов - купить на Amazon

После удаления большинства опорных конструкций можно обработать все неровности влажной наждачной бумагой. Этот процесс сглаживает поверхность, на которой были закреплены конструкции, и полирует напечатанную деталь. Также можно использовать растворители, такие как ацетон или жидкость для снятия лака с ногтей, чтобы устранить все дефекты, вызванные удалением опор.

набор инструментов для 3D-печати из 42 предметов - купить на Amazon

Растворимые опорные конструкции

При работе с 3D-принтером с двойной экструзией удаление опор становится значительно более удобным, требующим минимального ручного вмешательства или вообще его отсутствия. Преимущество заключается в возможности печатать двумя разными типами филаментов: обычным материалом (например, PLA или ABS) для модели и растворимым материалом (например, PVA или HIPS) для опорных конструкций.

Филамент для 3D-принтера Creality Upgrade Ender - купить на Amazon

Чтобы удалить растворимые опоры, просто отсоедините 3D-печатный объект от печатного стола и погрузите его в ванну с жидкостью. ПВА-филаменты быстро растворяются в теплой воде, в то время как для HIPS требуется раствор лимонена. В обоих случаях важно избегать использования слишком горячей воды, так как она может деформировать модель. Движение воды при погружении в воду также ускоряет растворение опор. Если время поджимает, дайте опорам размягчиться в течение примерно 10 минут, а затем отрежьте большую их часть с помощью плоскогубцев. Верните деталь в ванну для полного удаления всех оставшихся следов опоры.

И последнее замечание по поводу ПВА: если вы выбрали именно этот растворимый материал, храните нить в сухом месте. Чрезмерное поглощение влаги из атмосферы может привести к засорению сопла 3D-принтера.

Заключение

В конечном счете, опорные конструкции незаменимы в мире 3D-печати, поскольку они позволяют создавать сложные геометрические фигуры с выступами и мостами, которые были бы недостижимы без них. Таким образом, независимо от того, новичок вы или опытный мастер, удаление опор остается важнейшим этапом на пути к 3D-печати.

*Многие из ссылок являются партнерскими - это означает, что Creality Cloud получает небольшую комиссию за каждую покупку без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Полезные ссылки

Самые продаваемые 3D-принтеры Creality

Самые продаваемые материалы Creality

Самые продаваемые аксессуары Creality

Как удалить опоры с 3D-отпечатков