在3D打印中,通常我們會(huì)給懸空和跨橋添加支撐結(jié)構(gòu),以提高打印成功率。把支撐參數(shù)設(shè)置好,打印基本就成功了一半。但是,你知道樹(shù)脂3D打印(SLA/DLP/LCD),如何設(shè)置支撐參數(shù)最合理?不同的切片軟件,對(duì)于支撐參數(shù)的叫法各有不同,總體而言,都是大同小異。為了更好的掌握支撐設(shè)置,以ChiTuBox為例,一步步來(lái)分析跟支撐結(jié)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)。
ChiTuBox支撐參數(shù)名稱(chēng)如下圖所示:
ChiTuBox下載連接:https://www.chitubox.com/download.html
底筏
底筏在打印中首先被固化,它主要的目的就是增加與成型平臺(tái)的附著力。底筏直接打印在成型平臺(tái)上,接著才是支撐和模型。底筏的曝光時(shí)間建議至少是常規(guī)曝光時(shí)間的10倍,這樣才能使成型平臺(tái)和料槽接觸面之間任何可能出現(xiàn)的縫隙都被充分固化,使得第一層牢牢地附著在成型平臺(tái)上。
在ChiTuBox里,跟底筏相關(guān)的參數(shù)設(shè)置有以下5個(gè),跟著小編一起來(lái)看看:
01底筏形狀
如下圖所示,ChiTuBox底筏形狀可選無(wú)底筏和滑板。無(wú)底筏時(shí),附著在成型平臺(tái)上的,其實(shí)就是底部?;鍫畹追ひ砸徽麎K的形式貼合在成型平臺(tái)上,以提升附著力。邊緣微微翹起,使其鏟起時(shí)更易與平臺(tái)分離。
左:無(wú)形狀 右:滑板狀
02底筏面積比例(%)
底筏面積比例就是底筏在成型平臺(tái)上的打印面積。比例越大,面積就越大,附著強(qiáng)度也就越大。但這樣會(huì)增多樹(shù)脂的消耗,并且附著越緊,鏟除難度也就越大。
左:底筏面積比例(110%) 右:底筏面積比例(180%)
03底筏厚度(毫米)
顧名思義,這個(gè)參數(shù)就是底筏的厚度。通常,底筏越厚,附著力就越強(qiáng),但材料消耗和拆除難度也隨之提升。
左:底筏厚度(1mm) 右:底筏厚度(5mm)
04底筏高度(毫米)
底筏越高,拆除時(shí)就越容易下力。同樣,材料消耗也會(huì)越多。
左:底筏高度(1.8mm) 右:底筏高度(5mm)
05底筏坡度(°)
底筏坡度是指底筏邊緣和水平面所成角度。一般來(lái)說(shuō),角度越小,利用杠桿原理,從成型平臺(tái)上鏟掉模型時(shí)就越好下力。
左:底筏坡度(20°) 右:底筏坡度(80°)
Z抬升高度
Z抬升高度是模型與成型平臺(tái)之間的距離。調(diào)整模型的Z抬升高度,這樣直接打印在平臺(tái)上的就不是模型,而是底筏和支撐。對(duì)于較大的成型平臺(tái),抬升高度可以設(shè)置為7毫米,小型的設(shè)置為5毫米,抬升速度可以設(shè)置為10毫米/分。
左:Z抬升高度(20毫米) 右:Z抬升高度(5毫米)
頂部
頂部指的是支撐結(jié)構(gòu)的頂端。頂部作為連接模型和支撐的關(guān)鍵部分,強(qiáng)度很重要。如果支撐頂部的強(qiáng)度不夠,3D模型就可能會(huì)因離型膜對(duì)模型產(chǎn)生的分離力,把模型從支撐上扯斷。
01接觸形狀
球形接觸是一個(gè)小球體,用來(lái)增強(qiáng)模型和支撐之間的連接面。此外,在拆除支撐時(shí),可以從球體和支撐連接的地方用鑷子剪斷,這樣不容易破壞模型。有些剛性樹(shù)脂比較脆,鑷子剪的時(shí)候,容易連帶到模型表面,給模型留下坑洞。
左:無(wú)形狀 右:球形
02接觸形狀直徑(毫米)
接觸形狀直徑直接反應(yīng)在模型和支撐的接觸面積上。接觸形狀直徑越長(zhǎng),支撐頭與模型接觸面積越大,同樣后處理時(shí)用尖嘴鉗剪除支撐也越麻煩。
03接觸深度(毫米)
接觸深度越深,支撐頭嵌入模型里的深度就越深。
04連接形狀
ChiTuBox有3種連接形狀:圓錐體、凌錐、滑板,如下圖從左到右所示。我們可以看到,從圓錐體到滑板,整個(gè)頂部的切面越來(lái)越少,支撐頂部越來(lái)越銳利。不過(guò)他們之間并沒(méi)有太多的差異性,可以根據(jù)需求自行選擇。
05上端直徑(毫米)
上端直徑是指支撐頂部上端的直徑。通常,上端直徑越大,支撐的強(qiáng)度就越高。但要注意避免頭重腳輕的情況。
06下端直徑(毫米)
同樣地,下端直徑是指支撐頂部下端的直徑。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)下端直徑有助于穩(wěn)固支撐,但也要避免下端太重,與支撐中部比例失調(diào)。
07連接長(zhǎng)度(毫米)
可以調(diào)整連接部分的長(zhǎng)度。合適長(zhǎng)度的連接可以使支撐頂部更加穩(wěn)固,同時(shí)方便拆除。
中部
支撐的中部就像是人體的脊椎。中部的強(qiáng)度對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度有很大影響。
01形狀
跟連接形狀類(lèi)似,中部形狀如下圖從左到右所示,有3種:菱柱、立方體、圓柱體。系統(tǒng)默認(rèn)的形狀是圓柱體。
02直徑(毫米)
作為支撐的“脊椎”,中部直徑越粗,支撐強(qiáng)度就越高。同樣,材料消耗也會(huì)越多。還需要注意的是,中部需要和頂部保持一定的和諧比例,不要過(guò)粗或過(guò)細(xì)。
03角度(°)
角度是指支撐頂部和垂直方向的夾角。當(dāng)支撐頂部和模型接觸面成90°時(shí)(法向量),這樣對(duì)表面的拉力是比較垂直的,同時(shí)支撐和模型表面的接觸也是最小的,拆除會(huì)比較容易。ChiTuBox自動(dòng)生成支撐時(shí),會(huì)默認(rèn)生成與模型接觸面成90°的支撐頂部。
左:角度(10°) 中:角度(30°) 右:角度(60°)
底部
底部相當(dāng)于支撐的底座。在沒(méi)有底筏的時(shí)候,底部就是用來(lái)提升平臺(tái)附著力首先被固化的層面。此外,當(dāng)需要在模型本體上生成支撐時(shí),底部的作用就會(huì)很大。
01平臺(tái)接觸形狀
ChiTuBox有5種底部形狀,如下圖從左到右所示:滑板、圓錐體、立方體、圓柱體、菱柱??梢愿鶕?jù)喜好自行選擇,但因?yàn)榛搴蛨A錐體邊緣有翹起,會(huì)更容易鏟起。
02接觸直徑(毫米)
接觸直徑跟底筏面積比例很相似,都是用來(lái)增加在成型平臺(tái)上的附著力。但附著面積越大,材料消耗和鏟除難度也會(huì)越麻煩。
左:接觸直徑(12mm) 右:接觸直徑(20mm)
03厚度
從下圖可以明顯看出,底部厚度變厚了,接觸面積就會(huì)變小。因此,厚度并非越厚越好。
左:厚度(1mm) 右:厚度(2mm)
04模型接觸形狀
由于一些模型很復(fù)雜,有懸空和跨橋結(jié)構(gòu),這時(shí)就會(huì)在模型本體上生成支撐。和支撐頂部類(lèi)似,底部也會(huì)用一些小球體來(lái)增加接觸面,同時(shí)在拆除支撐時(shí),從球體和支撐連接的地方剪斷不易破壞模型。
左:無(wú)形狀 右:球形
05接觸形狀直徑(毫米)
接觸形狀直徑直接影響模型和支撐底部間的接觸面積。接觸形狀直徑越大,支撐與模型的接觸面積就越大,但也越難拆除。
左:接觸形狀直徑(0.6毫米) 右:接觸形狀直徑(0.8毫米)
06接觸深度(毫米)
接觸深度越深,支撐底部嵌入模型的深度就越深。
左:接觸深度(0.2毫米) 右:接觸深度(0.6毫米)
07接觸點(diǎn)
接觸點(diǎn)越多,底部“抓”在模型上的力就越大。同時(shí),3個(gè)接觸點(diǎn)形成三腳架結(jié)構(gòu),也會(huì)使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
給模型加支撐,與其說(shuō)是一門(mén)技術(shù),不如說(shuō)是一門(mén)學(xué)術(shù)。模型越復(fù)雜,在什么時(shí)候在哪里加支撐結(jié)構(gòu)就越難弄明白。好在ChiTuBox不僅提供了多樣化的支撐參數(shù),還能在分析模型后自動(dòng)在需要添加的地方生成支撐,同時(shí)根據(jù)你所設(shè)置的參數(shù),在手動(dòng)調(diào)整下進(jìn)一步完善支撐。
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