Cura-Baum-Stützen; Was sind sie und wie verwendet man sie?

Baumstützen sind beim Drucken komplexer 3D-Modelle unerlässlich, und wenn Sie Cura verwenden, sollten Sie wissen, wie Sie mit Baumstützen arbeiten und welche Einstellungen Sie für eine optimale Druckqualität verwenden müssen.

In diesem Artikel gebe ich Ihnen einen grundlegenden Überblick darüber, was Stützen sind, und genauer gesagt, was Baumstützen sind, ihre Vor- und Nachteile und wie sie in Cura verwendet werden.

Fangen wir also ohne weiteres an.

Grundlagen von Supports im 3D-Druck

FDM- und FFF-Drucker arbeiten, indem sie Thermoplastschichten drucken, und jede neue Schicht muss auf die vorherige gelegt werden, und bei dieser Methode stützt die untere Schicht die neu gedruckte Schicht.

Das alles funktioniert sehr gut, bis ein Teil gedruckt werden muss, das keinerlei Stütze darunter hat, und hier kommen Stützen ins Spiel – und speziell für diesen Artikel Baumstützen.

Stützen sind Strukturen, die nicht Teil des Drucks selbst sind und mit denen Sie Überhänge und Brücken problemlos bewältigen können, mit dem einzigen Nachteil, dass Sie am Ende mehr Material verbrauchen und zusätzliche Arbeit leisten müssen, um sie später einmal zu entfernen Druck ist fertig.

Warum werden Stützen benötigt und wann sollten Sie sie verwenden?

Bevor wir auf das Wesentliche eingehen, warum Supports benötigt werden und wann sie im 3D-Druck zum Einsatz kommen sollten, müssen wir zunächst feststellen, was Supports im Allgemeinen sind.

Stützsysteme im 3D-Druck sind Strukturen, die verwendet werden, um bestimmte 3D-Modelle während des Druckens an Ort und Stelle zu halten, die nach Abschluss des Drucks vom Modell gelöst werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle 3D-Modelle ein Stützsystem benötigen, sondern eher solche, die physische Neigungen von 45 ° und mehr aufweisen.

Nachdem Sie nun eine bessere Vorstellung davon haben, was Unterstützungssysteme beim 3D-Druck sind, lassen Sie uns untersuchen, wie Sie feststellen können, ob Sie sie in Ihren Drucken verwenden müssen oder nicht.

Wann sollten Sie Stützen beim 3D-Druck verwenden?

Das erste, was Sie bei der Entscheidung, ob Sie ein Stützsystem verwenden oder nicht, berücksichtigen müssen, hat hauptsächlich mit dem Winkel der Überhänge sowie der Verwendung von Brücken zu tun.

Überhänge sind Teile des Drucks, die in der Luft gedruckt werden müssen, ohne dass darunter eine Struktur vorhanden ist, um sie zu halten/zu stützen.

Ein klares Beispiel wäre, wenn Sie den Buchstaben „T“ vertikal drucken, da es keine Struktur gibt, die die horizontalen Teile (Arme) des Drucks stützt, und in diesem Fall werden für einen erfolgreichen Druck zusätzliche Stützen benötigt.

Etwas Ähnliches passiert mit Bridges , da dies nur horizontale Strukturen sind, die mit zwei vertikalen Linien verbunden sind, wie zum Beispiel ein Modell des Buchstabens „H“.

Überhänge und Brücken werden normalerweise in Grad durch die Z-Achse über dem Überhang gemessen:

Die Struktur „T“ beispielsweise hat einen Überhang von 90°, während die Struktur „Y“ einen Überhang von 45° hat.

Wenn Sie sich nun fragen, ob ein bestimmtes Modell ein Unterstützungssystem benötigt, sollten Sie dies berücksichtigen; Wenn ein bestimmtes Modell immense und mehrfache Überhänge von 45° und mehr hat, benötigen Sie höchstwahrscheinlich ein Stützsystem, und wenn der Winkel näher an 90° liegt, benötigen Sie unbedingt ein Stützsystem zum Drucken.

Sie können überprüfen, wie gut Ihr spezifischer Drucker mit diesem Problem umgeht, da nicht alle 3D-Drucker gleich sind und die Ergebnisse zwischen ihnen variieren können.

Grundsätzlich können einige Modelle mit einem 45°-Überhang auf einigen Druckern auch ohne Stützsystem gut aussehen, während es auf anderen praktisch unmöglich sein kann, sie korrekt zu drucken.

Was Sie tun können, ist Ihren 3D-Drucker zu testen, indem Sie einen Überhangtest drucken, der Ihnen genau zeigt, in welchem ​​​​Winkel Ihr Drucker nicht mehr richtig drucken kann, und dies sollte Ihnen eine genaue Darstellung geben, wann Sie Stützen verwenden und wann Sie ohne sie drucken können; Wenn der Druck bei 60° fehlschlägt, wissen Sie, dass ab diesem Zeitpunkt Stützen unbedingt erforderlich sind.

Eine andere Sache, die Sie vielleicht in Betracht ziehen sollten, ist die Anpassung der Druckgeschwindigkeit:

Es ist eine allgemeine Faustregel beim 3D-Druck, dass langsamere Druckgeschwindigkeiten zu glatteren und detaillierteren Modellen führen, aber das ist bei Stützsystemen und Überhängen nicht der Fall; Je höher die Druckgeschwindigkeit, desto besser kommen die Überhänge und Brücken auf Ihren Ausdrucken zur Geltung.

Was bedeutet das? Es bedeutet einfach, dass Sie sich wahrscheinlich auf ein Unterstützungssystem verlassen müssen, wenn Sie langsamere Druckgeschwindigkeiten bevorzugen, da die Geschwindigkeit nicht ausreicht, um Wackeln um die Überhänge und Brücken herum zu vermeiden.

Heutzutage sind viele 3D-Stützsysteme verfügbar, aber wir konzentrieren uns heute auf Baumstützen, da diese im Allgemeinen am besten funktionieren.

Baumstützen

Sobald Sie sich vergewissert haben, dass ein Stützsystem benötigt wird, ist es an der Zeit, herauszufinden, welche Art von Druckstütze Sie verwenden sollten, da es einige zur Auswahl gibt, wie z. B. Baumstützen, lineare Stützen, auflösbare Stützen usw.

Das Stützsystem, das im Allgemeinen verwendet wird, ist das Baumstützsystem, da es in seinem Ansatz einzigartig und sehr vielseitig ist; es hat einen baumähnlichen Aspekt, daher der Name, der das 3D-Modell mit seinem Stamm und seinen Ästen unterstützt.

Die Idee hinter diesem System ist sicherzustellen, dass die Stützäste nur an den Überhangstücken befestigt werden, die gestützt werden müssen.

Nun, warum empfehlen wir Baumstützen?

Stützen können zwar nützlich sein, um einen besseren Druck zu erzielen, sie müssen jedoch entfernt werden, sobald der Druck fertig ist, was den Druck selbst beschädigen oder Spuren hinterlassen kann.

Baumstützen sind so konzipiert, dass sie nur an den Teilen befestigt werden, die unbedingt gestützt werden müssen, und der Vorteil dabei ist, dass das Entfernen von Baumstützen normalerweise nicht so viel Schaden anrichtet wie das Entfernen anderer Arten von Stützen, und das bedeutet bessere Drucke für Sie!

Vorteile von Baumstützen

Ich habe bereits erwähnt, dass Baumstützen in den meisten Situationen den anderen Arten von Stützen überlegen sind, aber was sind die tatsächlichen Vorteile ihrer Verwendung?

Sauberere Oberfläche

Bei der Verwendung von Baumstützen berührt der „Stamm“ des Baums den 3D-Druck nicht, und da die Äste aus der Hauptstruktur herausragen, berühren sie nur die überhängenden Strukturen, die tatsächlich Unterstützung benötigen.

Das bedeutet, dass keine oder nur sehr wenige Markierungen und Abdrücke auf dem Druck zurückbleiben (nur dort, wo die Stützzweige Kontakt herstellen) und das Modell selbst gut aussieht.

Dieses Trägersystem eignet sich sehr gut zum Drucken von „Buchstaben“ und Figuren.

Weniger Filamentverbrauch und minimierte Druckzeit

Sie brauchen nicht viel Filament, um Baumstützen zu drucken, da Sie eine höhere Fülldichte verwenden können, um die Basis des Stammes stärker zu machen, aber dann den hohlen Teil mit einer geringen Fülldichte drucken, und dies gilt auch für die Äste selbst.

Das Interessante an der Erstellung von Baumstützen in Cura ist, dass es eine Weile dauern wird, die Einstellungen mit allen erforderlichen Spezifikationen zu berechnen, aber sobald dies erledigt ist, wird das Drucken des 3D-Modells schneller sein und weniger Material verbrauchen, als wenn Sie es verwendet hätten eine andere Art von Unterstützung.

Wann sollten Baumstützen verwendet werden?

Sie sollten Baumstützsysteme verwenden, wenn der Überhangswinkel zwischen 45° und 60° oder mehr liegt. Im Wesentlichen betrachten Sie hier die relative Geometrie Ihrer Modelle. Wie im einleitenden Abschnitt dieses Artikels erwähnt, sollten Sie bei Modellen mit Überhängen von 45° die Verwendung eines Baumstützsystems in Erwägung ziehen.

Wenn der Überhang näher bei 90° liegt, müssen Sie unbedingt das Baumstützsystem verwenden, um gute Ergebnisse zu erzielen. Wenn Ihre Modelle komplexe und filigrane Details aufweisen, sollten Sie außerdem die Baumunterstützung für eine bessere Detaillierung verwenden.

Einstellungen von Baumstützen in Cura

Beginnen wir mit den Grundlagen und fahren dann mit den empfohlenen und erweiterten Einstellungen fort, die Sie verwenden sollten.

Wo finden Sie den Baumunterstützungsmodus?

Um auf die Baumunterstützungseinstellungen in Cura zuzugreifen, müssen Sie zu den Druckeinstellungen gehen und dann mit der Maus über „Unterstützungen“ fahren und dann auf das „Zahnrad“-Symbol klicken.

Als nächstes aktivieren Sie die Cura „Unterstützungsstruktur ” sowie all die verschiedenen Tree Support-Optionen, die verfügbar sind, wenn Sie in der Lage sein möchten, die Parameter der Stützen detaillierter zu steuern.

Baumunterstützungseinstellungen

Die Einstellungen, aus denen das Baumstützsystem besteht, sind Astwinkel, Astabstand, Astdurchmesser, Astdurchmesserwinkel, Kollisionsauflösung, Wandstärke und Wandlinienzahl. In den Slicer-Einstellungen eines 3D-Druckers gibt es immer eine bestimmte Einstellung für alle Baumstützsysteme. Hier sind die empfohlenen Einstellungen.

Empfohlene Einstellungen

Abzweigwinkel: Dies ist der Winkel, in dem die Äste vom Hauptstamm „wachsen“. Ein niedrigerer Wert macht sie vertikaler, während ein höherer Wert mehr Stärke und Distanz bedeutet. Ein empfohlener Wert ist 45° bis 50°.

Astdurchmesser: Eine empfohlene Einstellung hierfür ist 2 bis 3 mm, da der Stammdurchmesser größer sein muss als der Astdurchmesser.

Normale Support-Einstellungen deaktivieren: Sie müssen die regulären Stützeinstellungen immer deaktivieren, wenn Sie Baumstützen verwenden möchten. Andernfalls erzeugt Ihr 3D-Drucker sowohl die regulären als auch die Baumstützen.

Nachteile von Baumstützen

Das Baumstützsystem ist so effektiv und zuverlässig, dass die Nachteile fast nicht vorhanden sind. Das einzige, was mir in den Sinn kommt, ist die zusätzliche Zeit, die während des Slicens verbraucht wird, da Ihre CPU etwas mehr als gewöhnlich benötigt, um das Tree-Support-Design zu schneiden.

Schlussfolgerung

Baumstützen helfen Ihnen nicht nur, bessere Modelle zu drucken, sondern beschleunigen auch den gesamten Prozess und verbrauchen weniger Material.

Auch wenn es eine Vielzahl anderer 3D-Druckstützen gibt, ist das Baumstützensystem zumindest in den meisten Szenarien die bessere Alternative von allen.

Wenn Sie detaillierte 3D-Drucke wünschen, sollten Sie erwägen, Baumstützen eine Chance zu geben.

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