3D-Druck-Overhangs meistern: Tipps für Qualitätsergebnisse

Beim Drucken komplexer 3D-Materialien können Sie einen 3D-Druck-Overhang nicht vermeiden. Overhangs bis zu 45° können auf 3D-Druckern noch gedruckt werden, ohne die Qualität des Druckmaterials zu verlieren.

Das Drucken von Überhängen und Brücken kann für Anfänger schwierig sein, da die Konstruktionen große Fähigkeiten und Erfahrung erfordern.

3D-Druck-Overhangs sind meistens herausfordernd, hauptsächlich wegen des Faktors, dass Overhangs keine direkte Unterstützung aufweisen.

Was ist Overhang beim 3D-Druck?

Overhangs beim 3D-Druck sind geometrische Muster in einem 3D-Druckmodell, die sich nach außen und über die vorherige Schicht hinaus erstrecken. Overhangs fehlen direkte Unterstützung, was das Drucken erschwert.

Es gibt jedoch 3D-Druck-Overhangs, die tolerierbar sind, wie Druck-Overhangs mit 45° Winkel. Wenn der Overhang diesen Grenzwert überschreitet, können Sie auf Probleme wie hängende Filamentstränge stoßen.

Allgemeine Regel für 3D-Druck-Overhang

Beim 3D-Druck gibt es eine allgemeine Regel für Overhangs. Der Overhang-Winkel sollte nicht mehr als 45° betragen, um sicherzustellen, dass jede aufeinanderfolgende Schicht ausreichend Unterstützung darauf hat. Dies impliziert auch, dass bei einem 45°-Winkel das 3D-Druckmodell effektiv ausgeführt wird, da jede Schicht in etwa 50 % Kontakt mit der darunterliegenden Schicht ist.

Können 3D-Drucker Overhangs drucken?

Die meisten 3D-Drucker werden keine Schwierigkeiten haben, Overhangs von 3,99 Grad zu drucken.

Overhangs bis zu 45° können auf 3D-Druckern noch gedruckt werden, ohne die Qualität des Druckmaterials zu verlieren. Der Grund dafür ist, dass jede Schicht in einem 45-Grad-Overhang normalerweise 50 % ihrer Unterstützung von der darunterliegenden Schicht erhält.

Jede aufeinanderfolgende Schicht hat ausreichend Unterstützung, um fest zu bleiben und den Druckprozess möglich zu machen.

Jedoch nähert sich jeder Winkel, der über die 45-Grad-Marke hinausgeht, der Horizontalen und macht das Drucken schwierig. Solche Overhangs werden wahrscheinlich Delamination, Absacken, Aufrollen oder Einsturz verursachen. Über 45° hinauszugehen bedeutet, dass jede Schicht weniger Druckmaterial der darunterliegenden Schicht hat, um sich zu verbinden. Dies führt schließlich zu schlechter Druckqualität mit unangenehmen Filamentsträngen.

Wie behebt man einen Overhang an einem 3D-Drucker?

Sie wissen vielleicht, wie man 3D-druckt, warum Sie 3D-drucken möchten und sogar, wie man mit Slicing- und Skalierungsproblemen umgeht. Aber Ihr Druck hat einen Overhang. Da es keine Oberfläche gibt, auf die das Druckmaterial geleitet werden kann, wird Ihr Modell sich wellen und hängen, anstatt sich in die Form zu formen, die Sie sich ausgedacht haben.

Hier sind einige gängige Methoden, um mit einem 3D-Druck-Overhang umzugehen;

Stützstrukturen

Eine einfache Möglichkeit, mit Brücken und Overhangs umzugehen, ist die Erzeugung von Stützstrukturen. Dies sind Säulen, die vom Boden ausgehen, um die Abschnitte zu halten, die Schwierigkeiten haben, sich selbst zu halten.

Stützstrukturen kommen in verschiedenen Formen und Mustern, abhängig von der Software, die zur Erzeugung verwendet wird.

Nach Abschluss des Drucks können Sie die Stützstrukturen herausreißen, um das Druckmodell so zu hinterlassen, wie beabsichtigt.

Winkelverformung

Diese Methode befasst sich mit Overhangs, indem sie die Overhangs findet, die sie nicht drucken kann, und sie nach unten winkelt, um sie zu drucken.

Diese Technik nimmt den Kampf weg, nach dem Druckprozess irgendeine Aktivität zu unternehmen; keine Entfernung von Stützstrukturen oder Einhaltung von Finish. Diese Methode ist eine gute Idee beim Drucken von Objekten mit Overhangs übereinander.

Slicing

Eine weitere großartige Technik, um einen Overhang in einem 3D-Drucker zu beheben, ist das Aufteilen des Modells und das anschließende Wiederzusammenkleben. Wenn die Overhangs abgeflacht sind, erstellt das Slicing an diesem Punkt zwei ähnliche Objekte, die Sie flach auf dem Boden drucken können.

Wie man 3D-Druck-Overhangs und Brücken verbessert

Sicherzustellen, dass Ihre 3D-Druckmodelle keine Winkel über 45° haben, ist eine ausgezeichnete Lösung für Overhangs. Es gibt jedoch andere Möglichkeiten, 3D-Druck-Overhangs und Brücken zu verbessern, die Sie im 3D-Druck implementieren können:

• Lüfterkühlungsteile erhöhen

Eines der Dinge, die Sie tun können, um Ihre Overhangs zu verbessern, ist die Erhöhung der Effizienz Ihrer Schichtkühlung. Dies beinhaltet den Austausch des Lüfters gegen eine fortschrittlichere Einheit oder die Verwendung des Lüfterkanals, der hilft, kühle Luft zu den Drucken zu leiten.

In einigen Fällen kühlen die 3D-Drucke auf einer Seite ab, während der andere Teil gegen Overhangs kämpft, da er nicht genug Kühlung hat. Wenn dies der Fall ist, können Sie die Situation leicht korrigieren. Lüfter und Kühlung funktionieren so gut, weil das Material sofort nach der Extrusion durch die Düse auf eine Temperatur unter seiner Schmelztemperatur abkühlt, wodurch es aushärtet.

• Schichthöhe reduzieren

Eine weitere Sache, die Sie tun können, ist die Schichthöhe zu reduzieren. Diese Methode verbessert 3D-Druck-Overhangs und Brücken, weil sie den Winkel verringert, in dem extrudierte Schichten arbeiten.

Vergleichen Sie Ihre extrudierten Schichten mit einer Treppe; je größer die Stufen, desto mehr Material liegt über dem Rand der darunterliegenden Schicht, was der Overhang ist.

Andererseits impliziert eine kleine Treppe (die Schichthöhe in diesem Fall), dass jede Schicht eine enge Grundlage und unterstützende Oberfläche hat, um die Grundlage für die nächste Schicht zu setzen.

• Eine Fase in Ihr Modell integrieren

Die Integration einer Fase in Ihr 3D-Druckmodell ist eine großartige Technik, um Overhangs und Brücken in Ihrem 3D-Druck zu reduzieren.

Mit anderen Worten, anstatt einen scharfen 90°-Winkel zwischen den entsprechenden Seiten eines Objekts zu haben, können Sie eine Krümmung einführen, um an einer rechten Winkelkante oder -ecke wegzuschneiden, um einen symmetrischen schrägen Rand zu erstellen.

• Druckgeschwindigkeit verringern

Dieser Tipp zur Verbesserung von 3D-Druck-Overhangs und Brücken ist irgendwie mit dem Kühlaspekt und besserer Schichthaftung verbunden. Die Verringerung der Druckgeschwindigkeit impliziert, dass die extrudierten Schichten mehr Zeit haben, um abzukühlen und eine großartige Grundlage zu bilden.

Eine Kombination aus verringerter Druckgeschwindigkeit, besserer Kühlung, reduzierter Schichthöhe und großartiger Teileausrichtung kann Ihnen helfen, das Vorhandensein von Overhangs in Ihrer 3D-Druckgeschwindigkeit signifikant zu reduzieren.

• Drucktemperatur mäßigen

Die ideale Temperatur für Ihren 3D-Druck ist die, die gut bei der niedrigstmöglichen Temperatur extrudiert. Das Letzte, was Sie wollen, ist, eine Düsentemperatur zu verwenden, die die geeigneten Drucktemperaturen, die Sie benötigen, erweitert, es sei denn, Sie haben andere Ziele.

Dies ist der Fall, weil Ihr Filament heißer und flüssiger sein wird als nötig, was bedeutet, dass Kühlung nicht effektiv sein wird, gegeben das mehr geschmolzene Filament. Dies wird zu reduzierten Overhangs und Brücken beitragen.

• Schichtbreite verringern

Dieser großartige Tipp zur Verbesserung von 3D-Druck-Overhangs und Brücken funktioniert gut, weil er das Gewicht jeder extrudierten Schicht des Druckmaterials reduziert. Das verringerte Gewicht Ihrer Schicht bedeutet, dass weniger Kraft oder Masse dahinter ist, die über innere Schichten hängt.

Ein weiterer herausragender Vorteil der verringerten Schichtbreite ist, dass Sie weniger Material zum Abkühlen haben, was zu schnellerem Abkühlen des extrudierten Materials führt. Allerdings könnte eine Verringerung der Schichtbreite die Gesamtdruckzeit erhöhen, da Sie weniger Druckmaterial extrudieren.

• Ihr Modell in mehrere Teile aufteilen

Diese Methode ist im Vergleich zu den anderen invasiver, kann aber Wunder bei schwierigen Drucken wirken. Die Idee hier ist, Ihre Druckmodelle in kleinere Abschnitte aufzuteilen, die diese 45° verringern.

Sie können diesen Trick auch anwenden, wenn Sie mit großen Projekten und einem kleinen 3D-Drucker zu tun haben, der das gesamte Druckmaterial nicht aufnehmen kann. Einige 3D-Drucke werden normalerweise in verschiedene Teile aufgeteilt, um ein Objekt zu erstellen.

• Stützstrukturen

Die Verwendung von Stützstrukturen ist einer der einfachsten Wege, 3D-Druck-Overhangs und Brücken zu verbessern, da es hilft, eine stützende Grundlage zu schaffen, anstatt den Overhang die Magie wirken zu lassen.

In den meisten Fällen ist es schwer, Stützmaterial vollständig zu vermeiden, trotz Ihrer Ausrichtung, Schichthöhe, Kühlstufe usw. Einige Fälle könnten Sie auch zwingen, die Initiative zu ergreifen, Stützstrukturen über den Slicer hinzuzufügen. Es gibt einige Slicer auf dem Markt, die es Ihnen ermöglichen, Ihr Stützmaterial anzupassen.

• Ihren 3D-Drucker abstimmen

Das Letzte, was Sie tun können, um 3D-Overhangs und Brücken zu verbessern, ist einfach, Ihren 3D-Drucker abzustimmen. Meistens vernachlässigen Sie Ihren 3D-Drucker im Laufe der Zeit und ignorieren die Idee regelmäßiger Wartung für die beste Druckqualität.

3D-Drucker sind darauf ausgelegt, lange ohne umfangreiche Pflege zu halten, aber sie bestehen aus spezifischen Teilen, die zusätzliche Pflege erfordern. Diese Teile umfassen: Rollen, Druckdüsen, Riemen und Stangen.

• Ausrichtung Ihres 3D-Druckmodells ändern

Die Ausrichtung Ihres Druckmodells ist ein weiterer Trick, den Sie verwenden können, um Overhangs und Brücken im 3D-Druck zu verbessern.

Das bedeutet, dass Sie Ihr 3D-Modell drehen und anpassen können, um die Winkel zum Drucken Ihres Modells zu reduzieren. Sie können den Winkel möglicherweise nicht unter 45° reduzieren, aber Sie können sich diesem Winkel annähern.

Was ist Bridging (Brückenbau) beim 3D-Druck?

Bridging beim 3D-Druck ist eine Materialverschiebung, die zwei erhöhte Punkte horizontal verbindet. Es impliziert, dass Ihr 3D-Drucker zwischen zwei Punkten druckt, ohne eine Verbindung zueinander. Nehmen Sie zum Beispiel zwei Brückenpfeiler, auf denen eine Brücke gedruckt werden soll.

Ein 3D-Drucker druckt normalerweise die Basisschicht und baut dann die aufeinanderfolgenden Schichten von dieser Schicht auf. Im Gegensatz dazu gibt es keine Basisschicht zwischen zwei Punkten beim Bridging im 3D-Druck. Außerdem muss 3D-Druck in ausreichender Belüftung durchgeführt werden, um die Lücke zu überbrücken.

Das häufigste Problem beim Bridging im 3D-Druck ist, dass der Filamentbrücke aufgrund der Schwerkraft durchhängt. Bridging wird normalerweise in der oberen Schicht hohler 3D-Materialien angewendet.

Was ist Overhang-Winkel? Welche Winkel sind druckbar?

Um einen Overhang in einem Winkel unter der Vertikalen zu erstellen, versetzt Ihr 3D-Drucker jede aufeinanderfolgende Schicht. Je mehr der Winkel horizontal wird, oder 90°, desto mehr wird jede kommende Schicht versetzt. Zum Beispiel wird bei einem 45°-Winkel die Schicht um 50 % versetzt.

Jeder Winkel, der die 45-Grad-Marke überschreitet, ist schwierig zu drucken. Winkel jenseits dieses Punkts implizieren, dass jede Schicht weniger von der vorherigen Schicht hat, um sich zu haften. Dies verursacht das Drucken von minderwertigen Objekten mit hängenden Filamentsträngen. Sie sollten immer versuchen, Overhangs, die 45° überschreiten, zu vermeiden.

Fazit

Wie wir alle wissen, beginnt ein 3D-Drucker, Objekte von unten nach oben zu drucken. Jede Schicht extrudierten Materials wird von dem vorherigen Schichtmaterial oder der Druckoberfläche unterstützt.

Beim Drucken von Objekten mit komplexeren Designs entstehen jedoch obere Bereiche, die nicht vom darunterliegenden Druckmaterial unterstützt werden. Diese Bereiche stellen Overhangs oder Brücken dar, abhängig von der Form des Designs der Räume.