Как излечить 3D-печатные модели от «слоновьих ног»

«Слоновья нога» — это распространенный дефект в виде заметного утолщения в основании 3D-печатных изделий. В этой статье рассмотрим несколько методов избавления от дефекта.

«Слоновьи ноги» возникают довольно часто и не всегда считаются серьезным браком. Все зависит от назначения 3D-печатного изделия: если это художественная модель, то небольшим утолщением зачастую можно пренебречь, но если это техническая деталь, особенно компонент какого-нибудь механизма, такие дефекты могут приводить к серьезным проблемам из-за потери размерной точности.

Слоновья нога — это утолщение нижних слоев моделей

Самая распространенная причина этого дефекта, не считая проблем с механикой 3D-принтеров — перегрев пластика на нижних слоях и давление, оказываемое материалом сверху. Проверить это легко: обычно утолщение появляется не сразу, а после построения значительной части модели. По мере набора массы модель все сильнее давит на нижние слои, и основание расплющивается.

Как это лечится:

1. Температура. Первый шаг по устранению «слоновьей ноги» — регулировка температуры столика и обдува. Для начала попробуйте снизить температуру столика подальше от температуры размягчения или стеклования небольшими шагами, например по пять градусов. Дополнительно можно попробовать задействовать обдув для охлаждения первых слоев, а также снизить скорость укладки, чтобы пластик успевал застывать перед укладкой материала сверху.

2. Юстировка. Если регулировка температуры и обдува не помогает, проверьте юстировку столика и начальную дистанцию сопла от стола (так называемый Z-offset): при слишком малой начальной высоте первый слой может сильно «вмазываться» в столик соплом, создавая эффект «слоновьей ноги».

3. Попробуйте печатать на рафтах. Рафт (Raft) — это вспомогательная структура, служащая платформой, поверх которой печатается само изделие. 3D-печать рафтов означает более высокий расход пластика и усложняет постобработку, так как по завершении построения рафт придется отдирать от основания модели. Плюс же в том, что рафты принимают на себя дефекты, образующиеся на начальной стадии 3D-печати. Сюда входят как «слоновьи ноги», так и деформации из-за усадки, например отрыв от столика и закручивание нижних углов моделей. Подробнее про рафты и другие вспомогательные структуры рассказывается в статье по этой ссылке.

3D-печатная модель на рафте

4. Добавьте фаски. Если избавиться от слоновьих ног настройкой 3D-принтера никак не получается, можно компенсировать дефект изменением 3D-модели — сужением основания так, чтобы при возникновении «слоновьей ноги» модель принимала требуемую форму. Например, на первые несколько слоев можно добавить фаски под углом 45 градусов. Когда нижние слои «расплющатся», фаски должны преобразоваться в вертикальные стенки. Для настройки этого параметра желательно напечатать калибровочный кубик, чтобы сравнить заданную длину сторон с фактической и определить степень компенсации.

Калибровочный кубик со «слоновьей ногой»

Многие слайсеры позволяют компенсировать толщину без необходимости в ручном редактировании 3D-моделей. В слайсере Сura эта функция называется Initial Layer Horizontal Expansion (горизонтальное расширение первого слоя), в слайсерах Slic3r и PrusaSlicer — Elephant Foot Compensation (компенсация слоновьей ноги), а в Simplify3D — Horizontal Size Compensation (компенсация размера по горизонтали).