Режим вазы: учимся печатать по спирали

Режим вазы — простой, экономичный и быстрый вариант FDM 3D-печати, в основном используемый при производстве декоративных изделий. Рассказываем что это такое и зачем это нужно.

Главная черта режима вазы — бесшовность. В большинстве случаев на 3D-печатных изделиях можно наблюдать швы, образующиеся в тех местах, где головка начинает и завершает укладку слоя. Затем подача расплава прерывается, головка приподнимается и начинает укладывать новый слой, оставляя довольно неприглядные стыки. Швы можно сгладить в процессе постобработки, а также попытаться выпрямить или спрятать в заполнении с помощью тонких настроек слайсера, но работает это не всегда, по-крайней мере не всегда с оптимальными результатами.

Режим вазы отличается тем, что расплав укладывается непрерывно, одной нитью, пока не будет построена вся модель. Фактически, построение идет по спирали снизу вверх. Этот метод позволяет получать красивые, бесшовные, но при этом довольно хрупкие и геометрически простые изделия. Отсюда и название этого метода — он отлично подходит для 3D-печати ваз и других похожих объектов.

Объекты обязательно должны быть достаточно простой формы и без отверстий в стенках, так как в режиме вазы 3D-принтер выстраивает только оболочку — дно и стенки без заполнения или опорных структур. Это, с другой стороны, выливается в значительную экономию пластика.

Модели не обязаны быть цилиндрическими, но применять режим вазы к изделиям с большими плоскими поверхностями не рекомендуется, так как тонкие стенки после усадки могут деформироваться и прогнуться. На изделиях с округлыми горизонтальными сечениями усадка будет незаметна, так как модель равномерно сожмется по периметру, а вот условный кубик может сильно деформироваться.

Другими словами, режим вазы совершенно не подходит для изготовления нагруженных деталей, зато это отличный вариант для быстрой и экономичной 3D-печати декора без постобработки — плафонов, абажуров, кашпо или тех же ваз. Если будете печатать декоративные детали для светильников, убедитесь, что выбрали правильный пластик и лампочки: из-за низкой толщины стенок даже непрозрачные полимеры будут хорошо пропускать свет, на избегайте легкоплавких пластиков и ламп накаливания.

Попробуйте REC Relax — семейство филаментов из полиэтилентерефталатгликоля (ПЭТГ). Этот полимер широко используется в производстве пищевой упаковки (то есть нетоксичен), а филаменты REC Relax держат температуры до 80°С и доступны в разных оттенках, включая прозрачные. Кроме того, ПЭТГ дает отличную межслойную адгезию, помогая получать плотные, герметичные стенки — это пригодится уже при 3D-печати тех же горшков для комнатных растений.

Как это делается, разберемся ниже на примере слайсера Cura, как самого популярного профильного программного обеспечения.

Как включить режим вазы

В слайсере Cura режим вазы носит название Spiralize Outer Contour (Внешний контур по спирали). В этом режиме после начала укладки расплава головка не выполняет холостые перемещения по осям X и Y, а по оси Z поднимается плавно, с постоянной подачей пластика, постепенно выстраивая изделие по спирали.

Отсюда следует, что изделие будет состоять только из оболочки, причем тонкостенной — ровно в одну линию. Этим и объясняется непригодность для 3D-печати нагруженных деталей. Прочность можно немного повысить за счет повышения ширины линий: для этого потребуется использовать сопло достаточно большого диаметра и укладывать довольно тонкие слои. Минус такого подхода в увеличении продолжительности 3D-печати и расхода пластика, но экономия все равно будет ощутимой и по времени, и по материалу.

Функцию Spiralize Outer Contour можно найти в меню специальных режимов (Special Modes). Чтобы включить, просто поставьте галочку, как на иллюстрации выше. Далее необходимо убедиться, что 3D-модель подходит под режим вазы:

• это должен быть объект достаточно простой формы, крайне желательно округлой;
• в стенках не должно быть отверстий, так как укладка будет идти непрерывно;
• сами стенки должны быть достаточно вертикальными, так как при больших углах наклона потребуются поддержки, а в режиме вазы они не предусмотрены.

Когда вы запустите обработку, Cura нарежет модель так, чтобы она состояла из стенок толщиной в одну линию и плотного дна. Верхнего слоя — условной «крыши» — не будет, иначе что это за ваза?

Тут стоит упомянуть, что в режиме вазы можно работать только с одной 3D-моделью за раз по уже упомянутой выше причине: так как укладка расплава производится непрерывно и по спирали, ретракт и холостые перемещения не используются, а значит головка не сможет «прыгать» от одной модели к другой и обратно.

Дополнительные настройки

Ширина линий в стенках. Как мы уже упоминали, прочность можно немного повысить, сделав оболочку толще. Самый распространенный диаметр сопла — 0,4 мм, но можно поставить сопло с отверстием побольше — 0,6 мм и выше, не забывая корректировать температуру и скорость.

Температура. Если поставить более широкое сопло, экструдеру придется выдавливать расплав с более высоким темпом, а чтобы хотэнд справлялся с плавлением филамента, температуру потребуется немного поднять. Выходить за рекомендуемый диапазон экструзионных температур не рекомендуется, так как это может привести к повреждению полимера. В случае с REC Relax не стоит превышать порог в 245°С.

Скорость укладки. Скорость хода головки должна быть относительно невысокой, чтобы материал успевал немного охладиться перед нанесением следующего слоя. Времени будет немного, так как 3D-принтер не будет тратить его на построение опор и заполнения. Здесь все зависит от размера печатаемого изделия, но если у вас на руках типичный настольный FDM 3D-принтер, начните с 25-30 мм/с, а дальше повышайте или понижайте по обстоятельствам.