Support 3D nyomtatásnál: normál, tree vagy organic support?

A support akkor jó, ha nyomtatás közben stabil. És amikor elkészült a modell, úgy jön le, mintha soha nem is lett volna ott. Ez a két cél természetesen szeret egymással összeveszni.

Túl nagy távolság:

csúnya alsó felület.

Túl kicsi távolság:

a support ráheged a modellre.

Túl vékony tree support:

eldől.

Túl masszív support:

több időt töltesz a bontásával, mint amennyit a nyomtatáson megspóroltál.

Vagyis nem az a kérdés:

„Hogyan támasszam alá biztosan az egészet?”

Hanem ez:

„Mi az a legkevesebb support, amelyik még elvégzi a feladatát?”

Mikor kell egyáltalán support?

FDM nyomtatásnál az új rétegnek szüksége van valamire maga alatt.

Csakhogy ez a „valami” nem feltétlenül support.

Lehet:

• az előző réteg;
• egy túlnyúló fal;
• egy bridge;
• vagy ténylegesen generált támasz.

A gép bizonyos túlnyúlásokat support nélkül is szépen megold.

Egy ponton viszont a frissen extrudált vonal már túl kevés alátámasztást kap.

Belóg.

Elcsavarodik.

Vagy egyszerűen a levegőbe próbál nyomtatni.

A support ott kezdődik, ahol a geometria önmagában már nem tudja megtartani a következő réteget.

A 45° nem fizikai törvény

A slicerek szeretnek egy egyszerű számot adni.

45°.

Jól hangzik.

Megjegyezhető.

Csakhogy a valóságban számít:

• a layer height;
• a line width;
• a hűtés;
• a filament;
• a nyomtatási sebesség;
• a modell görbülete.

Egy jól hűtött PLA 0,12 mm-es réteggel egészen komoly túlnyúlást tudhat.

Egy meleg kamrában nyomtatott ABS vagy ASA ugyanott már egészen más történet.

A support angle tehát kiindulópont. Nem természeti állandó.

Normál support – stabil, kiszámítható, és néha brutálisan túlzás

A klasszikus support rácsos, oszlopos vagy más ismétlődő szerkezetet épít a modell alá.

Előnye:

• stabil;
• nagy sík túlnyúlásnál jól működik;
• kiszámítható;
• kevésbé hajlamos billegni;
• nagy kontaktfelületet tud adni.

Hátránya:

• sok filamentet fogyaszthat;
• sok gépidőt kérhet;
• nagy felületen érintkezhet a modellel;
• nehezebb eltávolítani;
• több nyomot hagyhat.

Ha egy 120 × 80 mm-es vízszintes „mennyezetet” kell alátámasztani:

nem feltétlenül akarok alá egy komplett műanyag bonsai-erdőt.

Ott a normál support sokszor logikusabb.

Tree / organic support – oda próbál menni, ahol tényleg szükség van rá

A tree vagy organic support elágazó szerkezettel közelíti meg a támogatandó felületeket.

Nem egy teljes rácsot épít fel.

Hanem:

• vastagabb törzsből indul;
• ágakat növeszt;
• és csak a szükséges pontokon ér hozzá a modellhez.

Különösen jó lehet:

• figurákhoz;
• szoborszerű modellekhez;
• elszigetelt túlnyúlásokhoz;
• karokhoz, állakhoz, sisakokhoz;
• olyan helyeken, ahol nem szeretnél teljes rácsot.

Kevesebb anyag.

Kevesebb érintkezési felület.

Gyakran egyszerűbb eltávolítás.

Jól hangzik.

Csakhogy:

az ág továbbra is fizikai alkatrész.

A magas tree support nem grafikai elem. Mechanikai szerkezet.

Minél magasabb és vékonyabb egy supportág:

• annál jobban tud lengeni;
• annál érzékenyebb a gyorsulásra;
• annál könnyebben megüti a nozzle;
• annál kisebb tapadási tartaléka van.

Egy 180 mm magas, 4 mm-es supportág nem azért dől el, mert a slicer „rosszul számolt”.

Lehet, hogy egyszerűen:

túl karcsú szerkezetet kérsz tőle túl nagy dinamikus terhelés mellett.

A support hibák egy része valójában elsőréteg-hiba

Ez különösen tree supportnál fontos.

Ha az ág már az alsó 20–30 mm-en elválik a tárgyasztaltól, én nem a support densityt emelném elsőként.

Megnézném:

• a first layert;
• a support talpfelületét;
• a tárgyasztal tisztaságát;
• a Z-offsetet;
• a support sebességét;
• a gyorsulást;
• a nozzle-ütközést.

A supportnak ugyanazt az első réteget kell túlélni, mint a modellnek.

Ha a lába nincs rendben, a koronáját fölösleges erősíteni.

Support brim: sokszor értelmesebb, mint még vastagabb support

Ha magas tree support hajlamos eldőlni, a megoldás nem feltétlenül az, hogy minden ág kétszer vastagabb legyen.

Lehet, hogy csak:

nagyobb talpfelület kell.

A support brim segíthet:

• keskeny ágaknál;
• magas supportnál;
• kis elsőréteg-kontaktnál;
• gyengébb tapadású felületen.

Ez ugyanaz a logika, mint a modellnél.

Nem feltétlenül az egész szerkezet gyenge.

Lehet, hogy csak a talpa kicsi.

A legfontosabb support-beállítás gyakran a Top Z Distance

A support és a modell között valamilyen résnek maradnia kell.

Ha nem marad:

összeolvadnak.

Ha túl nagy:

a modell alsó rétegei levegőben lógnak.

A slicertől függően ezt hívhatják például:

• Top Z Distance;
• Contact Z Distance;
• Top Contact Distance;
• Support Z Gap.

A név más.

A probléma ugyanaz.

Túl nagy Z distance: szép support, ronda modell

Ha túl nagy a távolság:

• belóg az alsó felület;
• széteshetnek a vonalak;
• durva lesz a kontaktoldal;
• hidalásszerű felület keletkezik.

A support ilyenkor könnyen lejön.

Csak éppen:

nem támasztotta meg rendesen azt, amiért oda építetted.

Túl kicsi Z distance: most már a modell része lett

Ha túl kicsi a rés:

• a support összeheged a modellel;
• fogóval kell tépni;
• kést keresel;
• csiszolni kell;
• letörhet egy vékony részlet.

Ez az a pont, ahol a „jó alátámasztás” már nem előny.

Ha fél órát bontod le, túl jól sikerült a kapcsolat.

A Z distance nem független a layer heighttól

Ez fontos.

Ha 0,12 mm layer heighttal nyomtatsz, teljesen más kontaktgeometria alakulhat ki, mint 0,28 mm-es rétegnél.

Ezért nem szeretem az univerzális tanácsokat:

„állítsd 0,2 mm-re.”

Melyik layer height mellett?

Milyen filamenttel?

Milyen interface-szel?

Egy support-gap szám önmagában nem profil.

Support interface – az egyik leghasznosabb trükk

Az interface sűrűbb átmeneti réteget készít közvetlenül a modell alatt.

Az alapötlet:

az egész supportnak nem kell tömörnek lennie.

Alul lehet:

• ritkább;
• gyorsabb;
• anyagkímélőbb.

Fent pedig néhány sűrű interface réteg:

• jobb alátámasztást ad;
• egyenletesebb alsó felületet készíthet;
• csökkentheti a belógást.

Nem sűrű support kell. Sűrű kontaktzóna kell.

De az interface-t is túl lehet tolni

Több interface layer.

Nagyobb density.

Kisebb gap.

Elsőre mind jobb felületet ígér.

A végén viszont lehet, hogy:

egy második modellt nyomtattál a modell alá.

Ha az interface már alig válik le:

• növeld a kontakt távolságot;
• csökkentsd a sűrűséget;
• csökkentsd az interface rétegek számát;
• ellenőrizd a hőmérsékletet.

PLA és PETG supportja nem ugyanaz az élmény

A PLA általában hálásabb supportanyag önmagához.

Megfelelő gap mellett:

• jól megtámasztható;
• viszonylag könnyen leválasztható;
• jó hűtéssel szép supportoldal készíthető.

Ezért sok, supportot igénylő dekoratív modellnél a PLA filament kényelmes választás.

PETG-nél már érdekesebb a helyzet.

Az anyag hajlamos:

• erősebben összehegedni önmagával;
• szálazni;
• felkenődni;
• makacsabb supportkontaktot készíteni.

PETG supportnál a „jó tapadás” néha pontosan az, amit nem szeretnél.

PETG-nél előbb orientálnék, aztán supportolnék

Funkcionális PETG alkatrésznél gyakran többet nyerek a modell jó tájolásával, mint azzal, hogy agresszíven supportolom.

Ha egy felületet át tudok fordítani úgy, hogy:

• support nélkül nyomtatható;
• a mechanikai irány továbbra is jó;
• nem romlik a kritikus felület,

az általában jobb megoldás.

Csakhogy itt jön a következő csapda.

A legkevesebb support nem mindig a legjobb orientáció

Ez funkcionális alkatrésznél kritikus.

Megtalálod azt az orientációt, ahol:

0 gramm support.

Gyönyörű.

A slicer is boldog.

Csakhogy közben a fő terhelés:

pont a rétegeket próbálja széthúzni.

Spóroltál:

10 gramm filamentet.

Kaptál:

egy gyengébb alkatrészt.

Ezért funkcionális modellnél előbb a mechanikai orientációt dönteném el, és csak utána optimalizálnám a supportot. Erről részletesebben a rétegirány és szilárdság útmutatóban írtunk.

A supportot olcsóbb eldobni, mint a rosszul orientált alkatrészt.

Support angle – ne hidd el vakon a slicer alapértékét

A slicer automatikusan eldönti:

„ide support kell.”

Csakhogy ő nem feltétlenül tudja, hogy a te géped:

• milyen hűtéssel dolgozik;
• milyen PLA-t használ;
• milyen layer height mellett nyomtat;
• mekkora overhangot tud tisztán megoldani.

Ezért érdemes overhang tesztet nyomtatni.

30°.

40°.

50°.

60°.

70°.

És megnézni:

hol romlik el ténylegesen a te rendszered.

Ne generálj supportot olyan helyre, ahol nincs rá szükség

Ez egyszerűen hangzik.

Mégis sok slicerprofil:

„support everywhere”.

Majd a modell belsejében megjelenik:

• egy felesleges rács;
• egy elérhetetlen oszlop;
• egy soha többé ki nem szedhető támasz.

A slicer elvégezte a feladatát.

Te pedig kaptál egy régészeti projektet.

Support on build plate only – sokszor elég

Ha a geometria engedi, az egyik legegyszerűbb korlátozás:

support only from build plate.

Így a slicer nem próbál a modell egyik felületére új supportot építeni, majd onnan egy másikat alátámasztani.

Előnye:

• kevesebb kontaktfelület;
• kevesebb nyom;
• kevesebb anyag;
• egyszerűbb eltávolítás.

Hátránya:

nem minden geometria oldható meg így.

Mikor használok support paintet?

Amikor az automatikus algoritmus túl lelkes.

A kézi support painting különösen hasznos, ha:

• csak néhány kritikus pontot kell alátámasztani;
• a slicer felesleges belső supportot generál;
• egy látható felületet szeretnél megóvni;
• furatnál vagy peremnél célzott támogatás kell;
• pontosan tudod, hol szokott elbukni a modell.

Ez az egyik olyan funkció, amely elsőre több munkának tűnik.

A végén viszont:

kevesebb supportot bontasz.

A support blocker ugyanolyan fontos lehet, mint a support enforcer

Nem mindig azt kell megmondani a slicernek:

„ide tegyél.”

Néha azt:

„ide semmiképpen.”

Például:

• menetes furat belseje;
• szűk csatorna;
• nehezen hozzáférhető üreg;
• esztétikai külső felület.

Egy támasz csak addig hasznos, amíg hozzá is férsz eltávolításkor.

Hűtés és support: a modell alsó felülete gyakorlatilag hidal

A support feletti első modellréteg nem teljesen úgy viselkedik, mint egy normál réteg.

Nem tömör felületre érkezik.

Részben:

áthidal.

Ezért a hűtés fontos.

PLA-nál erősebb tárgyhűtéssel:

• kevésbé lóghat be;
• tisztább lehet a supportoldal;
• stabilabb lehet az első kontakt layer.

ABS vagy ASA esetében azonban ugyanez a hűtés:

• ronthatja a rétegtapadást;
• növelheti a zsugorodást;
• repedést okozhat.

A PLA supportprofil nem univerzális recept.

A nozzle-hőmérséklet is beleszól a support eltávolításába

Minél forróbb az anyag:

annál jobban képes összeolvadni az alatta lévő struktúrával.

Ezért túl magas nozzle-hőmérsékletnél:

• jobb lehet a rétegtapadás;
• de rosszabb lehet a support leválaszthatósága.

Ez megint kompromisszum.

Nem azt akarjuk, hogy:

„a lehető legkevésbé tapadjon.”

Hanem:

éppen eléggé.

Oldható vagy eltérő anyagú support

Többanyagú rendszerrel már más játék kezdődik.

Használhatsz:

• külön supportanyagot;
• oldható anyagot;
• vagy csak eltérő interface-anyagot.

Ez nagyon szép alsó felületet adhat.

Főleg akkor, ha olyan anyagpárt választasz, amely gyengén tapad egymáshoz.

Így kisebb Z gap mellett is könnyebben szétválhatnak.

Jól hangzik.

És tényleg működhet.

Csak ára van.

A többanyagú support ára nem csak a support filament

Fizetsz:

• anyagváltással;
• hosszabb nyomtatási idővel;
• purge hulladékkal;
• több profilbeállítással;
• nagyobb hibalehetőséggel.

Egy egyszerű konzolnál:

teljesen fölösleges luxus lehet.

Egy bonyolult prototípusnál vagy látható supportfelületnél:

nagyon is megérheti.

Teljes support vagy csak interface más anyagból?

Sok esetben nem érdemes az egész támaszt drágább vagy speciális anyagból készíteni.

Az alsó szerkezet lehet:

ugyanaz az alapanyag.

És csak az utolsó néhány interface layer:

eltérő anyag.

Így:

• kevesebb anyagváltás kellhet;
• kevesebb speciális filament fogy;
• jobb lehet az alsó felület;
• egyszerűbb lehet az eltávolítás.

A teljes supportot nem kell aranyból önteni csak azért, mert a tetejének jól kell működnie.

Ha a support nem akar lejönni

Én ebben a sorrendben nézném:

1. Túl kicsi a Top Z Distance?
2. Túl sűrű az interface?
3. Túl sok interface layer van?
4. Túl magas a nozzle-hőmérséklet?
5. Túl nagy a flow?
6. Az anyag eleve erősen összeheged önmagával?

Nem az első reakcióm lenne:

„vegyük le 30%-ra a support densityt.”

Lehet, hogy a support belsejének semmi köze a problémához.

A kontaktzónának igen.

Ha a support alsó felülete ronda

A másik véglet.

Könnyen lejön.

Csak a modell alja úgy néz ki, mintha megolvadt volna.

Ilyenkor ellenőrizném:

• Top Z Distance;
• interface density;
• interface layer count;
• hűtés;
• sebesség;
• layer height.

Ha túl nagy a gap:

gyakorlatilag support nélküli bridge-et kérsz a modelltől.

Nem csoda, ha úgy is néz ki.

Ha az egész support összeomlik

Más hibacsoport.

Megnézném:

• a first layert;
• a support brimet;
• az ág vastagságát;
• a sebességet;
• a gyorsulást;
• a nozzle-ütközést;
• a travel útvonalat.

Egy magas organic support különösen érzékeny lehet arra, ha a nozzle időnként hozzáér.

Egyetlen kis ütés.

Utána még tíz rétegig billeg.

Majd:

viszontlátásra.

A support speed sem feltétlenül legyen ugyanaz, mint a modellé

A support ideiglenes szerkezet.

Nem kell gyönyörűnek lennie.

De stabilnak igen.

Ezért a túl nagy supportsebesség:

• ronthatja a tapadást;
• billegtetheti a hosszú ágakat;
• növelheti a mechanikai terhelést.

A túl lassú support viszont:

fölöslegesen növeli az időt.

Megint:

nem maximum. Optimális tartomány.

Ha maga a filamentprofil rossz, a supportot sem fogod jól beállítani

Túl magas flow.

Rossz hőmérséklet.

Instabil Pressure Advance.

Alulextrudálás.

Stringing.

Majd elkezded a support Z gapet hangolni.

Csakhogy közben az alap extrudálás sem stabil.

Ezért ha az egész nyomat viselkedése bizonytalan, előbb a filamentprofilt raknám rendbe a filamentprofil készítési útmutató alapján.

A supportprofil nem javítja meg a rossz filamentprofilt.

Gyors választó: normál vagy tree / organic?

Hogyan választanék support-típust?

Nagy sík felület: normál support.

Figura, organikus forma, elszigetelt pont: tree vagy organic.

Funkcionális alkatrész: először mechanikai orientáció.

Nehezen eltávolítható támasz: Z distance és interface.

Ronda alsó felület: kisebb, de még biztonságos kontaktgap és jobb interface.

Magas tree support eldől: talpfelület, brim, ágméret, sebesség és nozzle-ütközés.

A legjobb support gyakran az, amit sikerült elhagyni

Ha egy modell apró módosítással support nélkül nyomtathatóvá tehető:

az gyakran jobb megoldás.

Például:

• 45°-os letörés;
• rádiusz;
• teardrop furat;
• két részre bontás;
• más orientáció.

Miért?

Mert minden support:

• plusz filament;
• plusz idő;
• plusz kontaktfelület;
• plusz utómunka;
• plusz hibalehetőség.

A legjobb supportalgoritmus néha egy jobb CAD-modell.

A support nem cél. Ideiglenes gyártószerszám.

Ez a legegyszerűbb módja annak, hogy jól gondolkodj róla.

A supportnak nincs értéke a kész termékben.

Kidobod.

Vagyis minden grammja és minden perce:

gyártási segédköltség.

Ez nem azt jelenti, hogy mindenáron kerüld.

Ha kell:

használd.

De csak annyit, amennyi szükséges.

Ne azt optimalizáld, hogy:

„biztosan mindent megtartson.”

Hanem azt, hogy:

• nyomtatás közben stabil legyen;
• jó felületet adjon;
• ne fogyasszon fölöslegesen sok anyagot;
• és a végén könnyen eltávolítható maradjon.

Vagyis a jó support nem a legsűrűbb.

Nem a legnagyobb.

Nem az, amelyik minden négyzetmillimétert alátámaszt.

Hanem a legkevesebb, amelyik még biztosan elvégzi a feladatát.

A tanulság egy mondatban: a supportot ne plusz modellként építsd meg a modell alá, hanem ideiglenes gyártószerszámként kezeld – legyen elég stabil a nyomtatáshoz, elég közel a jó felülethez, és elég gyenge ahhoz, hogy a végén gond nélkül eltűnjön.