Скільки друкує 3D-принтер і від чого це залежить?

Якщо ви вперше стикаєтеся з 3D-друком, то, напевно, цікавитеся, скільки часу займе друк вашої моделі. На жаль, однозначної відповіді немає, адже все залежить від розміру об’єкта, вибраної технології, матеріалу та навіть налаштувань принтера. Давайте розберемося, що впливає на швидкість 3D-друку і як її можна оптимізувати.

Скільки часу займає 3D-друк?

Тривалість 3D-друку варіюється залежно від типу принтера, складності моделі, висоти шару, швидкості друку та щільності заповнення. Прості деталі можуть бути надруковані за кілька хвилин, тоді як великі або високоточні вироби потребують годин або навіть днів. Окрім самого процесу друку, слід враховувати час на підготовку моделі, налаштування параметрів і постобробку виробу, що також впливає на загальну тривалість виготовлення.

Easy3DPrint: Від Друку до Власного 3D-Принтера

Easy3DPrint працює у сфері 3D-друку, надаючи повний комплекс послуг: консультації, підбір матеріалів, друк, постобробку та фарбування. Виконуємо як поодинокі замовлення, так і серійне виробництво виробів із різних матеріалів. Працюємо з різними технологіями 3D-друку, що дозволяє виготовляти як прототипи, так і готові деталі для практичного використання.

Компанія також займається продажем 3D-принтерів. Ми допомагаємо обрати модель відповідно до завдань замовника та надаємо консультацію щодо експлуатації, обслуговування та вибору матеріалів.

Тривалість друку залежить від технології, параметрів принтера, висоти шару та складності моделі. Ми підбираємо оптимальні налаштування, щоб забезпечити потрібний результат у встановлені терміни. Крім цього, допомагаємо клієнтам оцінити доцільність 3D-друку для їхніх завдань, порівнюючи можливі варіанти виробництва.

Основні фактори, що впливають на швидкість 3D-друку

Швидкість 3D-друку залежить від кількох ключових параметрів, які визначають, скільки часу займе виготовлення моделі. Розглянемо основні фактори, які впливають на тривалість друку.

Тип і складність моделі

Прості об’єкти, такі як куби або циліндри, друкуються швидко, оскільки мають мало деталей. Складні геометричні форми, велика кількість вигинів і дрібних елементів збільшують час друку, оскільки принтеру потрібно більше точних рухів.

Розмір моделі

Чим більша модель, тим більше матеріалу потрібно нанести, а отже, збільшується загальний час друку. Високі або широкі моделі можуть друкуватися від кількох годин до кількох днів, залежно від технології та налаштувань принтера.

Технологія друку

Різні 3D-принтери працюють за різними принципами, що впливає на швидкість:

• FDM (пошаровий друк розплавленим пластиком) – один із найповільніших методів, особливо при високій якості.
• SLA (лазерна фотополімеризація) – швидше створює дрібні деталі, але великі моделі можуть займати багато часу.
• SLS (спікання порошку лазером) – ефективний для масового друку, але повний цикл може бути довгим.

Висота шару

Чим тонший шар наноситься за один прохід, тим краща деталізація, але процес займає більше часу. Наприклад, висота шару 0,1 мм забезпечує якісний друк, але повільний, а 0,3 мм – значно швидший, але з меншою точністю.

Щільність заповнення (Infill)

Моделі можуть бути повністю заповненими або мати порожнисту структуру з внутрішніми сотами. Чим більше заповнення, тим довше триває друк, тому варто вибирати оптимальне співвідношення між міцністю і часом виготовлення.

Швидкість друку

У налаштуваннях принтера можна збільшити швидкість, але це часто призводить до втрати якості: модель може мати нерівні краї або шари можуть недостатньо добре з’єднуватися між собою.

Постобробка та підготовка

Окрім самого друку, час також витрачається на підготовку моделі в програмі-слайсері та подальшу обробку (шліфування, фарбування, видалення підтримок).

Налаштування 3D-принтера та їх вплив на час друку

Правильні налаштування 3D-принтера безпосередньо впливають на швидкість друку та якість готового виробу. Деякі параметри дозволяють прискорити процес, але можуть погіршити деталізацію або міцність моделі. Розглянемо основні налаштування, які впливають на тривалість друку.

Висота шару

Цей параметр визначає товщину кожного надрукованого шару.

• Тонкі шари (0,1 мм) – забезпечують високу деталізацію, але друк триває довше.
• Товсті шари (0,3 мм і більше) – друк значно швидший, але модель може мати менш гладку поверхню.

Щільність заповнення (Infill)

Моделі можуть бути повністю заповненими або мати внутрішню сітчасту структуру.

• Низька щільність (10-20%) – прискорює друк, підходить для декоративних моделей.
• Висока щільність (50-100%) – забезпечує міцність, але друк займає більше часу.

Швидкість друку

Вимірюється в мм/сек і впливає на час друку:

• Висока швидкість (100-150 мм/с) – пришвидшує друк, але може знизити якість.
• Низька швидкість (40-60 мм/с) – довший друк, але краща деталізація.

Температура екструдера та стола

Оптимальні температури допомагають уникнути дефектів:

• Вищі температури можуть прискорити друк, але викликають ниткоподібні дефекти (stringing).
• Занадто низька температура може погіршити зчеплення шарів, що збільшує ризик браку.

Використання підтримок (Supports)

Якщо модель має нависаючі частини, потрібно використовувати підтримки, що збільшує час друку. При цьому правильні налаштування підтримок можуть зменшити витрати матеріалу та прискорити друк.

Тип сопла та його діаметр

• Сопло 0,4 мм (стандартне) – добре поєднує швидкість і деталізацію.
• Сопло 0,6-0,8 мм – пришвидшує друк, але знижує точність.

Рухи принтера (Acceleration & Jerk Settings)

Деякі принтери дозволяють налаштовувати плавність руху головки. Занадто різкі зміни швидкості можуть спричинити дефекти, тоді як плавні налаштування допомагають уникнути вібрацій і покращують якість друку.

Додаткові часові витрати

Окрім самого процесу друку, є кілька етапів, які також впливають на загальний час виготовлення моделі. До них належать підготовка, обробка та можливі зупинки в процесі друку.

Підготовка 3D-моделі:

• Розробка або редагування моделі в CAD-програмі.
• Оптимізація конструкції для друку (зменшення складності, видалення непотрібних деталей).
• Перевірка та виправлення помилок у файлі (.STL, .OBJ).

Налаштування друку в слайсері:

• Вибір параметрів друку (висота шару, швидкість, щільність заповнення).
• Генерація підтримок (якщо необхідно).
• Попередній перегляд часу друку та оптимізація параметрів.

Підготовка принтера:

• Нагрівання екструдера і столу.
• Калібрування друкарської платформи.
• Завантаження або заміна філаменту чи фотополімерної смоли.

Можливі зупинки та переривання друку:

• Вихід матеріалу під час друку (необхідність його заміни).
• Проблеми з адгезією першого шару (доведеться перезапускати друк).
• Засмічення сопла або перебої в роботі принтера.

Постобробка моделі:

• Видалення підтримок та залишків матеріалу.
• Шліфування або полірування для покращення якості поверхні.
• Фарбування, покриття лаком або інші види фінішної обробки.

Час друку на прикладі різних моделей

Час, необхідний для друку, залежить від розміру, складності моделі, технології друку та налаштувань принтера. Наведемо кілька прикладів, щоб показати, скільки часу займає друк різних об’єктів.

Прості моделі (5 хвилин – 2 години):

• Куб 20×20×20 мм (тестовий зразок) – 5-15 хвилин.
• Простий брелок або логотип – 20-40 хвилин.
• Телефонна підставка (невелика) – 1-2 години.

Особливості:

• Низька складність, мінімальна кількість шарів, низька щільність заповнення.

Середньої складності моделі (2-10 годин):

• Корпус для електроніки – 2-4 години.
• Фігурка висотою 10 см з середньою деталізацією – 4-8 годин.
• Настільна органайзер-скринька – 6-10 годин.

Особливості:

• Збільшена висота, складніша геометрія, необхідність підтримок.

Складні моделі (10-48 годин і більше):

• Високодеталізована фігурка (15-20 см) – 10-24 години.
• Шолом або маска для косплею – 24-48 годин.
• Великі деталі (автомодель, макет будівлі) – 30-72 години.

Особливості:

• Високий рівень деталізації, потреба в підтримках, щільний інфілл.

Як оптимізувати час друку без втрати якості?

Оптимізація 3D-друку дозволяє скоротити час виготовлення моделей, не жертвуючи їхньою якістю. Для цього важливо правильно налаштувати параметри друку, враховуючи характеристики моделі та вимоги до кінцевого виробу. Ось кілька основних способів пришвидшити процес без втрати точності та міцності.

Використовуйте середні значення висоти шару (0,2 мм)

Висота шару безпосередньо впливає на деталізацію та швидкість друку. Занадто тонкі шари (0,1 мм і менше) забезпечують високу якість, але значно уповільнюють процес. З іншого боку, великі шари (0,3 мм і більше) друкуються швидше, проте можуть мати грубі краї та видимі шари.

Оптимальним варіантом для більшості завдань є висота 0,2 мм, яка забезпечує баланс між швидкістю та якістю поверхні.

Налаштовуйте оптимальне заповнення (20-40% для функціональних деталей)

Заповнення моделі (infill) впливає на її міцність і витрати часу на друк. Повністю заповнена модель (100%) буде максимально міцною, але її друк займе набагато більше часу та витратить більше матеріалу.

Для більшості функціональних деталей достатньо заповнення 20-40%, що дозволяє зберегти міцність при значному зменшенні часу друку. Декоративні або прототипні моделі можна друкувати з 10-15% заповнення.

Регулюйте швидкість друку в залежності від складності моделі

Збільшення швидкості друку (наприклад, понад 100 мм/с) дозволяє скоротити час друку, але може негативно вплинути на якість поверхні та точність деталей. Для простих моделей можна підняти швидкість до 80-100 мм/с, тоді як для складних об’єктів з дрібними елементами краще використовувати 40-60 мм/с. Також важливо враховувати можливості самого принтера: не всі пристрої здатні якісно працювати на високих швидкостях.

Використовуйте правильний діаметр сопла під свої завдання

Стандартний діаметр сопла для більшості 3D-принтерів – 0,4 мм, оскільки він забезпечує хороший баланс між якістю та швидкістю друку. Однак, для пришвидшення процесу можна використовувати сопла більшого діаметра (0,6-0,8 мм), особливо для великих моделей, де не потрібна висока деталізація. Якщо ж потрібна точність і гладка поверхня, краще залишатися на стандартному або зменшеному діаметрі (0,3 мм).

Мінімізуйте використання підтримок, якщо це можливо

Підтримки (supports) потрібні для друку нависаючих частин моделі, але вони значно збільшують час друку та витрати матеріалу. Якщо є можливість, слід уникати складних нависаючих елементів або змінювати орієнтацію моделі в слайсері, щоб зменшити потребу в підтримках.

Також можна використовувати налаштування підтримок із меншою щільністю або вибрати варіанти, які легше видаляються після друку (наприклад, Tree Supports у Cura).

Висновок

Час 3D-друку залежить від багатьох факторів: типу принтера, розміру та складності моделі, налаштувань друку та необхідності постобробки. Прості деталі можуть бути надруковані за кілька хвилин, тоді як складні, великі вироби можуть займати десятки годин або навіть кілька днів.

Оптимізація параметрів, таких як висота шару, щільність заповнення, швидкість друку та використання підтримок, дозволяє скоротити час друку без втрати якості. Розуміння цих аспектів допоможе ефективно планувати час на виготовлення моделей та досягати оптимальних результатів.

FAQ