ما هو Pillowing؟ مشكلة الطبقة العلوية في الطباعة FDM وحلها

قد يكون الحصول على سطح علوي أملس في الطباعة FDM أمرًا صعبًا أحيانًا، خاصةً في القطع ذات الجدران الرقيقة أو الأسطح المسطحة الكبيرة. الثقوب الصغيرة أو الانخفاضات أو الملمس المتموج التي تظهر على الجزء العلوي من القطعة — وهو ما يُسمى pillowing (التوسيد) — إذًا ما هو pillowing ولماذا يحدث؟ تنشأ هذه المشكلة عادةً من عدم كفاية عدد الطبقات العلوية أو عدم التوافق بين الحشو (infill) والسطح العلوي. في هذا المقال نشرح خطوة بخطوة أسباب مشكلة pillowing وكيفية منعها بإعدادات الطبقات الصحيحة.

ما هو Pillowing (التوسيد)؟

Pillowing هو مظهر وعري مليء بالتجويفات ينتج عن ظهور آثار نمط الحشو على السطح العلوي للقطعة. عندما لا تكفي الطبقة (الطبقات) العلوية لتغطية فراغات الحشو السفلية، يسقط الخيط المنصهر في تلك الفراغات، مكونًا نقاطًا غائرة بدلاً من سطح أملس. تكون هذه الحالة واضحة خاصةً في الأسطح المسطحة الواسعة، ونسب الحشو المنخفضة، وعدد الطبقات العلوية غير الكافي.

لماذا يعتبر عدد الطبقات العلوية أمرًا بالغ الأهمية؟

يحدد إعداد الطبقات العلوية (top layers) في برنامج التقطيع (slicer) عدد الطبقات المستمرة والمملوءة بالكامل التي ستُطبع في الجزء العلوي من القطعة. على سبيل المثال، 4 طبقات علوية بارتفاع طبقة 0,2 مم تعني سقفًا مملوءًا بالكامل بسمك حوالي 0,8 مم. يؤدي عدم كفاية عدد الطبقات العلوية إلى المشكلات التالية:

• Pillowing: تظهر فراغات الحشو من الأعلى، ويصبح السطح متموجًا.
• ثقوب السطح: يسقط المنصهر في الفراغات خاصةً مع أنماط الحشو المفتوحة مثل gyroid أو honeycomb.
• فقدان القوة: قد ينهار السطح العلوي الرقيق أو يتشقق تحت الضغط.

كيفية تحديد العدد الصحيح للطبقات العلوية؟

يعتمد العدد المثالي للطبقات العلوية على ارتفاع الطبقة، ونسبة الحشو، وقطر الفوهة (nozzle). قاعدة عملية: يجب أن يكون السمك الإجمالي للطبقات العلوية ضعف قطر الفوهة على الأقل. بالنسبة لفوهة 0,4 مم، يعني هذا سمك سطح علوي حوالي 0,8 مم. القيم المقترحة حسب ارتفاع الطبقة:

• طبقة 0,12 مم: 6-8 طبقات علوية (0,72-0,96 مم)
• طبقة 0,20 مم: 4-5 طبقات علوية (0,80-1,00 مم)
• طبقة 0,28 مم: 3-4 طبقات علوية (0,84-1,12 مم)

إذا كانت نسبة الحشو أقل من %15، فإن زيادة عدد الطبقات العلوية بمقدار طبقة واحدة تمنع pillowing عادةً. أيضًا، نمط الحشو مهم: الأنماط ثلاثية الأبعاد مثل gyroid تدعم السطح العلوي بشكل أفضل من الأنماط المسطحة مثل grid أو triangles.

نصائح إضافية لمنع Pillowing

• زيادة نسبة الحشو: حشو بنسبة %15-20 يحسن جودة السطح العلوي بشكل ملحوظ لمعظم القطع. يزيل pillowing إلى حد كبير دون الحاجة إلى طباعة كاملة الامتلاء.
• تحقق أيضًا من عدد الطبقات السفلية: بنفس المنطق، يجب أن تكون الطبقات السفلية 3-4 على الأقل لمنع الانفصال عن طاولة الطباعة وضمان جودة السطح.
• تحسين مروحة التبريد: زيادة سرعة المروحة في الطبقات العلوية تساعد المنصهر على التصلب بشكل أسرع وتقلل من سقوطه في الفراغات. النطاق المثالي هو %80-100 لـ PLA و %40-60 لـ PETG.
• جرب خاصية الكوي (ironing): يعمل إعداد ironing في برنامج التقطيع على تسوية الطبقة العلوية بلطف بالفوهة الساخنة، مما يجعل السطح أملس كالزجاج. على الرغم من زيادة وقت الطباعة قليلاً، إلا أنها طريقة فعالة للجودة البصرية.

باستخدام العدد الصحيح للطبقات العلوية وإعدادات التقطيع المناسبة، يمكنك الحصول على أسطح بجودة المصنع في مطبوعاتك FDM. إذا كنت تواجه مشكلة pillowing في قطعتك، جرب أولاً زيادة عدد الطبقات العلوية ومراجعة نسبة الحشو. للحصول على نتيجة احترافية أو لمعرفة تكلفة الطباعة مسبقًا، يمكنك حساب السعر فورًا والاستفادة من خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد لدينا بأفضل الإعدادات المناسبة لمشروعك. لمزيد من التفاصيل حول إعدادات التقطيع، يمكنك أيضًا الاطلاع على دليل نسبة الحشو (infill) الخاص بنا.