Что такое Pillowing? Проблема верхних слоев при FDM-печати и её решение

Добиться гладкой верхней поверхности при FDM-печати бывает непросто, особенно на деталях с тонкими стенками или большими плоскими поверхностями. Маленькие отверстия, вмятины или волнистая текстура на верхней части детали — это называется pillowing (вздутие, подушка). Так что же такое pillowing и почему он возникает? Обычно проблема связана с недостаточным количеством верхних слоёв или несоответствием между заполнением и верхней поверхностью. В этой статье мы шаг за шагом разберём причины pillowing и способы его предотвращения с помощью правильных настроек слоёв.

Что такое Pillowing (Вздутие)?

Pillowing — это ямочная, волнистая поверхность на верхней части детали, где становится заметен рисунок заполнения. Когда верхних слоёв недостаточно, чтобы перекрыть пустоты заполнения, расплавленный филамент проваливается в эти пустоты, и вместо ровной поверхности образуются впадины. Особенно заметно это на широких плоских поверхностях, при низком проценте заполнения и недостаточном количестве верхних слоёв.

Почему количество верхних слоёв критично?

Настройка верхних слоёв (top layers) в слайсере определяет, сколько сплошных слоёв будет напечатано на самом верху детали. Например, при высоте слоя 0,2 мм и 4 верхних слоях получается сплошной потолок толщиной около 0,8 мм. Недостаточное количество верхних слоёв приводит к следующим проблемам:

• Pillowing: Пустоты заполнения просвечивают сверху, поверхность становится волнистой.
• Отверстия на поверхности: Расплавленный материал проваливается в пустоты, особенно при открытых паттернах заполнения, таких как gyroid или honeycomb.
• Потеря прочности: Тонкая верхняя поверхность может прогибаться или трескаться под нагрузкой.

Как определить правильное количество верхних слоёв?

Идеальное количество верхних слоёв зависит от высоты слоя, процента заполнения и диаметра сопла. Практическое правило: общая толщина верхних слоёв должна быть не менее двух диаметров сопла. Для сопла 0,4 мм это примерно 0,8 мм толщины верхней поверхности. Рекомендуемые значения в зависимости от высоты слоя:

• Высота слоя 0,12 мм: 6-8 верхних слоёв (0,72-0,96 мм)
• Высота слоя 0,20 мм: 4-5 верхних слоёв (0,80-1,00 мм)
• Высота слоя 0,28 мм: 3-4 верхних слоя (0,84-1,12 мм)

Если процент заполнения ниже 15%, увеличение количества верхних слоёв на один обычно предотвращает pillowing. Кроме того, важен паттерн заполнения: трёхмерные паттерны, такие как gyroid, обеспечивают лучшую поддержку верхней поверхности по сравнению с плоскими паттернами, такими как grid или triangles.

Дополнительные советы по предотвращению Pillowing

• Увеличьте процент заполнения: Заполнение 15-20% значительно улучшает качество верхней поверхности для большинства деталей. При этом не требуется печать сплошным заполнением, а pillowing практически устраняется.
• Проверьте количество нижних слоёв: По той же логике, нижних слоёв должно быть не менее 3-4 для предотвращения отрыва от стола и хорошего качества нижней поверхности.
• Оптимизируйте вентилятор охлаждения: Увеличение скорости вентилятора на верхних слоях ускоряет застывание расплава и уменьшает его проваливание в пустоты. Для PLA идеальный диапазон — 80-100%, для PETG — 40-60%.
• Попробуйте функцию ironing (разглаживание): Настройка ironing в вашем слайсере слегка разглаживает верхний слой горячим соплом, делая поверхность гладкой, как стекло. Хотя время печати немного увеличивается, это эффективный метод для достижения высокого визуального качества.

С правильным количеством верхних слоёв и настройками слайсера вы сможете получать поверхности заводского качества на ваших FDM-печатях. Если вы столкнулись с pillowing на своей детали, попробуйте сначала увеличить количество верхних слоёв и пересмотреть процент заполнения. Чтобы получить профессиональный результат или заранее рассчитать стоимость печати, вы можете мгновенно рассчитать цену и воспользоваться нашей услугой 3D-печати с оптимальными настройками для вашего проекта. Более подробную информацию о настройках заполнения можно найти в нашем руководстве по проценту заполнения (infill).