Melhor altura de camada para impressão 3D!

Se você está apenas começando com a impressão 3D, pode não ter certeza de qual altura da camada deve imprimir seus modelos.

Neste artigo, falarei sobre o que é a altura da camada, a relação entre a altura da camada e o diâmetro do bocal e como eles diferem, já que parece haver muita confusão em torno desse tópico específico, e abordarei qual a melhor camada as alturas são em geral, dependendo da aplicação (qualidade de impressão, resistência, velocidade, etc.).

Então, sem mais delongas, vamos direto ao assunto!

Qual ​​é a altura da camada na impressão 3D?

A altura da camada, também conhecida como resolução ou detalhe, é a altura de cada camada individual de plástico extrudado em uma impressão 3D. Quanto menor a altura da camada, mais detalhada será a impressão, pois mais camadas precisarão ser impressas para completar o modelo. Por exemplo; imprimir um cubo de 20x20x20mm com uma altura de camada de 0,12mm terá 166 camadas, mas apenas 71 camadas com uma altura de camada de 0,28mm.

Qual é a troca? Bem, imprimir em uma resolução mais alta, ou em uma altura de camada mais baixa, aumenta drasticamente o tempo que leva para imprimir um objeto, pois a impressora precisará colocar o dobro de camadas ou até mais, enquanto o aumento da altura da camada resultará em impressões mais rápidas que têm menos detalhes gerais.

Essencialmente, você está trocando o tempo de impressão por detalhes.

Veja essas duas impressões do Benchy, por exemplo:A da esquerda foi impressa com uma altura de camada de 0,12 mm e a da direita com 0,32 mm.

A bancada de 0,12 mm imprimiu em 3:24 horas e tem um total de 400 camadas, a bancada de 0,32 mm levou 1:26 horas para imprimir e possui 150 camadas. Essa é uma grande queda no tempo de impressão e a única diferença é a altura da camada.

Como você pode ver, o banco direito tem linhas muito mais visíveis. Isto é especialmente perceptível no telhado e no topo das paredes/trilhos laterais como um efeito de escada muito visível.

Diâmetros do bocal e como eles afetam a altura da camada

O diâmetro do bocal padrão para a maioria das impressoras é de 0,4 mm, mas geralmente variam de 0,2 mm até 1 mm. Aumentar o diâmetro do bico permitirá que você imprima em uma altura de camada maior, além de diminuir o número de perímetros necessários para imprimir uma parede, por exemplo, já que o perímetro em si será mais largo. Vale ressaltar que a altura da camada nunca deve ultrapassar 80% do diâmetro do bico (não há valor mínimo).

Aqui está uma tabela com as alturas de camada máxima e mínima recomendadas para cada diâmetro de bico. Vale a pena notar que os valores mínimos não dependem do bico, mas sim dos motores de passo da sua impressora, e é por isso que geralmente você não deve ficar abaixo de 0,04 mm (mais sobre isso em um segundo), mas o motivo pelo qual há um valor mínimo é porque imprimir com uma alta resolução vertical (baixa altura da camada), mas com uma grande largura de linha mínima (diâmetro do bico) geralmente faz pouco sentido.

Tamanho do bocal	Altura mínima da camada	Altura máxima da camada
0,15 mm	0,04	0,12
0,20 mm	0,05	0,16
0,25 mm	0,06	0,20
0,30 mm	0,08	0,24
0,35 mm	0,09	0,28
0,40 mm	0,10	0,32
0,50 mm	0,13	0,40
0,60 mm	0,15	0,48
0,80 mm	0,20	0,64
1,00 mm	0,25	0,80

Imprimindo com um bico de diâmetro maior e aumentando a altura da camada, você pode reduzir muito o tempo de impressão do modelo, às vezes podendo imprimir até três ou quatro vezes mais rápido.

Agora, o diâmetro do bocal e a espessura da camada não são os mesmos e não afetam o resultado final da mesma forma:A altura da camada afeta a qualidade de impressão principalmente em partes verticais ou inclinadas da impressão, enquanto o diâmetro do bocal afeta o nível de detalhe principalmente no plano horizontal , e isso ocorre porque um bico de diâmetro maior imprimirá camadas mais largas, que não devem ser visíveis verticalmente.

Essencialmente, um bico de diâmetro maior estabelece perímetros mais amplos e também permite aumentar a altura da camada (até 80% do diâmetro do bico), o que resulta em impressões muito mais rápidas. O problema aqui é que a qualidade de impressão será muito menor do que se você imprimisse com um bico de 0,4 mm em uma altura de camada de 0,12 mm, ou mesmo com bicos de diâmetro menor e usando uma altura de camada ainda menor, mas imprimirá muito mais rápido.

Vale ressaltar que o uso de um bico maior não afetará o tempo de impressão ao imprimir no modo “vaso”, pois ainda terá que passar exatamente pela mesma sequência de movimentos.

Qual ​​é a melhor altura de camada para impressão 3D?

Para a maioria das impressões 3D, a altura ideal da camada é de 0,2 mm porque é um bom ponto médio entre qualidade e velocidade de impressão, tanto para impressões grandes quanto para pequenas e detalhadas, e as linhas da camada não ficarão muito visíveis. Reduzir a altura da camada resultará em mais detalhes (bom para impressões pequenas), mas aumentará o tempo necessário para imprimir um objeto e vice-versa.

Claro, isso vai depender das necessidades da sua impressão, já que é muito diferente imprimir uma miniatura, que exige detalhes intrincados para serem impressos com a maior resolução possível, e imprimir um objeto maior, bastante funcional, que não precisa parecer tão grande, mas ainda funcionar.

Melhor altura de camada para detalhes

Quanto menor a altura da camada, mais detalhada será a impressão 3D. No entanto, este é apenas o caso até atingir uma altura de camada de 0,1 mm, pois abaixo disso, 0,05 mm, por exemplo, não produzirá nenhum aumento visível na qualidade. Para a maioria das impressões do dia a dia que precisam de uma resolução realmente alta, usar 0,12 mm parece ser o ponto ideal.

Vale a pena ter em mente que imprimir em 0,12 mm em vez do padrão 0,2 mm também aumentará bastante o tempo de impressão, e é por isso que você precisa se perguntar se esse aumento de detalhes realmente vale o tempo extra.

Eu geralmente imprimo em 0,12 mm quando quero obter um bom acabamento suave e detalhado, e nesse ponto as camadas são pouco visíveis.

Melhor altura de camada para resistência

Geralmente, uma altura de camada de 0,1 mm a 0,15 mm produz os resultados mais fortes e ficar abaixo ou acima desses valores reduzirá drasticamente a resistência da impressão. Vale a pena notar que o diâmetro do bico também desempenha um papel importante, pois um com um diâmetro grande impresso em uma altura de camada baixa fornecerá a maior área de superfície de contato, resultando em uma adesão geral mais forte da camada.

Um estudo foi realizado para determinar como diferentes alturas de camada e diâmetros de bico afetariam a resistência da impressão. Eles testaram bicos de 0,4mm, 0,6mm e 0,8mm e alturas de camadas variadas e chegaram à conclusão que quanto mais você aumenta a altura da camada mais fraca fica a peça, de fato, da altura mínima para a máxima havia uma diferença de resistência de cerca de 3,5 vezes.

Como você pode ver nesta imagem, o diâmetro do bocal desempenha um papel importante, pois a impressão com um bocal de diâmetro maior, mas com uma altura de camada baixa, fornecerá uma área de superfície de contato mais ampla para cada camada aderir à anterior, resultando em um acabamento mais forte. e, portanto, uma impressão 3D mais forte.

Considere a orientação da camada

Um objeto que precisa suportar uma força, como um gancho por exemplo, onde há tração consistente na mesma direção, deve ser impresso de forma que as linhas da camada estejam alinhadas com a força que será aplicada sobre ele.

Se você imprimir na vertical, as linhas da camada serão horizontais, o que significa que o gancho só poderá suportar a força que a adesão da camada permitir.

Por outro lado, imprimi-lo de lado significa que as linhas da camada estão alinhadas com a força a que o gancho será submetido e isso aumenta sua resistência em duas vezes, ou até mais.

Aqui está um vídeo da CNC Kitchen que entra em detalhes extremos e eu recomendo que você assista se quiser ver a diferença de força entre diferentes alturas de camada e orientação de camada.

Além disso, o padrão de preenchimento também tem algumas implicações importantes na resistência de uma peça e, dependendo do uso, você deve usar um padrão diferente.

Melhor altura de camada para velocidade

A velocidade de impressão e a altura da camada são inversamente proporcionais; Quanto mais espessa a altura da camada, mais rápido o tempo de impressão, e quanto mais fina a altura da camada, mais lenta a velocidade de impressão. Por exemplo, usando o bocal padrão de 0,4 mm, é possível imprimir em alturas de camada de 0,32 mm e 0,1 mm e imprimir um cubo de 20 x 20 x 20 mm levará 18 minutos e 59 minutos, respectivamente.

Se você deseja imprimir o mais rápido possível, use o bico maior com a altura de camada mais espessa possível. Isso reduzirá drasticamente o tempo necessário para imprimir uma peça ao custo de menos detalhes.

Para a maioria das pessoas que usam o bico padrão de 0,4 mm, imprimir em 0,28 mm ou 0,32 mm deve ser a altura máxima da camada para imprimir um objeto. A partir daí, a única maneira de aumentar a velocidade, além de ajustar algumas configurações no fatiador, é trocar o bico atual por um de diâmetro maior.

Melhor altura de camada para prototipagem

A prototipagem precisa ser rápida considerando que as peças impressas não serão o produto final. A altura da camada não é o único fator importante; assim como o diâmetro do bico, a porcentagem de preenchimento e as configurações de velocidade de impressão na segmentação.

Em geral, você vai querer usar o maior bico possível, usar o mínimo de preenchimento possível (use preenchimento cúbico se possível, pois é um preenchimento 3D que é forte em todas as direções), a altura da camada mais espessa e a impressão mais rápida definições.

Vale a pena notar que, ao aumentar a velocidade de impressão, você pode ter alguns problemas; As camadas anteriores podem não ter solidificado corretamente, você pode obter muitos toques e fantasmas, precisão dimensional ruim e muito mais.

As configurações de velocidade variam para você dependendo da impressora que você possui, mas definir a velocidade do perímetro para 100 mm/s e o preenchimento para cerca de 200-250 mm/s deve ser um bom começo e reduzir drasticamente o tempo de impressão.

Qual ​​a importância da altura da camada?

Aumentar a altura da camada resulta em uma impressão mais rápida porque a impressora não precisa colocar tantas camadas para atingir a mesma altura, mas a resolução e a qualidade serão reduzidas devido às camadas mais espessas. Para obter uma impressão com aparência suave e detalhada, recomenda-se uma altura de camada mais baixa.

Se você voltar para as duas impressões de bancada que vinculei anteriormente, você pode ver claramente as linhas de preenchimento na impressa em 0,32 mm, enquanto na bancada de 0,12 mm essas linhas são pouco visíveis. Onde é mais aparente, no entanto, é no telhado e nos trilhos/paredes laterais da bancada, já que há um claro efeito de escada.

Quanto mais você diminuir a altura da camada, menos óbvias serão essas linhas de camada e qualquer efeito de escada será muito menos aparente, no entanto, aumentar a resolução resultará em tempos de impressão mais longos, e chega um ponto em que a altura da camada é reduzida ainda mais não produzirá melhorias significativas na qualidade, mas o tempo de impressão aumentará muito.

Em geral, 0,12 mm ou 0,1 mm são suficientes para produzir resultados extremamente detalhados. Qualquer valor abaixo disso e você está apenas trocando tempo por melhorias de qualidade marginais, se houver.

Calculadora de altura de camada de impressão 3D

A Prusa desenvolveu uma calculadora de altura de camada ideal que permite selecionar uma altura de camada onde seu eixo Z se move apenas em incrementos de passo completos. O eixo Z geralmente não é ativado durante a inatividade. Se o eixo for desabilitado durante o micro-passo, o eixo salta para o passo completo mais próximo e apresenta um erro.

Isso é mais útil para máquinas com fusos imperiais, mas também para alturas de camada incomuns com fusos métricos.

Basta introduzir alguns parâmetros e isso lhe dará a altura ideal da camada.

Números mágicos do motor de passo Ender 3

A altura da camada pode ser dividida em “números mágicos”. Esses números mágicos são essencialmente as alturas de camada que funcionam melhor em uma impressora específica.

Para os modelos Ender 3, os números mágicos estão em incrementos de 0,04 mm porque a haste rosqueada levanta 8 mm por uma revolução e faz isso em 200 etapas (por revolução).

Divida esses 8mm por 200 e chegamos ao número mágico de 0,04mm por passo.

Você deseja permanecer nesse número mágico porque a impressora estará na mesma posição em relação a cada etapa ao subir, e isso aumentará a qualidade de suas impressões porque a impressora será consistente em como está subindo.

Depois de saber o número mágico, você pode fazer variações dele, como:

• 0,24 milímetros
• 0,20 milímetros
• 0,16 milímetros
• 0,12 milímetros
• 0,08 milímetros

Anteriormente, você tinha que configurá-los manualmente em seu Slicer, pois as configurações padrão definiriam as alturas da camada para 0,1 mm, 0,15 mm etc. e nenhuma delas é múltipla ou 0,04 mm.

Agora, a maioria dos slicers, como o Cura em sua versão mais recente, tem diferentes alturas de camada que são consistentes com esse “número mágico”, como 0,12 mm para detalhes finos ou 0,28 mm para detalhes grosseiros, e todos funcionam perfeitamente bem com qualquer Ender 3 (assim como qualquer impressora que se mova a 0,04 mm por etapa).

Problemas associados a diferentes alturas de camada

Como mencionei anteriormente, imprimir com um bico grande e camadas grossas resultará em um aumento na velocidade de impressão, mas o modelo ficará muito ruim e pode não ser tão forte, pois as camadas de plástico não têm tanta superfície de contato para aderir uns aos outros.

Por outro lado, usar camadas extremamente finas, como 0,05 mm, pode resultar em perda de qualidade e várias imperfeições na impressão, além de um tempo de impressão incrivelmente longo para os menores objetos.

Se você decidir imprimir em uma resolução muito alta (baixa altura da camada), a menos que você consiga nivelar a mesa com perfeição, você pode descobrir que suas impressões não vão realmente grudar nela.

Nesse caso, recomendo imprimir uma primeira camada maior para que a impressão grude fortemente na cama e, em seguida, defina as camadas seguintes para imprimir na altura da camada desejada.

Conclusão

Não há uma altura de camada “tamanho único”, pois você deseja ajustá-la dependendo do que está imprimindo.

Se você estiver projetando algo sozinho, prototipando, etc., e precisar imprimir várias iterações antes que o produto final esteja pronto, imprima em 0,28 mm (se você tiver um bico de 0,4 mm). Isso garantirá que a impressão saia rapidamente e ainda seja funcional, enquanto ainda parece muito boa.

Quando estiver pronto para imprimir o design final, você pode diminuir a altura da camada.

Em geral, recomendo manter 0,2 mm, pois parece ser o ponto ideal para a maioria das impressões 3D, tanto em termos de qualidade quanto de velocidade.

Espero que esta informação tenha sido útil!

Tenha um ótimo dia!

Perguntas frequentes

melhor altura de camada para bocal .4
0,2 mm é a altura de camada ideal para um bico de 0,4 mm, pois permite um tempo de impressão relativamente rápido, mantendo uma alta qualidade de impressão. Vale ressaltar que, tecnicamente, não há altura mínima de camada, pois o tamanho do bico afeta apenas a altura máxima de camada permitida.
melhor altura de camada para bocal .6
0,3 mm é a altura de camada ideal para um bico de 0,6 mm, pois oferece o melhor equilíbrio entre qualidade e tempo de impressão. Vale ressaltar que, tecnicamente, não há altura mínima de camada, pois o tamanho do bico afeta apenas a altura máxima de camada permitida.
melhor altura de camada para bocal .8
0,4 mm é a altura de camada ideal para um bico de 0,8 mm, pois oferece o melhor equilíbrio entre qualidade e tempo de impressão. Se forem necessários tempos de impressão mais rápidos, 0,5 mm produzirá uma impressão muito mais rápida e ainda terá uma qualidade bastante semelhante a 0,4 mm.
melhor altura de camada para Ender 3
A altura da camada Ender 3 deve ser definida em múltiplos de 0,04 mm, pois é o quanto o motor move o bocal a cada passo, e isso significa que deve ser definido em qualquer um dos múltiplos de 0,04 mm, como 0,08 mm, 0,12 mm , 0,16 mm, 0,2 mm, etc.

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