3d列印中,列印支撐一般費時費料。對於一些模型,其實用橋式打法(bridging)取代支撐,就可以達到同樣的效果,而且省料省時省事。
顧名思義,就是對於類似下面橋梁的結構。梁雖然懸空,但梁下可以不用支撐。
複雜一點的例子,thingiverse上的這個魔方由3個相同的部件構成,列印時是按照右邊紫色/橙色的方向放置的,不需要支撐。
本文後面還有其它的例子,比如牆上的窗戶或者鏤空的孔。
當然是直接飛線過去。下面是兩個例子。
典型的問題就是塌陷。如下面兩個例子所示(**是將物件放倒了拍的,但列印時是立著的)。
從前面六邊形孔的列印過程的圖中,看到「梁」的底面的填充率似乎不是100%。實際上是這樣嗎?讓我們在切片軟體(simplify3d)中看看列印頭的路徑。
上圖中可以看到橋梁底面和填充層的差別。這說明,橋梁底面確實是底面的打法。
但是,折線式的填充打法,即使填充100%,對於懸空的梁仍然是不穩定的。
最理想的打法是在列印「橋梁」底面時,所有的線都是直線飛躍「橋墩」的。這樣能對橋梁底面提供最高強度的支撐。
一種辦法是加大外圈數。如下圖所示,飛躍「橋墩」的直線由4根變成了6根。
但當物件厚度不夠時,設定的外圈數不一定能生效。比如下圖中,設定的外圈數是5;但對於中間的那個圖,理論上應該可以飛8條直線,但實際上只飛了6條直線。
前面的六邊形孔在設定外圈為4時,也只能飛6根線。如果同時還設定同心圓填充,則可以飛滿8根線(對於當前的厚度,最多8根線)。
兩種方案哪個好?——不能一概而論。物件形狀/厚度不同,或填充率設定不同,都有可能導致不同的結果。下面是乙個方形橋梁結構的列印路徑。
上面的兩種設定中,雖然都是10根飛線構成橋梁底面,但可以看到後者更好。因為後者的10根線是全部從橋墩上跨越的;而前者,中間的4根線由於沒有落在「橋墩」上,並不能提供支撐,反而是負擔。
對於有橋梁橋墩式的結構(包括窗、立面上的多邊形孔等),我們可以用橋式打法來避免使用支撐。要點是讓飛線直接跨越「橋墩」,但兩端要附著在「橋墩」上。使用的手段包括增大外圈數,使用同心圓填充等。具體效果可能取決於模型形狀甚至軟體演算法,所以在不確定時可以先在切片軟體中預覽路徑。
順便說一句,如果不想讓橋梁相關的設定應用到整個模型上,可以酌情使用分區間設定(不同的層高/範圍使用不同的設定)
下圖是優化設定後的測試模型成品。
至於橋梁的最大跨度,取決於材料,層高/線寬,列印速度等多種因素。對於最常用的0.2mm層高的pla,常規設定下,實測20~30mm是問題不大的。
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