Designtips for 3D-utskrift: slik blir modellen lett å printe

Designtips for 3D-utskrift i korte trekk: la overheng helle høyst 45° fra loddrett, hold broer under 10 mm, gi veggene minst 0,8 mm (helst 1,2–2,4 mm), gi delen en stor og flat fot, og legg den på platen slik at lagene tar kreftene. Da printer modellen uten støttemateriale – og blir sterkere, penere og rimeligere.

En 3D-modell kan se helt perfekt ut på skjermen og likevel være vanskelig å printe. Skjermen viser en ferdig form – skriveren må bygge den, ett tynt lag om gangen, nedenfra og opp. Her forklarer vi hva som skjer i skriveren, hvilke former som printer rent, og hvordan du justerer en modell som ikke gjør det. Rådene bygger på erfaringene fra printfarmen vår i Kristiansand, der vi 3D-printer alt fra reservedeler til gaver.

Når du laster opp en fil eller lager noe i konfiguratorene våre, får modellen en automatisk printbarhetssjekk. Punktene i sjekken lenker hit.

Slik bygger skriveren delen – lag for lag

3D-printing med plast (FDM) fungerer som en svært presis limpistol. Plasttråden – filamentet – smeltes i en dyse med et hull på 0,4 mm og legges ut i spor som er omtrent 0,4 mm brede. Sporene blir til et lag, og lagene stables oppå hverandre, vanligvis 0,2 mm om gangen. En del som er 10 cm høy, består altså av rundt 500 lag.

To ting følger av dette, og nesten alle designtips handler om dem:

• Alt må stå på noe. Skriveren kan ikke legge plast i løse luften. Et nytt lag kan bare stikke litt ut over laget under.
• Delen er sterkest langs lagene. Lagene smeltes sammen, men skjøten mellom dem er det svakeste punktet – litt som fiberretningen i treverk.

Overheng og 45-gradersregelen

Et overheng er en flate som heller utover, slik at hvert nytt lag stikker litt lenger ut enn laget under. Så lenge vinkelen er inntil 45° fra loddrett, ligger rundt halvparten av hvert spor på sporet under, og kanten blir ren. Blir flaten brattere, har sporet for lite å hvile på. Plasten henger ned, kanten krøller seg opp mot dysen, og undersiden blir ru.

Skriverne våre kjøler plasten raskt og printer overheng sakte, så 50–55° går ofte fint i PLA. Men 45° er grensen vi designer etter når resultatet skal bli pent uten støtte.

Slik unngår du bratte overheng

• Avfas i stedet for å runde av på undersiden: en avfasing på 45° printer rent, mens en avrunding blir nesten flat nederst og henger.
• Gi utstikkende deler en skrå underside – en knekt, en kile eller et 45°-tak.
• Snu modellen. Samme form kan være lett eller vanskelig avhengig av hvilken side som ligger ned – se orientering.
• Del modellen i biter som printes hver for seg og limes eller skrus sammen.

Vinkler, broer og støttemerker forklart grundig: Overheng og støtte i 3D-print.

Broer: printing i løse luften

En bro er et vannrett spenn mellom to faste punkter – for eksempel taket over en åpning eller toppen av et firkantet hull. Skriveren kan faktisk printe over tomrom: den strekker plaststrengen fra den ene siden til den andre, kjøler den raskt og legger neste lag oppå.

• Inntil ca. 10 mm: helt rene broer.
• 10–25 mm: går, men undersiden henger litt og kan få synlige strenger.
• Over 25 mm: bør ha støtte eller en annen form – for eksempel et spisst eller buet tak.

Viktig: en bro er festet i begge ender. En vannrett flate som bare er festet i én ende – en hylle – er noe helt annet. Den har ingenting å strekke seg mot og faller ned allerede etter et par millimeter. Mange broer i samme modell er heller ikke ideelt, fordi hver bro gir en litt grovere underside.

Et typisk eksempel er et gitter med en hel ring over, som på en fuglemater: ringen må bygges som en bro over hver åpning i gitteret. Lag heller rombeformede vinduer i en hel vegg – toppen av hvert vindu er et tak på 45°, og veggen over vinduene står på fast grunn.

Støttemateriale – når det trengs

Når en del har bratte overheng, lange broer eller partier som starter i løse luften, bygger skriveren støttemateriale: midlertidige søyler eller «trær» som holder delen oppe under utskriften. Støttemateriale fjerner vi før vi sender.

Støtte gjør nesten alt printbart, men den har en pris:

• mer plast og lengre utskriftstid,
• merker og ruhet på flatene støtten satt på,
• manuelt etterarbeid for hver eneste del.

Derfor lager vi våre egne ferdige design slik at de printes uten støtte. For figurer og organiske former er støtte ofte nødvendig, og det er helt i orden.

En del som starter i løse luften – for eksempel en detalj som bare henger fast i noe høyere oppe – kan ikke printes uten støtte. I printbarhetssjekken heter det «Deler starter i løse luften».

Veggtykkelse, tynne flater og små detaljer

Dysen legger spor som er ca. 0,4 mm brede, og en vegg bygges av slike spor side om side. Det gir noen enkle regler:

• Minst 0,8 mm vegg (to spor). Tynnere vegger blir skjøre, får hull eller forsvinner helt.
• 1,2–1,6 mm for deler som skal brukes, og 2 mm eller mer for ting som skal tåle kraft.
• Tykkelser som går opp i hele spor (0,8 – 1,2 – 1,6 – 2,0 mm) printer jevnest.
• Flate partier bør være minst 0,6 mm (tre lag), gjerne 1 mm. Tynnere blir gjennomsiktige og sprø.
• Tekst og relieff: bokstaver minst 5 mm høye og streker minst 0,8 mm brede, hevet eller senket 0,6–1 mm.
• Tynne pinner under ca. 3–5 mm i diameter knekker lett og kan vaie under utskriften.

Grensene over gjelder en vanlig 0,4 mm dyse. Se slik påvirker dysen tynne vegger – med ekte sporbaner fra sliceren for dyser fra 0,2 til 0,8 mm.

Mer om tynne vegger, små detaljer og hva som forsvinner i utskriften: Tynne vegger og små detaljer i 3D-print.

Første lag: feste, fot og stabilitet

Alt starter med første lag. Delen må sitte godt på byggeplaten gjennom hele utskriften, ellers løsner den, og utskriften mislykkes.

• Gi delen en flat, bred fot. Jo større kontaktflate, desto tryggere.
• Spisse eller runde bunner – en kule, en kjegle som står på spissen – har nesten ingen kontakt med platen. Legg dem på en flat side, eller del dem.
• Høye, smale deler vaier når dysen treffer dem. Er delen mer enn omtrent fem ganger så høy som foten er bred, bruker vi en brim: en tynn krage rundt foten som vi fjerner før sending.
• Elefantfot: første lag presses litt ut og blir en anelse bredere. En liten avfasing (0,4–0,6 mm) i bunnkanten skjuler det, og deler som skal passe sammen, passer da også nederst.
• Store, flate deler i ABS og ASA kan bøye seg opp i hjørnene (warping). Avrundede hjørner hjelper.

Når delen løfter seg i hjørnene eller løsner fra platen: Vridning og vedheft.

Orientering: hvordan delen ligger på platen

Den samme modellen kan være lett eller vanskelig å printe – alt etter hvilken side som vender ned. Orienteringen avgjør hvor mye støtte som trengs, hvordan overflaten blir, og hvor sterk delen blir.

En krok er et godt eksempel. Står den oppreist, henger armen i løse luften og trenger støtte, og lagene går tvers gjennom bøyen der kroken skal bære vekt – der brekker den. Ligger kroken på siden, printes hele profilen flatt på platen: ingen støtte, og lagene følger formen, så kroken blir sterk.

• Legg den største flate siden ned.
• La kreftene gå langs lagene, ikke på tvers.
• Flater som skal være pene, bør ikke ha støtte under seg.

Hvor sterk delen blir, avhenger også av det du ikke ser: vegger og fyll inni delen, se hvordan infill og antall vegger gjør delen sterkere, og materialet, se hvilket filament som tåler varme, sol og belastning.

Når du laster opp en fil, snur vi modellen automatisk til den retningen som gir minst støtte, og printbarhetssjekken vurderer den retningen.

Hull, gjenger og passform

• Loddrette hull blir litt mindre enn tegnet, typisk 0,1–0,3 mm. Tegn skruehull med litt klaring (for en M4-skrue: 4,3–4,5 mm), eller bor dem opp etterpå.
• Liggende hull får en hengende topp, fordi toppen er en liten bro. Hull opp til 8–10 mm går fint. Større hull bør få dråpeform med et tak på 45°.
• Deler som skal passe sammen: 0,2–0,3 mm klaring gir skyvepasning, 0,1 mm gir presspasning.
• Gjenger: grove gjenger (M8 og større) kan printes direkte. For små skruer anbefaler vi gjengeinnsatser av messing.

Klaring, hull og print-in-place: Toleranser i 3D-print.

Størrelse og byggevolum

Vi printer deler opp til ca. 32 × 32 × 32 cm i ett stykke. Deler som fyller nesten hele platen, kontrollerer vi ekstra før utskrift. Er modellen større, deler du den i biter som samles med pinner eller skruer – ofte får hver bit samtidig en bedre orientering.

For store modeller, tommer og millimeter: Skalere 3D-modell.

Filen: lukket, i millimeter og uten løse biter

• Lukket («vanntett») modell: overflaten må ikke ha hull, og flatene må vende riktig vei. Ellers må programmet gjette hva som er innsiden.
• Millimeter: vi leser filene i millimeter.
• Ingen løse småbiter: bittesmå, løse deler i filen kan ikke printes.

Les mer om STL, 3MF og OBJ.

Hull, manifold og vendte flater i filen: Feil i modellfiler.

Printbarhetssjekken: slik leser du vurderingen

Når du laster opp en fil eller lager et design i konfiguratorene våre, analyserer vi modellen automatisk. Vurderingen gjøres i nettleseren din på noen sekunder, omtrent slik et slicer-program gjør det: modellen deles i lag, og vi ser etter akkurat det som står i denne guiden. Du får en poengsum fra 0 til 100:

• 85–100: Lett å printe. Printes rent, som regel uten støtte.
• 65–84: Greit å printe. Noen broer, bratte partier eller tynne detaljer.
• 40–64: Krevende å printe. Trenger trolig støtte eller justeringer.
• Under 40: Vanskelig å printe. Vi anbefaler å endre modellen før du bestiller.

Klikk på vurderingen for å se hva som trekker ned, med lenker til riktig avsnitt her. Sjekken er et godt råd, ikke en dom: før vi printer, kontrollerer vi hver fil på nytt og tar kontakt hvis noe bør justeres.

Sjekkliste før du laster opp

1. Flat, bred fot mot platen – eller en side modellen kan ligge på.
2. Overheng på maks 45°, og avfasing i stedet for avrunding på undersiden.
3. Broer under 10 mm, og ingen hyller som bare er festet i én ende.
4. Vegger på minst 0,8 mm, helst 1,2 mm eller mer.
5. Hull med 0,2–0,3 mm klaring, og dråpeform på store liggende hull.
6. Høye, smale deler: bredere fot eller brim.
7. Lukket modell, tegnet i millimeter.

Vanlige spørsmål om 3D-utskrift og design

Hvorfor mislykkes en 3D-utskrift?

De vanligste årsakene er at delen løsner fra platen, at noe skal printes i løse luften – bratte overheng, lange broer eller deler uten noe under seg – og at vegger eller detaljer er tynnere enn dysen kan lage.

Hva er minste veggtykkelse for 3D-print?

0,8 mm med en vanlig 0,4 mm dyse, altså to spor. For deler som skal brukes, anbefaler vi 1,2–1,6 mm.

Hva er en bro i 3D-printing?

Et vannrett parti som printes i luften mellom to faste punkter. Korte broer, under ca. 10 mm, blir helt rene.

Kan dere printe modeller som trenger støtte?

Ja. Støtten bygges automatisk, og vi fjerner den før vi sender. Den koster litt ekstra plast og tid, og der støtten har stått, kan det være små merker i overflaten – derfor lønner det seg å designe uten.

Hvilken vinkel kan man printe uten støtte?

Opptil 45° fra loddrett blir rent. Mellom 45° og ca. 60° går det ofte, men undersiden blir grovere. Brattere flater trenger støtte eller en annen form.

Klar til å prøve? Last opp filen og se pris og printbarhet med en gang – eller se ferdige design som allerede er laget for å printes rent.