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understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Ich beschäftige mich mit dem Drucken dünner Wände 0,4 mm zu Test-/Optimierung

Ich beschäftige mich mit dem Drucken dünner Wände 0,4 mm zu Test-/Optimierungszwecken, beim Druck dünner Schichten mit Pla.

Ich möchte gerne den Algorithmus in cura 4.0 verstehen der hinter drucken dünner Wände (auf Englisch print thinn walls) steckt.

 

Mein Modell:

... besteht aus 4 Wänden 0,4mm dick. Gesamtmaße des Cubus dessen Mantelflächen sie bilden sind (unwichtig): l x b x h =100x5x6 mm^3

Slicingprofil:
Cura 4.0 Standardprofil (egal welches)


Spezielle Einstellungen:
Linienbreite outer Wall: 0,4mm
Gehäusewandstärke 0,4mm
Nozzledurchmesser 0,4mm

 

Hardware: (Topic ist druckermodellunabhängig )
Prusa i3 MK3
Nozzle mit 4mm Durchmesser

 

Situationen:
a)
UncheckedPrint thinn walls
Horizontal erweitern um 0mm

Ergebnis: es werden keine Wände in den gcode eingebunden=> Drucker würde Nichts drucken.

Resultierende Frage:
Wieso werden die Wände nicht einfach mit einem Perimeter also genau 0,4mm dick gedruckt?

b)
CheckedPrint thinn walls
Horizontal erweitern um 0mm

Ergebnis: es werden alle Wände in den gcode eingebunden=> Drucker druckt Wände. Jedoch nicht wie (von mir) erwartet als einen Perimeter mit 0,4mm ungefähr so [------] sondern aus ganz vielen Diagonalen ungefähr so [/////////////] dies führt natürlich zu unzähligen neuansetzen, Bewegungen und verlängert die Druckzeit erheblich.
Resultierende Frage:

Siehe a)!

c)
UncheckedPrint thinn walls
Horizontal erweitern um 0,O1 mm

Ergebnis: es werden alle Wände in den gcode eingebunden=> Drucker würde alle 4 Wände drucken, Jedoch jeweils mit zwei Perimetern. Ich denke: Der erste Perimeter für die 0,4 mm und der Zweite für die restlichen 0,01mm der Horizontalen Erweiterung.

Resultierende Frage:
Wieso werden die Wände nicht einfach mit einem Perimeter also genau 0,4mm dick gedruckt? Dazu müßte Cura hier Abrunden also von 0,41mm auf 0,4mm also genau ein Perimeter.
Workaround: Man könnte hier möglicherweise den minimalen Wandfluss von 0% auf 5% erhöhen...

 

Resümee:
Natürlich kann man das beschriebene Modell mit b), bzw.c) drucken... aber schön ist anders, auch aufgrund von Problemen in den Ecken: vor allem mit der Maßhaltigkeit.

An der Lösung vorbei:
Dass man die Lösung auch herbei cheaten kann, weiß ich übrigens auch: so von wegen massiver Kubus ohne Infill ohne Boden und Dach mit nur einem äußeren Perimeter. Ist aber nicht gewünscht!

 

Es bleibt die Frage:
Warum kann man (bzw. ICH) mit einer 0,4 mm Nozzle, eine 0,4 mm Wand mit einer Linien- und Gehäusewand- Breite von 0,4 mm nicht mit einem Perimeter drucken?

 

 

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls
19 minutes ago, danielfrei said:

Für das was du willst gibts doch den Vasenmodus.

Danke für die Antwort, aber: Nein!

Mir fallen etliche Szenarien ein wo man eine so dünne Wand braucht ohne den Vasenmodus oder den von mir oben angegebenen anderen Cheat dabei verwenden zu wollen.

Meine Frage ist durch diese Anmerkung nicht beantwortet:

Warum kann man (bzw. ICH) mit einer 0,4 mm Nozzle, eine 0,4 mm Wand mit einer Linien- und Gehäusewand- Breite von 0,4 mm nicht mit einem Perimeter drucken?

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Eine Anwendung sind z.b. meine Flugmodelle von 3D Printlab - sind bis 1,9 m Spannweite und da kommt man nicht weit mit Vasenmodus - es sei den, man will nur die Oberfläche ohne Rippen/Verstärkungen.. 😋

Wie Cura das nun berechnet, weiß ich nicht, da ich mit Simplify arbeite. Aber ich weiß, dass Simplify, wenn man

nicht explizit die Extrusionsbreite auf manuell stellt, er Sie um ca. 20 % breiter einstellt. Könnte das der Grund sein?

Dazu ei bischen Hintergrundinfo: Das Material wird gestaucht (Druckaufbau) in der Düse, dann presst es sich

durch die Düse (hier 0,4 mm) und danach entspannt es sich etwas - damit wird es aber breiter!

Kannst du einfach testen: Extruier einfach mal in den Freien Raum und messe vorsichtig etwa 2 cm unterhalb

der Düsenspitze das erkaltete Material. Es wird irgendwas um die 0,43 bis 0,45 mm haben. Das ist eigentlich

deine Optimale Extrusionsbreite.

 

Gruß, Digibike

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Schön zu hören, dass hier auch noch andere Modell-Flieger ihre Flugzeuge aus dem Drucker starten lassen bzw. wollen.

Das mit der Ausdehnung ist Ansicht auch eine gute Idee, allerdings kann das nur am Anfang einer Bahn eine Rolle spielen, da die Düse nicht Permanent mehr Material ausspucken kann als ihr zugeliefert wird. Der Druck in der Düse ist jedoch am Anfang der Bahn noch gar nicht so groß. Also müsste Volumenmäßig, weniger Material den Extruder verlassen, wegen des hohen Druckes ist es komprimiert, aber nach der Expansion, auf Grund des fehlenden Druckes nach dem verlassen der Düse, müßte wieder das gleiche Volumen, welches auch reingedrückt wurde rauskommen. (Schrumpfung des Materials aufgrund des mehr oder weniger Teilweisen Schmelz- bzw. Erstarr-vorganges, ist hier nicht mit eingebracht...)

Ich hänge Mal 4 Bilder an, die meine Fragestellung noch einmal deutlich machen.

Man beachte die Einstellungen: drucken von dünnen Wänden und horizontale Erweiterung

Ohne horizontale Erweiterung kommt nichts sonderlich hilfreiches heraus. Und wenn man horizontal Erweitert, dann wird die mit 0,4 mm gedruckte Bahn entsprechend der horizontaln Erweiterung (minimal) versetzt ein zweites Mal abgefahren- praktisch ohne nennenswerte Extrusion.Bildschirmfoto_2019-04-11_19-30-15.thumb.png.41ca840028b35f167822880f29cdfd5d.pngBildschirmfoto_2019-04-11_19-30-46.thumb.png.5f3de0cc43b1b4890401d2ddb36d7aa7.pngBildschirmfoto_2019-04-11_19-31-24.thumb.png.35eb6b588cd7fb530138ae27bbacc831.pngBildschirmfoto_2019-04-11_19-33-20.thumb.png.82934eefe131cbfdbb5227342c5a7918.png

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Ich seh da nicht, wo man die Extrusionsbreite einstellt. Warum versuchst es nicht mal anders herum?

Horizontale Erweiterung ist wohl eher keine Option. Dient eher dazu, Maßhaltigkeiten zu korrigieren,

aber mit Sicherheit nicht, Thinn Walls drucken zu können...

Wenn du ein Parametrisches CAD hast, ist das eh schnell gemacht. Einfach die Teile mit Wänden

von 0,42 bis 0,48 machen. Ab einer Gewissen Wanddicke wird Cura das Teil slicen - ohne

Horizontale Erweiterung. Damit hast du genau, wie Cura intern mit dem Düsendurchmesser umgeht.

Und was die "Idee" angeht: Warum sollte er am Anfang mehr fördern wie später? Wenn er mit 0,46

intern rechnet, wird er auch entsprechend fördern, oder nicht?! Es geht da auch nicht nur um Ausdehnung

und Komprimierung - da spielt auch Strömmungsverhalten mit rein... In der Düse erfährt durch die Verengung

das Material beim Durchströmen eine Beschleunigung, was Sogwirkung für nachfolgendes hat...

Wird beim Verbrennungsmotor z.b. auch zum besseren Befüllen genutzt (siehe Ventilüberschneidung,

Variable Steuerzeiten oder beim 2-Takter Schnürle Umkehrspülung etc.). Deswegen wird das Druckbild

auch i.dr. besser, wenn du etwas über den Düsendurchmesser bei der Raupenbreite gehtst.

 

Zum Thema Flugmodelle aus dem Drucker: Me109, MIG 15, Corsair F4U und Easymax gedruckt.

 

Gruß, Digibike

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Alle breiten die man einstellen kann habe ich auf 0,4mm gestellt.

Mit horizontaler Erweiterung erhalte ich jedoch in diesem speziellen Fall ein genaueres Ergebnis als du mit 0,42-0,48mm.

Ich hatte es anders andersrum ausprobiert. Habe dem Cura eingeredet ich hätte eine 0,3mm Düse und habe alles andere auf 0,4mm gelassen. Das hatte merkwürdiger Weise nicht den gewünschten Effekt, dann bin ich verwirrt schlafen gegangen. Ich probiere das noch mal.

Der spuckt am Anfang einer Extrusion weniger aus! Das Phänomen nennt sich Staudruck. Ich habe mehrere dieser oben beschriebenen 4Wände gedruckt, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, als Speedtest...

Es zeigte sich das Am Anfang des Extrusionspfades Material fehlt.

Siehe Bild: aussen ist ein Brim, es sind ganz viele Rechtecke 5x150mm^2, die Start Ecke ist jeweils vorne rechts. Das erste Rechteck ist links. Es wird nach dem Brim fehlerfrei gedruckt. Ab dem 2. Rechteck fehlen ziemlich konstant immer (14+5) mm Material, da der Druck in der Düse noch nicht für die nötige Extrusion aussreicht.

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Man kann übrigens strömende Gase und strömende fest/flüssig Gemische nicht vergleichen. Im Wasser gibt es auch keinen dynamischen Auftrieb...

Wenn man eine Raupe druckt die materialmäßig nicht die "Lücke" (unmittelbarer Freiraum unter der Düse) füllt, dann ist es ja klar, das der Druck nicht gut wird, das Zeug sollte den Raum schon ausfüllen. Und wenn man noch etwas mehr nimmt "quillt es über" und füllt den Raum "gut".

Genauer läßt sich Curas interne Breite wohl berechnen. In dem man für eine gerade Bahn das extrudierte Volumen mit dem soll der Bahn vergleicht...

Was ich aber nicht verstehen will ist: Wieso sollten die Programmierer, in Cura implementiert haben, das wenn der User 0,4mm einstellt, das es dann 0,4Xmm nehmen soll.

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Feste nicht, aber Feste kannst auch nicht extruieren..  Hast du das mit in die Luft extruieren versucht? Dann wird dir klarer, warum... Wenn du Fläche mit 0,4er druckst, 0,4 als breite und auf Manuel eben die 0,4 wird's schwer, die Fläche gefüllt zu bekommen...

 

Gruß Digibike

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls
6 hours ago, Digibike said:

Feste nicht, aber Feste kannst auch nicht extruieren..

Wir können bei "heißem" Filament nicht von einer Flüssigkeit sprechen, da es tatsächlich gar nicht flüssig ist.

6 hours ago, Digibike said:

@admin: Hier wollte ich gar nicht zitieren, wie geht das wieder weg?

Vielmehr befindet es sich bei optimaler Drucktemperatur in einem weichen gut formbaren Zustand (teilweise flüssig und teilweise fest). Die langen Moleküle des Kunststoffes sind nicht beliebig frei beweglich, wie bei einer Flüssigkeit. Deshalb findet man bei diesen Filamenten auch keinen Schmelzpunkt, sondern nur einen relativ weit gefassten (im Vergleich zum Schmelzpunkt) Drucktemperaturbereich.

6 hours ago, Digibike said:

Hast du das mit in die Luft extruieren versucht? Dann wird dir klarer, warum... Wenn du Fläche mit 0,4er druckst, 0,4 als breite und auf Manuel eben die 0,4 wird's schwer, die Fläche gefüllt zu bekommen...

Ich verstehe schon was Du meinst. aber ich denke nicht dass es ein Problem ist den Bereich zu füllen, weil dafür die ganze "Wurst" gar kein Platz ist wir sprechen ja von einer schichthöhe im Bereich von 12%- 25% des Düsendurchmessers. Die Expansion aufgrund des fehlenden Druckes findet ja auch in alle Richtungen statt also zunächst mal bevor die Wurst aus dem Extruder heraus ist in Richtung der Düsenöffnung also nach unten.

Gruß nerd

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Posted · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

@Digibike

Habe noch ein bisschen Probiert und kann nun meine Frage beantworten. Ich wäre noch interessiert von dir zu hören, wie es mit dem Druck von dünnen Schichten klappt, welche Einstellungen bezüglich Geschwindigkeit, Temperatur, Kühlung zu einem Ergebnis führen. Ich mache dazumal einen neuen Thread auf.

 

Nun hier meine Lösung:

Meine weiteren Untersuchungen haben ergeben dem ist völlig egal welchen Nozzle Durchmesser man unter den Druckereinstellungen einstellt, die für die Berechnung entscheidende Größe ist die Linienbreite!

Ich habe herausgefunden das eine dünne Wand eines Objektes deren Breite genau der Linienbreite entspricht, durch Aktivierung der Option dünne Wände drucken nicht mit einem Perimeter sondern mit sehr vielen sehr kurzen Diagonalen gedruckt wird.

Vgl. Abbildung

Bildschirmfoto_2019-04-12_14-28-32.thumb.png.90b306cbe78838df269ad45fe6c59b14.png

Sobald die Wanddicke der dünnen Wand größer ist als die Linienbreite werden in den Standardeinstellungen zwei Perimeter gedruckt. Einer mit der Linienbreite und ein zweiter mit der Differenz aus Objekt Wanddicke und Linienbreite.

Beispiel 1)

Linienbreite 0,4 mm

Dünne Wand 0,401 mm

Ergebnis:

es werden zwei parallele Perimeter gedruckt

Der Erste hat 0,4 mm linienbreite

Der Zweite 0,001 mm linienbreite, bei diesem wird faktisch nichts gedruckt er benötigt aber die gleiche Zeit wie der erste.

 

Ich kann nun abschließend meine Frage selber beantworten:

die Relation die entscheidet ob diese Mini Diagonalen (siehe Abbildung oben) gedruckt werden oder ein in Anführungszeichen normaler Perimeter ist: zwischen Linienbreite und tatsächlicher Wanddicke einer dünnen Wand:

Linienbreite größer gleich Dicke der dünnen Wand.

Also drucke Diagonalen wenn die Linienbreite größer oder gleich der Dicke der dünnen Wand ist.

In meinen Augen wäre hier ein größer ohne gleich sinnvoller gewesen!

Oder gibt es Gründe die explizit für das Gleich sprechen?

 

@admin, @curaDevelopers

Vielleicht kann man diese Fragestellung an die Cura Entwickler weiter geben...

 

Der einfachste quick and dirty Workaround für Anwender wäre wohl:

einfach die Linienbreite um 0,001mm zu verkleinern, also auf 0,399mm im oberen Beispiel.

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Posted (edited) · understanding Cura 4.0 while sliceing thinn walls

Hallo nerd,

 

es gibt ein altes Thread dadrüber, vielleicht interessiert dich das hier der link

https://community.ultimaker.com/topic/16542-wandstärke-von-04mm-mit-simplify3d/

 

S3D hat zwischenzeitlich diese Funktion weiter verbessert mit dieser kann ich was anfangen

 

Bei Cura naja, es hat schon mal besser funktioniert, seit Cura 3.4 (glaube ich) wurde diese Funktion komplett umbrauchbar für mich (bzw. notgedrungen muss der Drucker das über sich ergehen lassen) da wie du oben gezeigt hast [/////////////] diese einzelnen Linien gesliced wird.

Cura hat halt hunderte Einstellungen/Funktionen aber keine ist bist zum ende optimiert, Schade!

Warum dieser Bug noch nicht behoben wurde keine Ahnung, meine gelesen zu haben das es aktuell nicht anders geht. Weil wahrscheinlich wieder irgendwas im slicing Algorithmus geändert wurde wo dann diese Funktion gebrochen hat, spinne ich mir so zusammen.

 

Wenn du eine Antwort von Entwickler haben willst oder den Bug melden willst musst du mindestens im englischen Teil des Forum posten oder noch besser auf GitHub posten

 

Gruß Gerd

 

 

EDIT:

Ich glaube das war der aktueller Thread wo ich gelesen habe und von den gleichen handelt

 

Edited by zerspaner_gerd

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