Recientemente sentí curiosidad por la configuración de Ancho de línea en Cura y por qué uno podría cambiarlo si no están usando boquillas de diferentes tamaños.

Desde que obtuve mi Ender 3, siempre mantuve el ancho de línea igual al tamaño de mi boquilla ( 0.4 mm ). He mirado un poco a mi alrededor , y parece que la mayoría de las personas en realidad establecen que el ancho de sus líneas sea más alto, dependiendo de a quién le pregunte en cualquier lugar entre 120 y 150% del diámetro de la boquilla.

¿Por qué es esto? Mencionan que ayuda con la adhesión de impresión, pero ¿por qué? ¿No debería una boquilla de 0,4 mm crear una línea de plástico de 0,4 mm de ancho, que necesita un espacio entre líneas de 0,4 mm?

Hay varias cosas en juego que pueden hacer que sea más agradable tener una línea más amplia:

Adhesión de primera capa

Debido a que algunos filamentos tienen serias dificultades para que la primera línea o capa se adhiera a la cama, puede ser una solución fácil simplemente aumentar el ancho de la línea, generando una Fuerza de Adhesivo más grande $F_a\propto A(l,w)$ , donde A es el área cubierta por la línea, y por lo tanto simplemente $A=l*w$ con longitud l y ancho w de la línea. Por lo tanto, una línea más ancha significa una mejor adhesión inicial y puede dar lugar a impresiones menos fallidas en la capa 1.

Plástico pegajoso

Los plásticos bajo calor se comportan de ciertas maneras: se convierten en una sustancia pegajosa que se expande. Esta es también la razón por la cual las impresiones se encogen un poco a medida que se enfrían. Ahora, si presionamos el plástico sobre la cama con más fuerza (ya que forzamos a pasar más plástico que antes para pasar de 0.4 mm a 0.5 mm) por primera vez, tenemos un área más o menos plana. El filamento adicional formará una línea más ancha. El rebanador puede dar cuenta de eso, y lo hace.

Ahora, siguiente capa: ¿A dónde va el material extra ahora? La sustancia plástica tiene una propiedad que es muy interesante: trata de reducir su superficie tanto como sea posible. Calienta una pieza corta con una pistola de aire y se vuelve un poco brillante. Pero, por otro lado, sale de la boquilla lo suficientemente caliente como para derretir una pequeña superficie de las capas ya construidas, que es cómo funciona la unión de capas en primer lugar. Pero nuestro plástico pegajoso encuentra que la capa inferior no es exactamente plana, como la primera capa encontró su superficie inferior, encuentra una forma de crestas y valle. Teniendo en cuenta que quiere tener la menor superficie a no plástico (= aire) y unir ligeramente los enlaces con la impresión, llenará estos rincones y grietas en el interiorla impresión es un poco mejor, ya que la mayor fuerza que usamos para empujarlo también aumenta la velocidad a la que se expande hacia ellos: reducimos un poco el tiempo para llegar allí. Como importa

Bueno, la transferencia de calor se basa, en términos generales, en una fórmula como esta: $Q = mc\Delta T$ Q es la energía térmica del objeto, m la masa del objeto, c su capacidad calorífica específica y T la temperatura, ΔT la temperatura cambio. Pero no tenemos un objeto homogéneo, tenemos una distribución de calor más o menos con zonas de contacto de calor diferente. La fórmula real de la transferencia de calor dentro del objeto es un desastre larga que contiene cosas como el gradiente $\text{grad}T$, conductividades térmicas e integrales, pero lo que importa es el resultado: la línea de filamento de expansión más rápida pierde un poco menos de energía térmica en su entorno que la línea extruida menos poderosa, lo que puede aumentar la unión entre los dos como la temperatura en varios frentes:

• ingresa a las grietas aún más antes de volver de goo a sólido, lo que lleva a una mejor adhesión para obtener más superficie.
• contiene más energía térmica que puede y se transmitirá a la capa de abajo y tiene un área de superficie más grande, por lo que puede aumentar el grosor de la zona que se vuelve a fundir un poco, aumentando un poco la fuerza de unión de la capa.

Esto puede resultar en un problema sin embargo: si usted no da las líneas impresas suficiente tiempo para enfriarse, puede dar lugar a que el material se acumule el calor más y más, lo que todo el asunto a fundirse y convertirse en materia pegajosa. Una solución fácil a este problema secundario es el tiempo mínimo de capa. Pero eso sería solamente tangencial a la pregunta original, a fin de buscar, por ejemplo, en la pregunta aquí o el vídeo de la imagen térmica más arriba está tomada de aquí .

No debería una boquilla de 0.4 mm crear una línea de plástico de 0.4 mm de ancho

No necesariamente. Debido a un fenómeno conocido como hinchamiento en la boquilla de extrusión de plástico a través de una boquilla de 0,4 mm, la línea de plástico que se crea es en realidad ligeramente más ancho. La presión dentro del extrusor comprime el plástico ligeramente, y se expande nuevamente cuando existe la boquilla.

Mencionan que ayuda con la adhesión de impresión, pero ¿por qué?

Cuando extruye una línea de plástico más gruesa que el diámetro de la boquilla, la boquilla comprime el "exceso" de plástico y lo empuja hacia un lado. Esto empuja el plástico hacia la capa de abajo, aumentando la adhesión. Puede comparar esto con tomar una pistola de pegamento caliente, presionar la punta en la superficie y apretar el gatillo, en lugar de levantar la pistola de pegamento por encima de la superficie y dejar que el pegamento gotee sobre la superficie. Hacer lo primero crea una adhesión mucho más fuerte.

Como efecto secundario, el uso de líneas más gruesas facilita la adhesión de la primera capa, ya que la línea más gruesa tiene más área de superficie a la que adherirse.

Hay varias consideraciones aún no mencionadas:

Dada la misma velocidad de movimiento, las líneas más gruesas llenan una capa más rápido, porque se extruye más volumen por segundo. En algunos sistemas, el flujo de extrusión es el factor limitante para la velocidad, pero alrededor de las esquinas, el cabezal de impresión necesita reducir la velocidad. Líneas más gruesas = menos líneas = menos esquinas = menos ralentización = mayor velocidad de impresión.

Sin embargo, las líneas más gruesas tienen menos detalles. Una línea de 0.6 mm no puede representar detalles más pequeños que eso, por lo que los anchos de línea más pequeños capturan mejor la geometría de entrada. También las esquinas se redondearán en la misma distancia, por lo que las líneas más gruesas = esquinas más redondeadas.

Las líneas más gruesas crean un peor voladizo. Las líneas más gruesas requieren más presión de la boquilla y si a la capa de abajo le falta (en parte) la presión de retroceso de la capa anterior es menor, lo que da como resultado una sobreextensión, que también es probable que baje en lugar de hacia los lados.

Sin embargo, la presión más alta puede forzar líneas en pequeñas grietas de la capa inferior. Esto ya lo destacó Trish.

El modelo que Cura usa para una sola línea es rectangular, mientras que en realidad las líneas impresas se redondean a los lados. Esto hace que el ancho de la extensión completa de lado a lado sea mayor que el calculado, a costa de las esquinas del modelo rectangular. Esto significa que la configuración del ancho de línea debe establecerse un poco más pequeña de lo que desea que terminen las líneas.

Daré una breve respuesta aquí: es el volumen. La boquilla redistribuye el volumen del plástico en una forma diferente. es decir, la boquilla está convirtiendo un cilindro de 0,4 mm de diámetro en un rectángulo del mismo volumen, que es función de la altura / volumen de la capa = ancho de línea.