Насколько точна 3D-печать? Допуски, на которые можно рассчитывать

Подойдёт ли напечатанная крышка к банке? Совпадут ли отверстия кронштейна с отверстиями на стене? Точность стоит за почти каждым функциональным заказом, и ответ на этот вопрос сложнее одной цифры. В этой статье реальные показатели для FDM и смолы, объяснение, откуда берётся погрешность, и подсказки, как объяснить Fantasy Lab 3D, что важно, чтобы деталь подошла с первого раза.

Точность, допуск и разрешение: три разные вещи

Эти слова часто путают, поэтому стоит их развести.

• Разрешение это самый маленький элемент, который принтер способен воспроизвести: высота слоя и размер сопла или пикселя. Сопло 0,4 мм не напечатает стенку 0,2 мм.
• Точность это то, насколько напечатанный размер близок к цифровому. Куб 50 мм, который вышел 50,15 мм, напечатан с точностью 0,15 мм.
• Допуск это погрешность, которую вы готовы принять. У декоративной вазы допуск «никто никогда не измерит». У штифта, который должен входить в отверстие, допуск может быть 0,1 мм.

Принтер может иметь тонкое разрешение и посредственную точность одновременно. Поэтому высота слоя из нашего гида по высоте слоя говорит о гладкости поверхности, а не о том, подойдёт ли деталь.

Реальные цифры

Процесс	Обычная точность на детали 100 мм	Минимальное надёжное отверстие	Минимальная надёжная стенка
FDM, сопло 0,4 мм	Примерно ±0,2–0,5 мм	Около 2 мм	0,8 мм (два периметра)
FDM, откалиброванный под материал	Примерно ±0,1–0,2 мм	Около 1,5 мм	0,8 мм
Смола (SLA/MSLA)	Примерно ±0,05–0,15 мм	Около 0,5 мм	0,3–0,5 мм

Это типичные значения для ухоженных настольных машин, а не рекламные обещания. Погрешность неравномерна: в горизонтальной плоскости она обычно больше, чем по высоте, на крупных деталях больше, чем на мелких, а на первом слое больше, чем где-либо ещё. Смола точнее, и это одна из причин, почему её выбирают для миниатюр и ювелирных мастер-моделей, о чём мы писали в статье FDM или смола.

Откуда берётся погрешность

• Усадка. Пластик сжимается при остывании. PLA усаживается мало, ABS и нейлон сильнее. Студия компенсирует это лёгким масштабированием модели, но идеальной компенсации не бывает.
• Отверстия выходят меньше. Расплавленный пластик, уложенный по кругу, стягивается внутрь поверхностным натяжением, поэтому отверстие 10 мм часто получается 9,7–9,8 мм. Опытные моделлеры закладывают отверстия с запасом или просят рассверлить их после печати.
• «Слоновья нога». Первый слой прижимается к столу для адгезии и расплывается наружу на одну-две десятых миллиметра. Фаска по нижней кромке это скрывает.
• Нависания и мосты. Пластик, напечатанный в воздухе, провисает, поэтому нижняя сторона арки или горизонтального отверстия самая неточная поверхность любой модели.
• Влага и температура. Влажный филамент и холодная комната меняют текучесть пластика.

Как описать деталь, чтобы она подошла

Самое полезное, что вы можете сделать, это сказать, с чем деталь соприкасается. «Колпачок на трубку 42 мм» говорит нам гораздо больше, чем голый STL-файл, потому что показывает, какой размер важен и в какую сторону допустима ошибка. Дальше:

1. Назовите нужную посадку. Свободная (крышка, которую снимают), скользящая (ящик), плотная (штифт с натягом) или резьбовая. Каждой нужен свой зазор, обычно 0,1–0,4 мм на сторону для FDM.
2. Пришлите реальные размеры, а не каталожные. Трубки, бутылки и трубы различаются. Порядок измерений описан в статье как снять размеры для детали на заказ.
3. Разрешите примерку. Для всего, что стыкуется с другим предметом, мы сначала печатаем маленькое тестовое кольцо или срез детали, сверяем с вашим размером и корректируем до полной печати.
4. Примите доработку критичных отверстий. Напечатанное отверстие, развёрнутое сверлом нужного диаметра, круглое и точное до сотых долей миллиметра. Печатать «близко» и доводить это обычная практика.

Какая точность для чего достаточна

• Декор, фигурки, вазы, book nook: любые настройки FDM. Дракона никто не измеряет.
• Корпуса, подставки под телефон, органайзеры: стандартный FDM с заложенным небольшим зазором.
• Запчасти, шестерни, защёлкивающиеся крышки: откалиброванный FDM с примеркой или смола для мелких деталей. Примеры в статье о печати запчастей.
• Ювелирные мастер-модели, стоматологические модели, крошечные механизмы: смола.
• Посадочные места подшипников, точные валы, всё, что требует точнее ±0,05 мм: 3D-печать здесь не подходит, нужна механическая обработка, и мы честно об этом скажем.

Fantasy Lab 3D измеряет функциональные детали цифровым штангенциркулем перед отправкой и по запросу сообщает полученные значения. Точность это разговор, а не строчка в спецификации, и разговор ничего не стоит.

Готовы заказать?

Пришлите Fantasy Lab 3D модель или размеры, скажите, с чем должна стыковаться деталь, и мы предложим процесс, при необходимости напечатаем тестовый образец и посчитаем стоимость. Пишите через форму на сайте или в директ Instagram @fantasylab3d.almaty.