¿Qué resolución se necesita para ladrillos compatibles con Lego?

Encontré una historia sobre alguien equipo de impresión 3D para su minifigura de Lego , usando un Ultimaker. (El artículo está en holandés, pero acompañado de fotografías).

Noté que lo que hicieron no fueron los ladrillos de conexión reales, sino las herramientas utilizadas por la minifig. Y aun así, se necesitaron algunos archivos y un dremel después para que se ajustaran correctamente.

Me dicen que para hacer que algo se conecte correctamente con Lego real, la máquina debe ajustarse con mucha precisión.

Entonces, ¿qué resolución se necesita para imprimir ladrillos que se conectarán con ladrillos Lego normales?

Realmente se trata más de la calibración que de la resolución: una impresora mal calibrada tendrá errores de dimensión que evitarán el apareamiento con verdaderos ladrillos LEGO u otros ladrillos impresos.

Además, "resolución" es un término increíblemente cargado para las impresoras 3D, porque puede significar muchas cosas diferentes. Pero no necesitamos entrar en eso ahora. Realmente hay dos cosas importantes de las que preocuparse: la altura de la capa y el ancho de extrusión.

Las alturas de capa de 0.1 mm o 0.2 mm deberían estar bien. Las capas más gruesas pueden encontrarse con problemas de acabado superficial que hacen que los ladrillos sean difíciles de armar o desarmar. Probablemente no haya muchas razones para ir más fino que 0.1 mm para esta aplicación. Casi todas las impresoras FFF pueden alcanzar alturas de capa de 0.1 mm siempre que estén razonablemente bien ajustadas.

Cualquier impresora FFF doméstica típica con un tamaño de boquilla "normal" puede imprimir lo suficientemente bien como para que funcionen los ladrillos. Solo necesita estar bien sintonizado. La característica más pequeña "imprescindible" en un ladrillo de lego estándar es la pared de 1,6 mm de grosor alrededor de los lados. El tamaño de característica imprimible mínimo típico para una impresora FFF es 2 veces el ancho de extrusión, porque la rebanadora colocará una ruta en el borde interior de la forma y el borde exterior de la forma. (Algunas cortadoras permitirán características de extrusión única, pero esto generalmente no se recomienda porque produce partes débiles).

Entonces, ¿qué ancho tiene el ancho de extrusión? Es ajustable y diferentes rebanadoras recomiendan automáticamente diferentes valores, pero como regla general segura, debe estar entre 1x y 2x el tamaño de su boquilla. Hay algunas peculiaridades de cálculo de volumen en diferentes cortadoras que pueden fomentar tamaños más grandes o más pequeños, por lo que a veces las personas recomiendan [ancho de extrusión = tamaño de boquilla + altura de capa] particularmente con Slic3r. Esto es muy específico del sistema.

Suponiendo que tiene la boquilla común más común con un orificio de 0.4 mm, y también establece el ancho de extrusión en 0.4 mm, la cortadora debe colocar cuatro hebras en las paredes del ladrillo LEGO. Eso es bueno.

Donde se vuelve complicado es si tiene un ancho de extrusión que no se divide de manera uniforme en 1.6 mm. Digamos que está imprimiendo con un ancho de extrusión de 0.6 mm. Hay suficiente espacio en la pared de la pieza para colocar dos hilos perimetrales completos de 0.6 mm ... pero luego se dejará un espacio de 0.4 mm de ancho en el centro. No puede colocar otro hilo de 0.6 mm en ese espacio de 0.4 mm. Las diferentes cortadoras manejan estas diferentes formas. Algunos dejarán un espacio vacío entre las paredes y obtendrás una impresión muy débil. Algunos triturarán una cantidad excesiva de plástico en el espacio, lo que provocará una calidad de impresión deficiente a medida que el exceso de material se acumule cada vez más en cada capa. Algunos empujarán un hilo más pequeño de lo ordenado para tratar de llenar adecuadamente el volumen.

Por lo tanto, el consejo general con características pequeñas es asegurarse de que el ancho de extrusión se ajuste al grosor mínimo de la pieza un número razonable de veces.

• [Tamaño de la característica / ancho de extrusión <2] es MALO
• [Tamaño de la característica / ancho de extrusión = 2] es BUENO
• [2 <Tamaño de la característica / ancho de extrusión <3] es MALO
• [Tamaño de la característica / ancho de extrusión> 3] es BUENO

Aunque estos variarán un poco según la rebanadora, las rebanadoras más antiguas como Skeinforge tienden a tener más problemas con esto que las rebanadoras más nuevas. Lo que debe hacer en la práctica es verificar la vista previa de impresión de su rebanadora para ver si está dejando un espacio entre las hebras. Luego ajuste el ancho de extrusión y el recuento de perímetro / carcasa para intentar obtener una salida inteligente. Hay algunas pruebas y errores involucrados.

Tengo notas sobre la impresión de ladrillos de Lego aquí:

https://www.thingiverse.com/thing:3424550

El resultado es que desea alinear el grosor de la pared de los bordes del modelo de ladrillo para que coincida con un múltiplo exacto del grosor de la boquilla de su impresora. Esto es más importante que usar un archivo STL que coincida exactamente con las dimensiones reales de Lego, ya que es poco probable que su rebanadora e impresora puedan igualar esas dimensiones de todos modos. Y debido a eso, necesitará otros ajustes en los ladrillos para ayudarlos a encajar bien entre sí y con Legos reales.

Además, aunque es bien entendido que los ladrillos Lego usan una "Unidad Lego" de 1,6 mm para su grosor de borde estándar, no se comprende bien cómo usan un "Factor de juego" de 0,1 mm adicional para ayudar a que los ladrillos se unan mejor. Según mis pruebas, este factor de juego se elimina de ambos lados de un borde, de modo que una pared de borde de Lego estándar debe tener un grosor de 1,4 mm.

Ponga todo esto junto, y he descubierto que desea apuntar a bordes de 1.2 mm cuando usa una boquilla de .4 mm y bordes de 1.5 mm cuando usa una boquilla de .5 mm.

Alternativamente, una boquilla de .4 mm puede hacer bordes Lego reales de 1.4 mm utilizando solo 1 línea para las paredes exteriores y rellenando los restantes .6 mm de espesor. Personalmente, nunca quiero usar solo 1 línea para una pared, y 1.5x el diámetro de la boquilla también es el mínimo imprescindible en el que confiaría para que funcione bien, lo que hace que este plan también sea un desafío.

La pieza del universo a la que me vinculé es en realidad un generador de ladrillos personalizable , que le permitirá realizar ajustes finos y le ayudará a crear modelos STL de ladrillos basados ​​en su impresora, su rebanadora y configuraciones, y su material, que se imprimirán bien y encajarán con otros ladrillos .