Kalkulator przepływu objętościowego (mm³/s)

Do czego to służy: sprawdzisz tu, ile milimetrów sześciennych tworzywa na sekundę wymuszasz na hotendzie przy zadanej wysokości warstwy, szerokości ekstruzji i prędkości. To jedna liczba, która decyduje o tym, czy szybki profil w ogóle ma prawo się wydrukować. Kalkulator liczy w przeglądarce, nic nie wysyłamy dalej.

Prędkość w mm/s sama w sobie nic nie mówi. Sto milimetrów na sekundę przy warstwie 0,12 mm to spacer, a te same sto przy warstwie 0,32 mm i szerokiej ścieżce potrafi zadławić hotend. Miarą obciążenia jest przepływ objętościowy, po angielsku volumetric flow rate, podawany w mm³/s. Każdy hotend ma swój sufit — powyżej niego nie zdąży stopić tworzywa w tempie, w jakim ekstruder je wpycha.

Kalkulator przepływu objętościowego

Przepływ: 13,50 mm³/s

Model z zaokrąglonymi bokami ścieżki: 12,21 mm³/s — tego modelu używa większość slicerów.

Wykorzystanie limitu: 135 % — przekraczasz limit, spodziewaj się niedomiaru materiału

Największa prędkość mieszcząca się w limicie: 111 mm/s

Największa wysokość warstwy przy obecnej prędkości: 0,148 mm

Limit hotendu wpisz własny, zmierzony. Domyślne 10 mm³/s to typowa wartość dla standardowego hotendu z dyszą 0,4 mm przy PLA, a nie parametr Twojej drukarki.

Jak liczymy — wzór

Podstawowa postać jest banalna: przepływ = wysokość warstwy × szerokość ekstruzji × prędkość. Wysokość i szerokość w milimetrach, prędkość w mm/s, wynik w mm³/s. Ścieżka wytłoczona przez dyszę to w tym uproszczeniu prostopadłościan o przekroju h × w, a drukarka produkuje go z prędkością v.

Slicery liczą to jednak nieco dokładniej. Ścieżka nie ma ostrych krawędzi — jej boki są zaokrąglone promieniem równym połowie wysokości warstwy. Pole przekroju wynosi wtedy w × h - h² × (1 - pi/4), czyli około w × h - 0,2146 × h². Dla warstwy 0,20 mm i szerokości 0,45 mm daje to 0,0814 mm² zamiast 0,0900 mm², czyli o 9,5 % mniej. Kalkulator pokazuje obie wartości: prostszą, żeby dało się ją policzyć w pamięci, i dokładniejszą, żeby zgadzała się z tym, co pokaże Ci slicer.

Dwa wyniki pochodne wynikają z przekształcenia tego samego wzoru. Maksymalna prędkość = limit / (h × w). Maksymalna wysokość warstwy = limit / (w × v). Obie są przydatne, gdy chcesz przyspieszyć wydruk, ale nie chcesz stracić jakości.

Przykład z prawdziwymi liczbami

Ustawiasz szybki profil: dysza 0,4 mm, szerokość ekstruzji 0,45 mm, warstwa 0,20 mm, prędkość wypełnienia 150 mm/s. Twój hotend to standardowa konstrukcja, dla której zmierzyłeś limit 10 mm³/s przy PLA.

  • Przepływ w modelu prostokątnym: 0,20 × 0,45 × 150 = 13,50 mm³/s
  • Przepływ w modelu z zaokrąglonymi bokami: 0,0814 × 150 = 12,21 mm³/s
  • Wykorzystanie limitu: 135 % — za dużo
  • Prędkość mieszcząca się w limicie: 10 / (0,20 × 0,45) = 111 mm/s
  • Albo, jeśli chcesz zostać przy 150 mm/s: obniż warstwę do 10 / (0,45 × 150) = 0,148 mm

Masz więc trzy wyjścia i wszystkie są policzalne: zwolnić do 111 mm/s, zejść z warstwą do 0,15 mm albo podnieść limit hotendu, czyli wymienić hotend na wysokoprzepływowy lub podnieść temperaturę dyszy w granicach zakresu podanego przez producenta materiału.

Dlaczego przekroczenie limitu daje under-extrusion

Hotend to wymiennik ciepła o skończonej mocy. Filament wchodzi zimny, przechodzi przez strefę topienia i wychodzi jako stop o odpowiedniej lepkości. Jeśli wpychasz go szybciej, niż grzałka jest w stanie oddać ciepło, rdzeń żyłki nie zdąży się stopić do końca. Ciśnienie w dyszy rośnie, silnik ekstrudera zaczyna gubić kroki albo koło napędowe zaczyna szlifować filament, a z dyszy wychodzi mniej materiału, niż zaplanował slicer.

Objawy wyglądają dokładnie tak jak klasyczna niedostateczna ekstruzja: cieńsze i przerywane ścianki, szczeliny między ścieżkami, słabe warstwy górne, gorsze wypełnienie. Charakterystyczne jest to, że problem pojawia się tylko na szybkich fragmentach — wypełnieniu i długich prostych ścianach — a znika na obwodach i detalach, gdzie drukarka i tak zwalnia. Jeśli widzisz taki wzorzec, to nie jest zapchana dysza ani wilgoć, tylko przekroczony limit przepływu.

Temperatura przesuwa limit w górę: gorętsze tworzywo jest rzadsze i szybciej przejmuje ciepło. Dlatego przy szybkich profilach wybiera się górną część zakresu producenta, a nie środek. Zakresy Porimy znajdziesz w tabeli temperatur — PLA 200–230 °C, PETG 240–260 °C, HT PETG 270–300 °C.

Ile wynosi limit Twojego hotendu

Producenci hotendów podają różne liczby, mierzone różnymi metodami i zwykle dla PLA w najlepszych warunkach. Poniższa tabela to orientacja, nie specyfikacja — nie są to dane Porimy ani żadnego konkretnego producenta drukarek. Traktuj ją jako punkt startowy przed własnym pomiarem.

Konfiguracja Orientacyjny rząd wielkości
Klasyczny hotend krótkiej strefy topienia, dysza 0,4 mm ok. 8–12 mm³/s
Klasyczny hotend, dysza 0,6 mm ok. 12–18 mm³/s
Hotend z wydłużoną strefą topienia, dysza 0,4–0,6 mm ok. 18–25 mm³/s
Hotend wysokoprzepływowy nowej generacji, dysza 0,4–0,6 mm ok. 25–35 mm³/s i więcej

Wartości orientacyjne, zebrane z deklaracji producentów hotendów i praktyki warsztatowej, dla PLA. To nie są dane producenta filamentu. Zmierz swój hotend według procedury poniżej — to zajmuje kwadrans i daje liczbę, która naprawdę opisuje Twoją drukarkę.

Jak zmierzyć własny limit przepływu

  1. Rozgrzej hotend do temperatury, w której zwykle drukujesz dany materiał, i wyjmij filament z drogi prowadzącej do dyszy albo drukuj w powietrze.
  2. Wydaj polecenie wytłoczenia 100 mm filamentu ze stałą prędkością, zaczynając od wartości odpowiadającej niskiemu przepływowi.
  3. Dla filamentu 1,75 mm przepływ w mm³/s to prędkość podawania w mm/s pomnożona przez 2,405. Prędkość 4 mm/s to około 9,6 mm³/s.
  4. Zwiększaj prędkość podawania krokami i za każdym razem mierz, ile filamentu faktycznie zniknęło z zaznaczonego odcinka.
  5. Limit to ostatnia prędkość, przy której rzeczywiste wytłoczenie zgadza się z zadanym w granicach kilku procent. Powyżej niej ekstruder zacznie klikać albo poślizgiwać.
  6. Powtórz pomiar dla każdego materiału osobno i zapisz wyniki. Ten sam hotend ma inny limit dla PLA i inny dla PETG.

Zasada nadrzędna: zmieniaj jeden parametr naraz. Testując przepływ, nie ruszaj jednocześnie temperatury.

Które materiały Porima znoszą wysoki przepływ

Tabela parametrów FDM Porimy zawiera pole prędkość druku z trzema klasami. Nie jest to limit w mm³/s — takiej liczby producent nie podaje i nie będziemy jej wymyślać — ale jest to jasna wskazówka, gdzie warto się zatrzymać.

Klasa prędkości wg Porimy Materiały Praktyczny wniosek
Wysoka PLA, Tough PLA, Hyper PLA, PLA Premium, PLA Army, PLA Stone, PLA Star, PLA Pastel, Smart PLA, Eco PLA, PLA/CF, PETG, PETG Transparent, ABS, Eco ABS, ASA, PA (nylon), HIPS, Easy Flex Ogranicza Cię hotend, nie materiał. Warto zmierzyć limit i drukować przy 80 % jego wartości.
Średnia HT PETG, PC/ABS, ABS/CF, Silk PLA, PLA Wood Zostaw większy margines. Przy Silk PLA i PLA Wood szybki przepływ psuje też wygląd powierzchni.
Niska TPU Flex 98A Materiał elastyczny zwija się w ekstruderze przy wysokim ciśnieniu. Zalecany ekstruder typu direct drive i wyraźnie niższe prędkości.

Źródło: oficjalna tabela parametrów FDM producenta Porima, pole "prędkość druku". Kolumna z wnioskiem to nasz komentarz. Pełne zestawienie: tabela temperatur druku.

Osobna uwaga o szerokości ścieżki: Porima podaje zalecaną średnicę dyszy dla każdego materiału i dla większości jest to 0,4 mm, ale PLA Wood i PLA Star wymagają 0,6 mm (PLA Premium w wersji granitowej również). Większa dysza to szersza ścieżka, a szersza ścieżka to proporcjonalnie większy przepływ przy tej samej prędkości. Jeśli przechodzisz na 0,6 mm, przelicz profil od nowa — przy szerokości 0,68 mm i warstwie 0,3 mm przekroczysz 10 mm³/s już przy 49 mm/s.

Najczęstsze pytania

Jaką szerokość ekstruzji wpisać, jeśli slicer jej nie pokazuje?

Przyjmij od 1,0 do 1,2 średnicy dyszy — dla dyszy 0,4 mm będzie to 0,40–0,48 mm. To konwencja stosowana domyślnie przez slicery. Jeśli chcesz dokładnie, w PrusaSlicerze i OrcaSlicerze wartość jest widoczna wprost w ustawieniach ekstruzji, w Curze pod nazwą Line Width.

Czy limit dotyczy całego wydruku, czy tylko wypełnienia?

Dotyczy każdej ścieżki osobno. Najwyższy przepływ występuje zwykle na wypełnieniu i na warstwach dolnych o dużej powierzchni, bo tam drukarka jedzie najszybciej, a ścieżka bywa najszersza. Obwody i detale są bezpieczne, dlatego problem widać wybiórczo.

Slicer ma opcję ograniczenia przepływu — czy używać jej zamiast liczenia?

Tak, i to jest najlepsze rozwiązanie. W PrusaSlicerze i OrcaSlicerze parametr nazywa się Max volumetric speed, w Curze trzeba to osiągnąć przez ograniczenie prędkości. Wpisz tam zmierzony limit, a slicer sam zwolni tam, gdzie trzeba, zamiast psuć wydruk. Kalkulator służy wtedy do sprawdzenia, jak bardzo ten limit będzie spowalniał druk.

Czy podniesienie temperatury zawsze pozwala drukować szybciej?

Tylko w granicach zakresu producenta. Powyżej górnej granicy dostaniesz przypalenia, wzmożone nitkowanie i degradację tworzywa.

Powiązane narzędzia i strony

Stabilny przepływ zaczyna się od stabilnej średnicy filamentu. Filamenty Porima produkowane są w tolerancji ±0,03 mm, a oficjalne parametry druku publikujemy w całości — nie musisz ich zgadywać. Magazyn mamy pod Poznaniem, w Swarzędzu.

Zobacz filamenty Porima · Wszystkie kalkulatory · Problemy z drukiem 3D · Parametry druku