Расслоение и трещины между слоями

Расслоение — когда слои детали плохо сцеплены между собой: появляются трещины по горизонтали, деталь ломается вдоль слоя от небольшого усилия. Причина почти всегда в том, что новый слой ложится на слишком холодный предыдущий.

Трещина между слоями напечатанной детали

Как выглядит

Видимые признаки — горизонтальные трещины на стенках, чаще на высоких деталях и ближе к углам. Скрытые — деталь выглядит нормально, но ломается вдоль слоя при нагрузке, которую по расчёту должна выдерживать. На изломе видны отдельные «колбаски» нитей, которые почти не сплавились друг с другом: поверхность излома ровная и блестящая, а не рваная.

Зона спекания слоёв при холодной и горячей печати — Прочность между слоями определяется шириной зоны, где расплав нового слоя сплавился с предыдущим.

Почему слои не спекаются

Чтобы слои стали одним целым, полимерные цепочки на границе должны перемешаться. Это возможно, только пока предыдущий слой ещё тёплый, а новый — достаточно горячий. Если температура сопла низкая, обдув сильный, а слой маленький и печатается быстро, граница успевает остыть, и цепочки не проникают друг в друга. Получается не монолит, а стопка склеенных пластин. Поэтому прочность любой FDM-детали поперёк слоёв ниже, чем вдоль, — но при правильных настройках разница умеренная, а при ошибках деталь рассыпается.

Причины по вероятности

Слишком сильный обдув. Для ABS, ASA и полиамида обдув почти не нужен: НИТ рекомендует 0 % в закрытой камере. Для PETG — 10–30 %. Обдув 100 % на этих материалах почти гарантирует слабые слои.
Низкая температура сопла. Печать у нижней границы диапазона даёт красивую поверхность, но слабее спекает слои. Для функциональных деталей поднимите температуру на 5–10 °C.
Сквозняк и холодная комната. Для ABS и ASA — главная причина трещин на высоких деталях. Нужна закрытая камера.
Слишком высокая скорость. Пластик проводит в сопле меньше времени и выходит холоднее, чем показывает термистор.
Влажный пластик. Пар оставляет поры, которые ослабляют сцепление. Особенно критично для PA и PETG.
Недоэкструзия. Если пластика мало, контакт между слоями меньше. Проверьте поток и объёмный расход.
Слишком толстый слой для сопла. Высота слоя не должна превышать 70–75 % диаметра сопла: для 0,4 мм — не больше 0,28–0,3 мм.

Пошаговое решение

Возвращаем прочность

Снизьте обдув. Выставьте обдув по рекомендации производителя пластика. Для ABS и PA — только в закрытой камере и с минимальным обдувом или без него.
Поднимите температуру. Перейдите к верхней половине диапазона: например, 250–255 °C для PETG Basic НИТ, 265–270 °C для ABS НИТ.
Закройте камеру. Для ABS, ASA, PA и композитов на их основе — закрытый принтер без сквозняков.
Высушите пластик. PA-6 НИТ — 80–90 °C, 12–24 часа; PETG — 55–60 °C, 6–8 часов; ABS — 70–80 °C, 8–12 часов.
Проверьте скорость и расход. Не превышайте максимальный объёмный расход пластика. Для прочных деталей скорость лучше снизить.
Увеличьте ширину линии. Линия 0,45–0,5 мм для сопла 0,4 мм даёт больше площади контакта между слоями и заметно прочнее.

Ориентация детали: самое дешёвое усиление

Если деталь будет работать на изгиб или растяжение, положите её так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, а не поперёк. Кронштейн, напечатанный «стоя», ломается по слою при первом же нагружении; тот же кронштейн «лёжа» выдерживает в разы больше. Поворот модели в слайсере ничего не стоит и часто решает проблему лучше любых настроек. Подробнее — в статьях Прочность деталей и Ориентация на столе.

Рекомендованные настройки НИТ: ABS (профиль каталога «ABS Basic»)
Сопло, °С	260-270 °C
Стол, °С	100-110 °C
Охлаждение, %	0 закрытая камера
Откаты, мм х мм/с	0,4 х 30
Поток	0,95
Мин. сопло, мм	0,3 латунь
Макс. объемный расход, мм³/с	14
Температура и время сушки, °С	70-80; 8-12 часов

Параметры в слайсерах

Что влияет на спекание слоёв
Параметр	Bambu Studio / Orca Slicer	Cura
Обдув	Fan speed, Overhang fan speed	Fan Speed
Минимальное время слоя	Slow printing down for better layer cooling	Minimum Layer Time
Температура	Nozzle temperature	Printing Temperature
Ширина линии	Line width	Line Width
Число периметров	Wall loops	Wall Line Count

Профилактика и проверка

Для функциональных деталей заведите отдельный «прочный» профиль: температура в верхней половине диапазона, умеренный обдув, ширина линии 110–120 % диаметра сопла, 3–4 периметра, скорость внешних стенок ниже обычной. Красивый профиль для фигурок и прочный профиль для кронштейнов — это разные настройки, и смешивать их не нужно.

Перед ответственной печатью проверьте влажность пластика: если при прогоне нити из сопла слышен треск или видны пузырьки, сначала сушка. Для крупных деталей из ABS и полиамида убедитесь, что камера прогрета, а в комнате нет сквозняка от окна или кондиционера. После печати дайте детали остыть в закрытом принтере — резкое охлаждение на воздухе тоже может дать трещины по слою.

Спекание слоёв у разных пластиков

PLA спекается хорошо, но сильный обдув для красивых нависаний ослабляет слои. Для прочных деталей обдув снижают.
PETG даёт отличное межслойное сцепление при умеренном обдуве (НИТ: 10–30 %) и температуре 245–255 °C.
ABS без закрытой камеры расслаивается чаще всех: верхние слои остывают быстро и тянут деталь.
PA-6 спекается очень прочно, если сухой и напечатан в тёплой камере; влажный полиамид даёт поры и слабые слои.
TPU сцепляется между слоями настолько хорошо, что гибкие детали почти не расслаиваются.

Прочные материалы НИТ

Для функциональных деталей подойдут PETG, полиамид и композиты на их основе.

Вопросы и ответы

Можно ли укрепить готовую деталь после печати?

Отжиг (нагрев в духовке с точным термостатом) может повысить прочность некоторых пластиков, но меняет размеры. Подробнее — в статье об отжиге. Обычно проще перепечатать с правильными настройками.

Почему трещины только на верхней части высокой детали?

Наверху деталь дальше от горячего стола и сильнее охлаждается воздухом. На ABS это классика без закрытой камеры.

Обдув для PLA тоже вреден?

PLA нужен обдув для качества поверхности и нависаний: НИТ рекомендует 100 %. Если нужна максимальная прочность детали из PLA, обдув снижают до 40–60 % и поднимают температуру.

Как проверить прочность между слоями?

Напечатайте тонкую стенку в один-два периметра высотой 30–40 мм и попробуйте сломать её руками поперёк слоёв. Хорошо спечённая стенка ломается с усилием и рваным изломом.

Инженерные пластики НИТ — PETG, PA и композиты для деталей, которые должны работать.