Пиллоуинг на верхних слоях: причины и исправления

Вы завершаете отпечаток и верхняя поверхность выглядит как плохо сделанная вафля — бугристая, неровная, с маленькими впадинками или даже отверстиями, где поверхность провисает в щели заполнения ниже. Это пиллоуинг, и это происходит, когда верхние слои не могут создавать мост через паттерн заполнения снизу. Это одна из самых частых проблем качества поверхности и также одна из самых легких для исправления.

Пиллоуинг происходит, потому что верхние слои отпечатка фактически создают мост через щели в заполнении. Если материала недостаточно, охлаждения недостаточно или щели слишком большие, верхняя поверхность провисает в пустоты и создаёт характерную бугристую текстуру.

Что вызывает пиллоуинг

Три фактора работают вместе, чтобы создать пиллоуинг:

1. Недостаточно верхних слоёв — каждый верхний слой покрывает щели ниже немного больше. С слишком небольшим количеством слоёв щели никогда не закрываются полностью.
2. Недостаточное охлаждение — если нить не затвердевает достаточно быстро, она провисает в щели заполнения до того, как следующий слой может её поддержать.
3. Процент заполнения слишком низкий — меньшее заполнение означает большие щели между линиями заполнения, что означает более длинные неподдерживаемые промежутки для верхних слоёв.

Обычно исправление только одного из этих трёх полностью устраняет пиллоуинг. Исправление всех трёх гарантирует гладкую верхнюю поверхность.

Исправление 1: Увеличьте верхние слои

Это наиболее надёжное исправление. Каждый дополнительный верхний слой добавляет материал, который заполняет впадинки от слоя ниже. В конце концов, достаточно слоёв накапливаются, чтобы создать полностью гладкую поверхность.

Рекомендуемое количество верхних слоёв:

Высота слоя	Минимум верхних слоёв	Рекомендуется
0.3 мм	4 слоя (1.2 мм)	5-6 слоёв
0.2 мм	5 слоёв (1.0 мм)	6-8 слоёв
0.12 мм	8 слоёв (0.96 мм)	10 слоёв
0.08 мм	12 слоёв (0.96 мм)	14 слоёв

Эмпирическое правило — по крайней мере 1.0 мм твёрдого верхнего материала, независимо от высоты слоя. При слоях 0.2 мм это 5 слоёв минимум. При слоях 0.08 мм это 13 слоёв.

В слайсере:

• OrcaSlicer / PrusaSlicer: Top Solid Layers (или установите Top Shell Thickness в мм)
• Cura: Top Layers в параметрах Shell

По данным руководства пиллоуинга All3DP, увеличение верхних слоёв — наиболее эффективное исправление, потому что оно решает корневую причину напрямую.

Исправление 2: Увеличьте охлаждение детали

Лучшее охлаждение затвердевает верхние слои быстрее, предотвращая их провисание в щели заполнения до установления.

Параметры:

• PLA: 100% скорость вентилятора (должно уже быть здесь — если нет, увеличьте)
• PETG: 60-80% на верхних слоях (PETG допускает больше охлаждения на верхних слоях, чем на стенах)
• ABS: 20-40% на верхних слоях, если вы можете это сделать без деформации

Если стандартный вентилятор вашего принтера слабый, обновление на более мощный вентилятор делает заметную разницу. WINSINN 4020 Blower Fan — популярное обновление для принтеров Ender-style.

Лучший направитель вентилятора тоже помогает — поиск в 3DSearch для направителей, разработанных для вашей модели принтера.

Исправление 3: Увеличьте процент заполнения

Более высокий процент заполнения означает меньшие щели между линиями заполнения, что означает верхние слои имеют более короткие расстояния для моста.

Отношение заполнения и пиллоуинга:

Заполнение %	Размер щели	Риск пиллоуинга
10%	Большие щели	Высокий
20%	Средние щели	Средний
30%	Маленькие щели	Низкий
40%+	Очень маленькие щели	Очень низкий

Если вы печатаете при 10-15% заполнении и видите пиллоуинг, увеличение до 20-25% может быть всё, что вам нужно. Вам не нужно идти до 100% — просто достаточно, чтобы снизить размер щели ниже того, что ваши верхние слои могут перекрыть.

Альтернатива: Некоторые слайсеры предлагают постепенное заполнение, которое увеличивает плотность заполнения у верхней поверхности без увеличения по всему отпечатку. Это даёт верхним слоям больше поддержки без использования дополнительного пластика в центре.

• OrcaSlicer: Gradual Infill параметр
• Cura: Gradual Infill Steps

Исправление 4: Снизьте скорость печати для верхних слоёв

Более медленная скорость на верхних слоях даёт каждой линии больше времени для соединения со слоем ниже и больше времени для охлаждающего вентилятора, чтобы затвердить её.

Рекомендуемая скорость верхнего слоя:

• 15-25 мм/с для проблемных верхних поверхностей
• Это медленнее, чем ваша обычная скорость заполнения или стены, но это только влияет на последние несколько слоёв, поэтому влияние времени минимально

В слайсере:

• OrcaSlicer: Top Surface Speed
• PrusaSlicer: Top Solid Infill Speed
• Cura: Top Surface Skin Speed

Исправление 5: Измените паттерн заполнения

Некоторые паттерны заполнения обеспечивают лучшую поддержку для верхних слоёв, чем другие, потому что они распределяют свои линии более равномерно.

Лучшие паттерны для предотвращения пиллоуинга:

• Gyroid — отличная поддержка верхнего слоя, потому что заполнение контактирует с верхним слоем во многих точках
• Grid — хорошая поддержка с перпендикулярными пересечениями линий
• Cubic — 3D паттерн, который обеспечивает постоянную поддержку
• Lines / Rectilinear — чередующееся направление обеспечивает приличную поддержку

Худшие паттерны для верхней поверхности:

• Lightning — разработан для поддержки, а не конструктивного заполнения; оставляет большие щели у верхушки
• Очень низкая плотность tri-hexagonal — большие открытые ячейки

По данным сравнения заполнения CNC Kitchen, gyroid заполнение обеспечивает наиболее стабильную поддержку для верхних слоёв среди общих паттернов.

Исправление 6: Используйте железную обработку

Ironizing — это функция слайсера, которая делает дополнительный проход над верхней поверхностью с соплом, фактически сглаживая и заполняя остаток несовершенства. Это не исправляет тяжелый пиллоуинг, но полирует мелкие бугры и впадины.

В слайсере:

• OrcaSlicer / PrusaSlicer: Включите Ironing в параметрах качества
• Cura: Включите Ironing в параметрах верхней/нижней части

Ironizing добавляет время печати, но создаёт стеклянно-гладкую верхнюю поверхность в сочетании с адекватными верхними слоями и охлаждением.

Исправление 7: Снизьте температуру сопла

Более низкая температура означает, что нить затвердевает быстрее после выдавливания, снижая провисание в щели заполнения. Попробуйте снизить на 5-10°C от вашей обычной температуры.

Осторожность: Не идите слишком низко, чтобы не вызвать недо-экструзию или плохую адгезию слоёв. Используйте башню температуры, чтобы найти самую низкую температуру с хорошими результатами.

Исправление 8: Используйте меньшую высоту слоя

Меньшие высоты слоёв означают более тонкие слои, которые охлаждаются быстрее и провисают меньше. Если вы печатаете при 0.3 мм и видите пиллоуинг, попробуйте 0.2 мм. Более тонкие слои более легко перекрывают щели заполнения.

Это также означает, что вам нужно больше верхних слоёв по количеству, но то же самое общее верхнее толщина (1.0 мм+) применяется.

Специальные случаи

Пиллоуинг только в центре

Если пиллоуинг появляется только в центре больших плоских поверхностей (не у краёв), проблема в том, что центр верхней поверхности наиболее удалён от любых поддерживающих стен. Заполнение один только должно его поддерживать. Увеличьте процент заполнения или используйте постепенное заполнение.

Пиллоуинг с большими соплами

Большие сопла (0.6 мм, 0.8 мм) выдавливают более широкие, тяжёлые линии, которые легче провисают. При использовании большого сопла:

• Увеличьте верхние слои на 2-3 сверх стандартной рекомендации
• Увеличьте заполнение на 5-10%
• Убедитесь в адекватном охлаждении

Пиллоуинг на закрытых принтерах

Закрытые принтеры, такие как Bambu Lab P1S, имеют более высокие температуры окружающей среды внутри камеры, что снижает эффективность охлаждающего вентилятора. Для PLA в закрытии рассмотрите открытие дверцы или удаление верхней панели, если пиллоуинг — проблема.

Краткое резюме исправлений

Если вы видите пиллоуинг прямо сейчас и хотите самое быстрое исправление:

1. Добавьте 3 больше верхних слоёв, чем что-либо, что у вас есть сейчас
2. Установите вентилятор на 100% для PLA
3. Если заполнение ниже 20%, увеличьте до 20%

Эта комбинация исправляет пиллоуинг в подавляющем большинстве случаев.

Рекомендуемые параметры печати для предотвращения пиллоуинга

Верхние слои: 6 (при высоте слоя 0.2 мм) / минимум 1.2 мм толщины
Заполнение: минимум 20% (gyroid или grid паттерн)
Охлаждающий вентилятор: 100% для PLA, 60-80% для PETG
Скорость верхнего слоя: 20 мм/с
Ironizing: включено для критичных поверхностей

Для оптимизированных параметров, специфичных для принтера, попробуйте функцию AI Settings на 3DSearch — поиск вашей модели принтера и типа пластика.

Финальные мысли

Пиллоуинг — это простая проблема с простыми решениями. Больше верхних слоёв, больше охлаждения и адекватная плотность заполнения — три рычага. Потяните любой из них достаточно далеко и пиллоуинг исчезнет. Для самых гладких верхних поверхностей комбинируйте все три оптимизации и добавьте ironizing. Дополнительный пластик и время печати незначительны, и разница в качестве немедленно видна.