Сопло для 3D-принтера: латунь, сталь, розмір і коли яке

Для кого

Для тих, хто купує запасне сопло, думає про друк композитами або не розуміє, навіщо до принтера пропонують кілька діаметрів. Мова про FDM-принтери: у смоляних і порошкових технологій сопла немає.

Коротко

Для PLA, PETG, ABS, ASA і TPU вистачає звичайного сопла: латунного (Prusa) або нержавіючого (стандарт P1S у Bambu Lab).
Для пластиків із вуглецевим чи скляним волокном, металевим наповнювачем і для тих, що світяться в темряві, потрібне загартоване сопло. Інакше воно зноситься дуже швидко: Bambu Lab показує на P1S нержавіюче сопло, яке після 10 годин друку PETG-CF було розбите.
Діаметр 0,4 мм підходить майже для всього. Менший дає деталізацію ціною часу, більший дає швидкість і міцність ціною дрібних деталей.

З чого зроблене сопло

Матеріал	Сильні сторони	Слабкі сторони	Для чого
Латунь	висока теплопровідність, недорога, легко чиститься (Prusa)	швидко зношується абразивами	PLA, PETG, ABS, ASA, TPU
Нержавіюча сталь	стійка до корозії, довговічна (Polymaker, Bambu Lab)	гірша теплопровідність, м’якша за загартовану	неабразивні пластики; стандарт P1S
Загартована сталь	витримує абразиви (Polymaker)	гірше проводить тепло, потрібна вища температура	вуглецеве й скляне волокно, наповнювачі
Загартована з нікелем	баланс міцності й гладкої екструзії (Prusa)	дорожча за латунь (редакційна оцінка)	часта зміна абразивних і звичайних пластиків
Рубін, карбід вольфраму	найвища стійкість до зношення (Polymaker)	рубін крихкий і відколюється при зіткненні зі столом (Polymaker)	великі обсяги композитів
З алмазним наконечником (DiamondBack)	за словами Prusa, найстійкіший до зношення	найдорожчий варіант (редакційна оцінка)	пластики з металом і керамікою (Prusa)

Prusa додає, що загартована сталь на деяких стандартних пластиках, як-от ABS, не дає друкувати так швидко, як звичайне сопло, а температуру, можливо, доведеться підняти. Конкретного числа Prusa не наводить. Polymaker пояснює це тим, що загартована сталь гірше проводить тепло, тому потрібна вища температура.

Покриті сопла (ObXidian у Prusa) чистять тканиною, а всередині чистильною ниткою. Голка й латунна щітка можуть пошкодити покриття, а холодну протяжку для ObXidian Prusa не радить: вона може зірвати покриття WS2 (див. забите сопло).

Який діаметр обрати

Діаметр	Для чого	Компроміс
0,2–0,25 мм	дрібні деталі, мініатюри	дуже повільний друк; гнучкі пластики й композити не підходять (Prusa)
0,4 мм	усе загального призначення	баланс швидкості й деталізації (Polymaker)
0,6 мм	швидші й міцніші деталі; композити	менше дрібних деталей
0,8 мм і більше	великі функціональні деталі	видимі шари; більше ризик відриву кутів (Prusa)

Про граничні значення. Polymaker радить висоту шару до 80 % діаметра сопла, тож для 0,4 мм це 0,32 мм. Prusa попереджає, що з соплом близько 0,25 мм навіть невеликі моделі можуть друкуватися від 24 до 100 годин, а товстіші лінії великого сопла створюють більше розплаву, що охолоджується, і підвищують ризик деформації (див. деформація). Для композитів Bambu Lab радить сопла 0,6 і 0,8 мм: менше забивання, хоч і трохи нижча деталізація.

Як вибрати сопло за три питання

Який пластик ви друкуєте? Є слова «CF», «GF», «metal», «glow» або «світиться в темряві» на котушці? Беріть загартоване. Немає: латунь або нержавіюча.
Що важливіше: деталізація чи швидкість? Для мініатюр 0,25 або 0,4 мм, для кронштейнів і корпусів 0,6 мм.
Які сопла підтримує ваш принтер? У Prusa CORE One і MK4S сопло Prusa Nozzle, воно змінюється холодним і має окремі типи. Для старіших моделей Prusa використовує сопла E3D V6, а для сопел V6 на нових принтерах є адаптер. У Bambu Lab A1 зміна сопла безінструментальна: A1 має варіанти 0,2, 0,4, 0,6 і 0,8 мм.

Два важливі застереження про абразиви

Сопло не єдина деталь, що зношується. У посібнику для P1S Bambu Lab змінює разом із соплом і шестерню екструдера, бо абразивні частинки, як наждачний папір, стирають і сопло, і шестерні. Polymaker також називає прискорене зношення шестерень екструдера й трубок Bowden.
Різні пластики мають різні вимоги. Не вгадуйте: уточніть на сторінці виробника котушки, чи потрібне загартоване сопло (Prusa радить питати у виробника, якщо сумніваєтесь).

Заміна сопла: безпека

Вимкніть принтер і відключіть від мережі, сопло має бути холодним (Bambu Lab). Якщо залишки пластика заважають зняти вузол, його можна злегка прогріти й надягнути термостійкі рукавички. Після встановлення сопла іншого діаметра чи матеріалу змініть дані про сопло на екрані принтера: у Bambu Lab це Settings → Maintenance → Nozzle, а в Bambu Studio ці дані тепер лише для перегляду. Для сопел E3D V6 Prusa вимагає затягувати сопло в гарячому хотенді, інакше утворюється щілина, через яку тече пластик. Шліфуючи деталі з вуглецевим волокном, надягайте респіратор: пил дрібний (редакційне застереження).

Типові помилки

Ставити загартоване сопло «про запас» для PLA без потреби. Не шкодить, але теплопровідність гірша і доведеться налаштовувати температуру.
Друкувати композит латунним соплом. Отвір розширюється, лінія розпливається, сопло швидко псується.
Забути оновити тип сопла на екрані. Принтер працюватиме з неправильним профілем.
Брати надмалий діаметр для волокнистих пластиків. Частинки забивають його швидше.
Чистити покрите сопло голкою чи щіткою. Це пошкоджує покриття.

Що далі

Якщо сопло забилося, див. статтю про забите сопло.
Якщо пластик подається нерівно, див. недоекструзію.
Гнучкий пластик з іншим соплом потребує інших налаштувань: друк TPU.
Підбираєте принтер: як вибрати 3D-принтер.

Про що в гайді

Моделі й матеріали, за якими складено порівняння та приклади.

Часті питання

Чи потрібне загартоване сопло для звичайного PLA і PETG?

Ні. Prusa називає латунне сопло універсальним для неабразивних пластиків, а Bambu Lab вважає нержавіюче сопло P1S придатним для PLA, PETG, ABS, PA і TPU. Загартована сталь потрібна для пластиків із вуглецевим чи скляним волокном, металевим наповнювачем і для тих, що світяться в темряві.

Який діаметр сопла обрати першим?

0,4 мм. У каталозі всі FDM-принтери з відомим стандартним соплом мають саме 0,4 мм, а Polymaker називає його балансом швидкості, деталізації та надійності. Менший чи більший діаметр беріть під конкретну задачу: дрібні моделі або швидкі міцні деталі.

Чи можна друкувати вуглеволоконним пластиком соплом 0,2 мм?

Не варто. У посібнику для P1S Bambu Lab зазначає, що загартовані сопла бувають 0,4, 0,6 і 0,8 мм, а 0,2 мм серед них немає. Prusa про діаметри близько 0,25 мм пише, що майже будь-який композит їм протипоказаний, бо частинки швидко забивають сопло.

Як часто міняти сопло?

Точного універсального терміну немає. Polymaker як орієнтир дає 3–6 місяців для латуні, а для загартованих довше, але це залежить від пластика й навантаження. Міняйте, коли отвір видимо розбитий або забивання повторюється попри чистку.

Джерела

Документація виробників і магазинів, на яку спирається гайд.

Усі гайди