overhang และ bridging: กฎ 45° พัดลม ความเร็ว และ ตั้งค่า slicer ให้ไม่ย้อย
ทำไมส่วนที่ยื่นออกไปในอากาศถึงย้อยและม้วน กฎ 45° มาจากไหน bridge ยาวแค่ไหนยังไหว ตั้ง overhang speed, bridge flow, พัดลม และทดสอบด้วยโมเดลก่อนพิมพ์งานจริง
- overhang คือผนังที่เอียงออกไปทีละชั้น bridge คือเส้นที่ขึงข้ามช่องว่างระหว่างจุดยึดสองข้าง แก้ด้วยค่าคนละชุด
- ที่ 45° จากแนวตั้ง เส้นใหม่วางทับเส้นล่างราวครึ่งเส้น เป็นจุดที่เครื่องส่วนใหญ่ยังพิมพ์สวย เกินนั้นต้องช่วยด้วยพัดลม ความเร็ว หรือ support
- overhang ต้องการเย็นเร็ว: พัดลมเต็ม (PLA) ช้าลง และบางเครื่องลดอุณหภูมิหัวฉีด 5–10 °C
- bridge ต้องการเส้นถูกดึงให้ตึง: ความเร็วและ flow ที่เหมาะ ทดสอบด้วยโมเดลหลายชิ้นที่ตั้งค่าต่างกันในงานเดียว
ผนังที่เอียงออกไปทีละนิดกับช่องที่ต้องขึงเส้นข้ามไปในอากาศ คือสองที่ที่งาน FDM “ไม่มีอะไรรองรับ” และเป็นต้นเหตุของผิวด้านล่างที่หยาบ มุมที่ม้วนขึ้น และเส้นที่ห้อยเป็นสปาเกตตี บทนี้แยกสองเรื่องนี้ออกจากกัน บอกว่าตัวเลข 45° มาจากไหน แล้วไล่ค่าที่ต้องตั้งใน slicer พร้อมวิธีทดสอบว่าเครื่องของตัวเองไปได้ถึงไหน
บทก่อนหน้า ชิ้นงานหลุดและงอ ใช้พัดลมน้อยเพื่อลดการหด บทนี้กลับกัน: ยิ่งเย็นเร็ว ยิ่งย้อยน้อย
overhang กับ bridge ต่างกันตรงไหน
- overhang ผนังที่ชั้นใหม่วางเลยขอบชั้นล่างออกไปทีละนิด เช่น ด้านใต้ของทรงกลม หรือตัวอักษรนูน แต่ละชั้นยังมีเส้นล่างรองรับบางส่วน
- bridge เส้นที่เริ่มจากจุดยึดด้านหนึ่ง ลอยข้ามช่องว่าง ไปลงที่จุดยึดอีกด้าน เช่น ด้านบนของช่องหน้าต่างบนผนัง หรือรูสกรูแบบ counterbore ที่พิมพ์คว่ำ ไม่มีอะไรรองรับตรงกลางเลย
slicer จัดการสองอย่างนี้ด้วยค่าคนละชุด overhang เน้น “ช้าและเย็น” bridge เน้น “ดึงเส้นให้ตึงแล้วเย็นก่อนจะหย่อน”
กฎ 45° มาจากไหน
หัว 0.4 mm ชั้นสูง 0.2 mm ผนังเอียง θ จากแนวตั้ง แต่ละชั้นจะยื่นออกจากชั้นล่าง = 0.2 × tan θ
| มุมจากแนวตั้ง | ยื่นต่อชั้น | ส่วนที่ยังวางทับเส้นล่าง (เส้น 0.4 mm) |
|---|---|---|
| 30° | 0.12 mm | ราว 70% |
| 45° | 0.20 mm | ราว 50% |
| 60° | 0.35 mm | ราว 13% |
| 70° | 0.55 mm | ลอยทั้งเส้น (เกินความกว้างเส้น) |
ที่ 45° เส้นใหม่ยังมีครึ่งเส้นวางอยู่บนของจริง พลาสติกที่เพิ่งออกมาจึงยึดกับชั้นล่างได้ก่อนจะย้อย เกินนั้นส่วนที่ลอยมากขึ้นเรื่อย ๆ และที่ราว 60–70° ตัวเลขบอกว่าเส้นเกือบทั้งเส้นลอยในอากาศ นั่นคือเหตุผลที่ค่าตั้งต้น “support overhang angle” ของ slicer ส่วนใหญ่อยู่ที่ 45° และ OrcaSlicer แนะนำช่วง 45–60° สำหรับฟีเจอร์ Make overhang printable
สังเกตว่าตัวเลขขึ้นกับ ชั้นสูง ชั้น 0.12 mm ที่มุม 60° ยื่นแค่ 0.21 mm ใกล้เคียง 45° ของชั้น 0.2 mm ชั้นบางจึงพิมพ์ overhang ชันได้ดีกว่า แลกกับเวลา
45° เป็นค่าที่ปลอดภัยสำหรับทุกเครื่อง ไม่ใช่ขีดจำกัด เครื่องที่พัดลมดี PLA ชั้นบาง ไปถึง 60° ได้สวย แต่ต้องวัดของตัวเอง
สามคันโยกของ overhang
1. พัดลม ส่วนที่ลอยต้องแข็งตัวก่อนที่น้ำหนักตัวมันเองจะดึงลง Polymaker แนะนำ PLA ใช้พัดลม 100% ที่ overhang และ bridge ส่วน PETG ราว 50–80% และ ABS/ASA ใช้น้อย (20–50% เฉพาะส่วนเล็ก) หรือปิด เพราะพัดลมแรงทำให้ชั้นแยกและบิด Prusa เสริมว่าแม้ ABS/PC ที่ overhang ชัน พัดลมต่ำ 10–20% ก็ยังช่วย PrusaSlicer ตั้งแต่ 2.6 มี Dynamic fan speeds (Filament settings > Cooling) เพิ่มพัดลมเฉพาะเส้นที่ลอยมากตามสัดส่วนที่ทับเส้นล่าง
2. ความเร็ว เส้นที่วางช้า มีเวลาเย็นก่อนเส้นถัดไปจะกดลง slicer ยุคใหม่ลดความเร็วให้อัตโนมัติตามระดับการลอย
- PrusaSlicer: Print settings > Speed > Dynamic overhang speed ตั้งความเร็วที่ระดับทับเส้นล่าง 0 / 25 / 50 / 75%
- OrcaSlicer: Speed > Slow down for overhang กับช่อง overhang 4 ระดับ ค่าเป็น mm/s หรือ % ของความเร็วผนัง ใส่ 0 = ไม่ชะลอ และ Slow down for curled perimeters ที่ชะลอตรงมุมที่มีแนวโน้มม้วนขึ้น wiki แนะนำเปิดไว้
- Cura: ไม่มีค่าแยกสำหรับ overhang perimeter แบบนี้ ใช้การลด Outer Wall Speed รวม หรือ Minimum Layer Time ให้ชั้นมีเวลาเย็น
3. อุณหภูมิ พลาสติกร้อนกว่า = เหลวกว่า = ย้อยง่ายกว่า ถ้าพัดลมเต็มแล้วยังม้วน Polymaker แนะนำลดอุณหภูมิหัวฉีด 5–10 °C แต่อย่าลดจนชั้นยึดกันไม่ดี (Prusa เตือนว่าถ้าชั้นแตกหลังเพิ่มพัดลม ให้เพิ่มอุณหภูมิกลับ)
เครื่องมือเสริมใน OrcaSlicer: Extra perimeters on overhangs เพิ่มเส้นผนังตรงส่วนชัน และ Make overhang printable ที่เติมเนื้อรูปกรวยใต้ overhang ที่ชันกว่ามุมที่ตั้งไว้ ใช้เมื่อยอมให้รูปทรงเปลี่ยนได้ (เช่น ชิ้นส่วนภายใน)
bridge: ดึงเส้นให้ตึง
bridge ไม่ได้อาศัยการวางทับ มันอาศัยหัวฉีดที่เคลื่อนไป “ลาก” เส้นร้อนให้ตึงจากฝั่งหนึ่งไปอีกฝั่ง แล้วพัดลมทำให้แข็งก่อนจะหย่อน ค่าที่เกี่ยว
| ค่า | ที่อยู่ | ทำอะไร | แนวทาง |
|---|---|---|---|
| Bridge flow ratio | PrusaSlicer: Advanced · Orca: Quality > Bridging > Flow ratio | ปริมาณพลาสติกต่อเส้น bridge | Prusa แนะนำลดต่ำกว่า 1 เพื่อให้เส้นถูกดึงตึง ย้อยน้อย Simplify3D แนะนำไม่ต่ำกว่า 100% เพื่อปิดผิวล่าง → ต้องทดสอบของตัวเอง |
| Bridge speed | PrusaSlicer: Speed > Bridges · Orca: Speed > Bridge | ความเร็วเส้น bridge | Prusa: ลดลง ให้พัดลมมีเวลา Simplify3D: บางเครื่องดีที่เร็ว ทดสอบ |
| Bridge fan speed | Filament > Cooling | พัดลมเฉพาะตอน bridge | เปิดสูง (PLA 100%) ถึงกับ ABS ก็เปิดบ้าง |
| Thick bridges | PrusaSlicer: Layers and perimeters · Orca: Bridging | ใช้เส้นหนาเท่าหัวฉีดแทนชั้นสูงปกติ | ปิด = สวยแต่ข้ามได้สั้น เปิด = ข้ามได้ยาวแต่หยาบ Prusa ปิดเป็นค่าตั้งต้น |
| Bridge density (Orca) | Quality > Bridging | ระยะห่างเส้น bridge | 100% ปกติ ต่ำกว่าเย็นดีกว่าแต่เสี่ยงย้อย |
| Internal bridge speed (Orca) | Speed | bridge ที่อยู่ในเนื้องาน | ตั้งต้น 150% ของ bridge ภายนอก เร็วได้เพราะไม่เห็น |
ความยาว: คู่มือออกแบบของ Hubs ให้ไว้ว่า bridge ต่ำกว่า 5 mm ไม่มีปัญหา เกินนั้นอาจย้อยหรือทิ้งรอย ตัวเลขนี้อนุรักษ์นิยมมาก เครื่องที่พัดลมดีกับ PLA ไปได้หลายเท่า แต่ก็ไม่มีใครรับประกันแทนเครื่องของเรา จึงต้องทดสอบ
ถ้า bridge ยาวเกินที่เครื่องไหว Prusa แนะนำสองทางก่อนจะเปิด support ทั้งชิ้น: หมุนชิ้นงาน ให้ช่องนั้นไม่ต้องขึง หรือ support enforcer เป็นกล่องเล็ก ๆ ไว้กลางช่อง ให้มีเสาค้ำแค่จุดเดียว ส่วนรู counterbore ที่พิมพ์คว่ำ OrcaSlicer มี Bridge counterbore hole เลือก sacrificial layer คือปิดรูด้วยชั้นบาง ๆ แล้วเจาะทะลุหลังพิมพ์
ตัวอย่าง: หา bridge flow ของเครื่องตัวเองในงานเดียว
วิธีจาก Prusa Knowledge Base ซึ่งใช้ได้กับ slicer ไหนก็ได้ที่ตั้งค่าแยกต่อชิ้นได้ (PrusaSlicer, OrcaSlicer, Bambu Studio)
- โหลดโมเดลทดสอบ bridge ที่มีช่องยาวขั้นบันได เช่น 10, 20, 30, 40 mm (มีให้ดาวน์โหลดฟรีหลายตัว Prusa ลิงก์ไว้ในบทความ)
- วาง 4 สำเนาบนเตียง
- คลิกขวาแต่ละชิ้น > Add settings > Advanced > Bridge flow ratio ใส่ 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 ตามลำดับ ค่าอื่นเท่ากันหมด: PLA 205 °C, bridge speed 25 mm/s, bridge fan 100%, thick bridges ปิด
- พิมพ์ครั้งเดียว แล้วพลิกดูด้านล่าง
สิ่งที่มองหา: เส้นตึงเป็นแนวตรง ไม่มีเส้นห้อยลงมา และผิวล่างปิดสนิทไม่มีช่องให้เห็น infill ด้านบน ถ้าชิ้น 0.8 เส้นตึงแต่ผิวโปร่ง และ 1.1 ผิวปิดแต่เส้นหย่อนตรงกลางช่อง 40 mm คำตอบของเครื่องนี้อยู่ที่ 0.9–1.0 และ “ระยะที่ยังเรียบ” ของเครื่องคือช่องยาวสุดที่ไม่ย้อยในชิ้นที่เลือก จดสองตัวเลขนี้ไว้ในโปรไฟล์วัสดุ ใช้ตอนออกแบบว่าช่องไหนต้องแบ่ง
ทำแบบเดียวกันกับ overhang ได้ ด้วยโมเดลที่มีมุม 30/40/50/60/70° ติดกัน พิมพ์ชิ้นเดียว แล้วดูว่าผิวล่างเริ่มหยาบที่มุมไหน OrcaSlicer มีทั้งสองอย่างให้ในเมนู Calibration
ความปลอดภัย
- มุมที่ม้วนขึ้นจาก overhang คือของแข็งที่ยกสูงกว่าชั้นปัจจุบัน หัวฉีดชนแล้วอาจทำให้ชิ้นงานหลุดและสายพานกระโดด ถ้าได้ยินเสียง “ตึก” ซ้ำ ๆ ให้หยุดดูทันที
- พัดลม 100% กับ ABS/ASA ทำให้ชั้นแยกและชิ้นงานบิดในตู้ ตั้งพัดลม bridge/overhang ของวัสดุเหล่านี้แยกจาก PLA อย่าใช้โปรไฟล์ร่วมกัน
- ลดอุณหภูมิหัวฉีดเพื่อ overhang ได้ แต่ถ้าชั้นแยกเมื่อดัดด้วยมือ แสดงว่าลดเกิน ชิ้นงานรับแรงจะหักตามรอยชั้น
ข้อผิดพลาดที่เจอบ่อย
- ปรับ bridge flow เพื่อแก้ปัญหาที่เกิดจาก thick bridges ถ้า bridge ออกมาหนาผิดปกติ (0.4 mm ทั้งที่ชั้น 0.2) ให้ดูว่า Thick bridges เปิดอยู่ไหมก่อน
- เอาค่า overhang ของ PLA ไปใช้กับ PETG/ABS พัดลมที่ลดลงทำให้ต้องช้าลงกว่าเดิม ไม่ใช่เท่าเดิม
- เชื่อตัวเลข 45° เป็นกฎตายตัว แล้วใส่ support ทุกที่เกิน 45° ทั้งที่เครื่องไป 60° ได้ เสียเวลาลอกและทิ้งรอยไม่จำเป็น
- ลดความเร็วทั้งงาน เพื่อแก้ overhang ที่เดียว ใช้ dynamic overhang speed ให้ช้าเฉพาะที่ลอย
- bridge ยาวแล้วแก้ด้วยพัดลมอย่างเดียว เกินระยะที่เครื่องไหว ไม่มีค่าไหนช่วย หมุนชิ้นงาน หรือค้ำกลางช่องด้วย support enforcer จุดเดียว
- ลืมว่า bridge ลงบน infill ชั้นปิดบน (top solid layers) ที่น้อยกว่า 3 ชั้นจะย้อยลงร่อง infill เพราะมันคือ bridge เล็ก ๆ หลายช่อง
บทถัดไป support: เมื่อไรจำเป็น ว่าด้วยส่วนที่เกินทั้งสองกฎนี้ไปแล้ว ต้องมีอะไรค้ำ และค้ำยังไงให้ลอกแล้วไม่เป็นรอย
แหล่งข้อมูล
- Prusa Knowledge Base: Poor bridging
- Prusa Knowledge Base: Layers and perimeters (Thick bridges, Detect bridging perimeters)
- Prusa Knowledge Base: Warping (fan 10–20% on steep overhangs for ABS/PC)
- OrcaSlicer Wiki: Overhang speed, Bridging, Overhangs
- Polymaker Wiki: Cooling
- Hubs: How to design parts for FDM 3D printing
- Simplify3D: Poor bridging
คำถามที่พบบ่อย
ทำไมมุมของ overhang ม้วนขึ้นแล้วหัวฉีดไปชน
เส้นที่ยื่นออกไปไม่มีอะไรรองรับ พอเย็นมันหดและม้วนขึ้น ชั้นถัดไปจึงชนขอบที่ยกขึ้น แก้ด้วยพัดลมแรงขึ้น ความเร็วช้าลงเฉพาะส่วน overhang (slicer ทำให้อัตโนมัติ) และถ้าใช้ OrcaSlicer เปิด slow down for curled perimeters
bridge ยาวสุดเท่าไหร่ที่พิมพ์ได้โดยไม่ต้อง support
ไม่มีตัวเลขเดียว คู่มือออกแบบของ Hubs ให้ไว้ว่าต่ำกว่า 5 mm ไม่มีปัญหา เกินนั้นอาจย้อยหรือเป็นรอย เครื่องที่พัดลมดีและ PLA ไปได้ไกลกว่านั้นมาก พิมพ์โมเดลทดสอบ bridge ของเครื่องตัวเองแล้วจดระยะที่ยังเรียบ
ทำไมเปลี่ยนเป็น PETG แล้ว overhang แย่ลงทั้งที่ค่าเดิม
PETG ใช้พัดลมน้อยกว่า PLA (ราว 50–80%) เพื่อรักษาการยึดชั้นและลดการเป็นใย จึงเย็นช้ากว่า ส่วนที่ยื่นออกมีเวลาย้อยมากกว่า ลดความเร็ว overhang ลงอีก หรือวางชิ้นงานใหม่ให้ยื่นน้อยลง
วงจรและโค้ดในบทความทดสอบกับบอร์ดตัวอย่าง บอร์ดต่างรุ่นอาจใช้ขาต่างกัน ตรวจ pinout ของบอร์ดที่ใช้ก่อนต่อไฟเสมอ