Garden ball / Rose ball / Rosenkugel / Gartenkugel

Balls / spheres for decoration of rose-supports in the garden
4h 0m
10× print file
0.20 mm
0.40 mm
147.00 g
0
18
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108
updated May 22, 2024

Description

PDF

EN:

Today a project I've been struggling with for a long time:
Garden balls, also known as rose spheres or globes.

Printing spheres is one of the more difficult and tricky things to do with filament 3D printing, as the upper and especially the lower pole always have unsightly surfaces. Regardless of whether you print with or without supports, the surface on the underside is never smooth, but often rough and irregular. One way to reduce the area to be supported is to use thinner layers. However, even at 0.05 mm, a residual area remains that does not offer an appealing result with or without supports. () Overall, there is therefore roughness, particularly at the lower pole, which cannot be completely removed even by coating with XTC. (

I also tried to smooth out the roughness with an "iron" (MODIFI3DPRO) and then paint with XTC. The result is acceptable, but far from good. Moreover, finishing with XTC transforms the silky-smooth surface into a glossy one, which is probably not always desirable.
Another option is to cut the print object horizontally slightly above the rough overhangs and print the sphere in 2 parts, with the lower one rotated by 180° and placed on the print bed.

The sphere must then be glued together with adhesive. This is not a major problem with single-color or two-color prints (filaments), as the two-color parts can be rotated against each other until the colors match. With three-color filament, however, it is not possible to match the colors unless the direction of rotation of the print of the 2 parts can be arranged in opposite directions. (, ). However, this is not possible in any slicer with reasonable effort. An attempt to shorten the printing time and save material with the spiral mode was not particularly successful either. Although the printer printed the sphere reasonably well up to the upper pole, the layers did not adhere to each other there despite slicing with 0.05 mm (variable layer height), and a hole about 12 mm in size was formed. ().
After a lot of trial and error and studying the literature, I discovered that the Cura-Slicer has an experimental option for changing the object/sphere during the slicing process by selecting the "Make overhangs printable" function, so that printing without supports is possible with a with a more appealing result. Of course, this changes the shape of the sphere in the direction of a cone, but in the case of a garden or rose sphere project, the compromise seemed acceptable to me.

Unfortunately, I could not find a way in the program to save the change to the object other than in .gcode files. I couldn't find a way to save the modified shape as a -.3MF or -.STL file. The modified form is not saved, neither with Export nor with Save project. (If anyone has any ideas, please let me know). Moreover, if you then save the project in Cura as 3MF and open it with Prusa, it reports more than 250000 open edges...(!)


So I uploaded the -.gcode files from the Cura program here as well. It is interesting to note that on a Prusa MKS3+ it takes only half as long to print a sphere of comparable size with the -.gcode file from Cura (around 4-6h) as with the -.gcode file from the Prusa slicer (with largely the same settings for layer height and speed).
The small spheres in the photos are from the many experiments and have a diameter of 80 mm. The larger balls have a diameter of 10, 11 and 12 cm. In terms of optics, I recommend 10-12 cm.
Although the Cura files are the better ones, in my opinion, they have a small disadvantage: if the seam position is set to regular, an unsightly visible wall or stripe is created. If you set it to "random", you will later find many small irregular dots on the surface, which do not occur when slicing with the PrusaSlicer. From a distance, however, these are hardly noticeable. Or I need stronger glasses... :-) 
 


Uploaded FILES:
I have posted the spheres in versions of 80, 100, 110 and 120 mm. The suffix "a" in the file name refers to the original, unmodified ball shape. The ending "b" is a version with a slight change to the shaft to reduce the rough surface. I was unable to convert the version created by Cura, as generated with the -.gcode files, into a 3MF or STL file. The CURA-gcode files are therefore specially labeled "CURA".
I have only uploaded the GCODE files WITH supports for the versions above 10cm and the B versions, as they would probably be most likely to be needed.

In general, however, I assume that the GCODE files from CURA will be used, as they are the fastest and easiest to print. The times given in Cura's GCODE data are the same as those given by Cura, but the times range from 4-6 hours instead of 2-4 hours.

Another TIP:
You will find an 8cm version with SUPP and a NO_SUPP in the file folder. If you enlarge this file with the "SUPP" in the name with the scaling function to 10, 11 or 12cm, the program takes the painting supports I have attached with it, you can then slice the object according to your wishes and save yourself the work of painting with the supports...

If someone wants to cut the -.3MF files with the Prusa slicer and has set supports, I recommend freeing the interior from supports using negative painting supports (red), otherwise the sphere will not be printed hollow but filled with support structures.

 

Material:   PLA (silk 2 or 3 colors) (Amolen, YouSu, Reprapper, Protopasta)
Layers:      0.2 mm (or thinner, possibly variable layer thickness, in the areas   with the overhangs. At the bottom and top of the ball I recommend 0.1   - 0.07 mm layers, in the middle part and on the stem 0.2 is   sufficient. Reduce speed if necessary, fan > maximum
Supports:  No (with the -.gcode files from Cura) otherwise see above. 
 

P.S.: Since Printables requires the times and weights to be given in the GCODE files, I have given the times from Cura. As I said, the information from the program seems to be greatly understated, but I have already indicated that. You also have to specify the weights of the material used, for which I have used the results of the PrusaSlicer.

sssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss

DE:
Heute ein Projekt, mit dem ich mich schon lange herumschlage:
Gartenkugeln, auch Rosenkugeln genannt.

Der Ausdruck von Kugeln gehört beim Filament-3D-Druck zu den schwierigeren und kniffeligen Dingen, da es am oberen und besonders am unteren Pol immer wieder zu unschönen Oberflächen kommt. Egal ob man nun ohne oder mit Stützen druckt, die Oberfläche an der Unterseite ist nie glatt, sondern oft rauh und unregelmäßig. Eine Möglichkeit, den zu unterstützenden Bereich zu verkleinern, ist, dünnere Schichten zu verwenden. Allerdings bleibt auch bei 0,05 mm ein Restbereich über, der mit oder ohne Stützen kein ansprechendes Ergebnis bietet. (.) Insgesamt finden sich daher insbesondere am unteren Pol Rauigkeiten, die auch durch das Lackieren mit XTC in der Optik nicht ganz wegzubringen sind. ) Ich habe hier auch versucht, mit einem „Bügeleisen“ (MODIFI3DPRO) die Rauigkeit zu glätten und anschließend mit XTC zu lackieren. Das Ergebnis ist akzeptabel, aber jenseits von gut. Überdies verwandelt sich mit der Lackierung mit XTC die seidig-glatte Oberfläche in eine glänzende, was wahrscheinlich nicht immer gewünscht ist.
Eine weitere Möglichkeit ist das horizontale Zerschneiden des Druckobjekts etwas oberhalb der rauen Überhänge und das Drucken der Kugel in 2 Teilen, wobei der untere um 180° gedreht auf dem Druckbett platziert wird. Anschließend muss man dann die Kugel mit Klebstoff natürlich zusammenkleben. Bei einfärbigen oder zweifärbigen Drucken (Filamenten) stellt das kein wesentliches Problem dar, da bei den zweifärbigen die Teile gegeneinander verdreht werden können bis Übereinstimmung bei der Farbe herrscht. Bei dreifärbigem Filament ist allerdings keine Übereinstimmung der Farben zu erreichen, es sei denn man könnte die Drehrichtung des Druckes der 2 Teile gegenläufig anordnen. , . Dies ist allerdings in keinem Slicer mit vernünftigem Aufwand möglich. Auch ein Versuch mit dem Spiralmodus Druckzeit zu verkürzen und Material einzusparen war nicht sonderlich erfolgreich. Zwar druckte der Drucker die Kugel einigermaßen anständig bis zum oberen Pol, dort allerdings hielten die Schichten trotz Slicens mit 0.05mm (variable Schichthöhe) nicht aneinander, und es bildete sich ein etwa 12 mm großes Loch. ().
Nach längerem Probieren und vielen Versuchen, sowie dem Studium der Literatur entdeckte ich, dass es beim Cura-Slicer eine experimentelle Möglichkeit gibt, im Rahmen des Schnittvorganges durch wählen der Funktion “Überhänge Druckbar machen“ das Objekt/die Kugel so zu verändern, dass ein Druck ohne Stützen mit ansprechenderem Ergebnis möglich wird. Natürlich wird dadurch die Form der Kugel in Richtung eines Conus abgeändert, im Falle eines Projektes einer Garten- oder Rosenkugel schien mir der Kompromiss akzeptabel. 

Leider fand ich im Programm keine Möglichkeit, die Veränderung des Objektes anders als in .gcode-Dateien zu speichern. Ich fand keine Möglichkeit, die veränderte Form als -.3MF oder -.STL-Datei abzuspeichern. Weder mit Export noch mit Projekt speichern wird die veränderte Form abgespeichert. (Wenn jemand eine Idee dazu hat, bitte ich es mich wissen zu lassen). Wenn man überdies das Projekt in Cura als 3MF abspeichert und dann mit PrusaSlicer öffnet, meldet dieser mehr als 250000 offene Kanten…(!)
 

Daher habe ich auch hier die -.gcode-Dateien aus dem Cura-Programm hoch geladen. Interessant dabei ist, dass auf einem Prusa MKS3+ der Druck einer in Größe vergleichbaren Kugel mit der -.gcode-Datei von Cura nur halb so lange dauert (4-6h), als mit der -.gcode-Datei des Prusa-Slicers (bei weitgehend gleichen Einstellungen von Schichthöhe und Geschwindigkeit).
Die kleinen Kugeln auf den Fotos stammen aus den vielen Experimenten und haben einen Durchmesser von 80 mm. Die größeren Kugeln haben einen Durchmesser von 10, 11 und 12 cm. Von der Optik her empfehle ich 10-12 cm.


Wenngleich die Cura-Dateien die besseren sind, wie ich finde, so haben sie einen kleinen Nachteil: bei Einstellung der Nähte auf regelmäßig entsteht ein unschöner sichtbarer Wall oder Streifen. Bei Einstellung auf "zufällig" findet man auf der Oberfläche später viele kleine unregelmäßige Punkte, wie sie beim Slicen mit dem PrusaSlicer nicht entstehen. Auf die Entfernung gesehen fallen diese allerdings so gut wie nicht auf. Oder ich brauche eine stärkere Brille... :-) 
 

Eingestellte DATEIEN:
Ich habe die Kugeln in Versionen von 80, 100, 110 und 120 mm eingestellt. Die Endung "a" im Dateinamen bezeichnet die ursprüngliche, nicht veränderte Kugelform. Die Endung "b" eine Version mit leichter Veränderung des Schaftes zwecks Verringerung der rauhen Fläche. Die von Cura erzeugte Version, wie sie mit den -.gcode Dateien erzeugt wird konnte ich nicht in eine 3MF oder STL-Datei überführen. Es sind daher die CURA-gcode Dateien extra mit "CURA" bezeichnet.
Die -.gcode Dateien tragen in der Bezeichnung ein "SUPP" oder "NO_SUPP" entsprechend für Stützen ja oder nein. 
Von den Versionen ab 10cm und den B-Versionen habe ich nur die GCODE-Dateien MIT Stützen hochgeladen, da sie wahrscheinlich am ehesten gehbraucht würden.

Im Allgemeinen gehe ich aber davon aus, dass die GCODE-Dateien von CURA Verwendung finden werden, da sie am schnellsten und problemlos zu drucken sind. Die Zeitangaben bei den GCODE-Dateine von Cura sind die Angaben, die Cura macht, allerdings bewegen sich die Zeiten bei 4 - 6 anstatt 2-4 Stunden.


Noch ein TIPP:
Sie finden eine 8cm Version mit SUPP und eine NO_SUPP im File-Ordner. Wenn Sie diese Datei mit dem "SUPP" im Namen mit der Skalierungsfünktion gesamt auf 10, 11 oder 12cm vergrößern, nimmt das Programm die von mir angebrachten Aufmalstützen mit, Sie können sdas Objekt dann Ihren wünschen entsprechend slicen und ersparemn sich die Malerei mit den Stützen...

Wenn jemand die -.3MF-Dateien mit dem Prusa-Slicer die schneiden möchte und Stützen eingestellt hat, empfehle ich den Innenraum mittels negativer Aufmalstützen von Stützen zu befreien (rot), da sonst die Kugel nicht hohl gedruckt sondern mit Stützstrukturen aufgefüllt wird.

Material:      PLA (seide 2 oder 3-färbig)(Amolen, YouSu, Reprapper, Protopasta)
Schichten:  0.2 mm (oder dünner, ev. variable Schichtdicke, in den Bereichen mit den Überhängen. Unten und oben am  Ball empfehle ich 0,1 - 0,07 mm layers, im mittleren Teil sowie am Stiel genügt 0,2.   Eventuell Geschwindugkeit reduzieren, Lüfter > maximum
Stützen: Nein (bei den -.gcode-Dateien von Cura) sonst siehe oben. 

 

P.S.: Da Printables fordert, die Zeiten und Gewichte bei den GCODE Dateien anzugeben, habe ich die Zeiten von Cura angegeben. Wie gesagt die Angaben des Programmes scheinen weit untertrieben, aber das habe ich schon angegeben. Auch muß man die Gewichte verbrauchten Materials angeben, dafür habe ich die Ergebnisse des PrusaSlicer herangezogen.

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