Einführung
Die meisten FDM-Teile sind nicht vollständig solide, dies reduziert die Gesamtmenge an Materialien und die Druckzeit und führt schließlich zu wirtschaftlichen Druckkosten. Zur Optimierung der FDM-Druckverfahren, feste Schalen und das Hinzufügen von Füllungen spielen eine wichtige Rolle für die Qualität, das Aussehen und die Funktionen der endgültigen Teile. Wir werden den Unterschied zwischen Schalen und Füllungen zusammenfassen und wie man Schalen und Füllungen optimiert FDM-Design.
FDM-Layout
Da der Standard-FDM-Prozess in 4 Abschnitte unterteilt werden kann, können alle diese Abschnittsparameter angepasst werden, um das endgültige Design zu optimieren.
Schalen: das sind die Wände im Druckverfahren, die dem Modellaußenbereich ausgesetzt sind.
Untere Schichten: Dies ist eine Art Schale, die im Modell der Bauplatte zugewandt ist.
Oberschichten: Dies ist eine andere Art von Schale, die nach oben und in Richtung der Düse im Modell zeigt. Hat normalerweise die beste Oberflächengüte.
Füllung: Dies ist die interne Struktur im Druckmodell.
Muscheln
Bei FDM sind Schalen der erste Bereich, der pro Schicht gedruckt wird. Es gibt mehrere Designüberlegungen für den FDM-Prozess:
- Eine hohe Schalendicke kann die Schalenfestigkeit erhöhen, dies kann zu einem robusteren Druck führen, ohne dass der Verbrauch von Füllmaterialien zunimmt. Da die meisten Schalendicken angepasst werden können, um Bereiche mit hoher Belastung und hoher Dichte zu schaffen.
- Nachbearbeitungsmethoden wie Schleifen oder chemisches Glätten reduzieren die Schalendicke, daher müssen wir die Schalendicke nach Bedarf erhöhen.
- Die Anzahl der Schalen bestimmt den Zeit- und Materialaufwand im Druckprozess und bestimmt schließlich die Gesamtkosten des Teils.
- Die Schalendicke sollte eine bestimmte Anzahl von Düsendurchmessern sein. Wir sollten eine Schalendicke in mehrfacher Größe des Düsendurchmessers entwerfen, um Lücken im Druckprozess zu vermeiden.
Füllen
Die meisten FDM-Teile haben standardmäßig eine 18%- bis 20%-Füllung, um einen typischen Kern mit niedriger Dichte zu erzeugen. Dies ist perfekt für FDM-Anwendungen mit kostengünstigeren und effektiveren Operationen.
Füllprozentsatz
Der Füllungsprozentsatz bestimmt die Endfestigkeit der gedruckten Teile, Teile mit 50%-Füllung sind typischerweise um 25% stärker als die mit 25%-Füllung, während die Erhöhung des Füllungsprozentsatzes von 50% auf 75% die Festigkeit nur um 10% erhöht.
Die endgültige Anwendung der gedruckten Teile bestimmt den optimalen Füllungsprozentsatz. Beim FDM-Prototyping kann ein niedriger Füllungsprozentsatz für das Erscheinungsbild der Form verwendet werden, um Kosten und Zeit erheblich zu reduzieren, während ein hoher Füllungsprozentsatz für die Halterung verwendet werden kann, um das Laden von Erfahrungen durchzuführen. Unser Standardfüllprozentsatz ist 20%, was der Standardparameter in den meisten Druckern ist und für die meisten Anwendungen akzeptabel ist.
Füllstärke
Die Füllung spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbindung zwischen erweiterten oder hervorstehenden Merkmalen und Modellen. Bei Schnappverbindungen ist der Fuß dieser Verbindung normalerweise eine Schwachstelle. Besonders bei einer geringen Fülldichte von 20% ist der Cantilever leichter zu brechen, da nur kurze extrudierte Clips über eine kleine Querschnittsfläche mit dem Körper verbunden sind. Eine Erhöhung des Füllungsprozentsatzes führt dazu, dass mehr Cantilever mit dem Körperbereich verbunden sind, was schließlich die Verbindungsstärke erhöht.
Schrauben, Gewindeschneiden, Bolzen
Sobald FDM-Teile eine weitere Nachbearbeitung wie Bohren und Schrauben erfordern, wird der Füllungsprozentsatz ein wichtiger Faktor sein. Normalerweise gehen die Bohrlöcher durch die oberen und unteren Schichten und verfehlen die Füllung mit geringer Dichte in Modellen. Dies führt zu einer schwachen Verbindung, daher ist ein höherer Füllprozentsatz bei mindestens 50% erwünscht.
Verbindungen mit Durchgangslöchern und Schrauben sind besser geeignet für einen geringen Füllungsanteil, die Schalen, Wände und Füllung bieten eine hervorragende Druckfestigkeit für die Verankerung von Teilen.
Füllgeometrie
Bei Standard-FDM hat die Füllungsgeometrie die Form einer abgewinkelten Schraffur oder einer Wabenform. Wir listen die gängigsten Füllungsformen wie folgt auf:
Rechteckig: Dies ist das Standard-Füllmuster für den FDM-Prozess, es hat eine hohe Festigkeit in allen Richtungen mit angemessener Zeit. Es erfordert nur die geringste Menge an Überbrückungen im Füllmuster.
Dreieckig oder diagonal: Dies wird normalerweise für die Festigkeitsanforderungen von Wandrichtungen verwendet, dreieckige benötigen mehr Zeit für die Herstellung.
Wackeln: Diese Struktur erzeugt ein weiches, verdrehbares oder zusammendrückbares Modell. Dies ist eine ausgezeichnete Wahl für weiches gummiartiges Material oder weiches Nylon.
Bienenwabe：Dies ist die beliebteste Füllungsgeometrie, sie ist schnell zu drucken und sehr stark und hat Stärke in alle Richtungen.