Introduction
FDM (modélisation des dépôts de fil fondu) La technologie d'impression 3D est la méthode la plus abordable pour une impression rapide et à faiblecoût de prototypage. Ses produits conviennent à diverses applications, y compris les pièces fonctionnelles comme le boîtier. Cependant, afin de garantir la qualité des pièces FDM, nous devons tenir compte de ses limites et contraintes technologiques dans le processus de conception, essayer de trouver la meilleure solution pour éliminer l'impact sur le processus d'impression.
Passerelle
Le pontage dans FDM se produit toujours entre deux points de support ou points d'ancrage. Dans certains cas, si le pont n'a pas de support de structure de couche initiale, il ne peut pas être évité que le matériau d'impression s'affaisse. Les ponts sont normalement utilisés dans l'axe de l'horizon des trous dans les murs de l'objet et dans les creux de la couche supérieure ou du toit. Afin de réduire l'impact du pontage, nous recommandons de réduire la distance du pont et d'ajouter le support nécessaire dans la conception. Soutien fournir une plate-forme temporaire pour la couche d'impression de pont, puis retirer le support une fois le processus d'impression terminé. Dans cette étape, des marques et des micro-dommages sur la surface des pièces doivent être remarqués.
Avis de conception :
Il est difficile d'éviter l'affaissement ou la marque de support dans le processus d'impression des ponts FDM, à moins que la longueur du pont ne soit inférieure à 5 mm.
Séparez le pont en différentes parties et formez les parties finales en post-traitement pour surface lisse.
Trous d'axe vertical
FDM imprime souvent un trou à axe vertical de taille micro. Normalement, le diamètre du trou se réduira au fur et à mesure du processus d'impression. Une fois que la buse imprime des trous à axe vertical, elle comprimera la nouvelle couche imprimée, cette force de compression déformera la couche ronde en une forme plus large et plus plate. Ensuite, le contact avec la couche précédente augmentera pour améliorer l'adhérence. Cela donne lieu à une diminution du diamètre dans le processus d'impression des trous. Ce problème est particulier pour les trous de petit diamètre avec un grand rapport entre le diamètre du trou et le diamètre de la buse.
Avis de conception :
Avec une exigence de haute précision du diamètre du trou, nous recommandons un perçage supplémentaire pour corriger le diamètre.
Porte-à-faux
Les problèmes de surplomb dans FDM sont les problèmes de qualité les plus courants. Cela se produit toujours une fois que le nouveau matériau de couche d'impression n'est que partiellement pris en charge par les couches inférieures. Un support inadéquat entraînera une mauvaise adhérence de la couche, un renflement ou un bouclage.
Un angle de porte-à-faux inférieur à 45 degrés n'affectera pas la qualité des pièces. À 45 degrés, la nouvelle couche imprimée a un support 50% de la couche précédente, qui fournira un support et une adhérence suffisants pour une construction ultérieure. Au-dessus de 45 degrés, un support supplémentaire est nécessaire pour garantir que la nouvelle couche imprimée ne gonfle pas. Une nouvelle couche imprimée devenue trop fine au bord du surplomb entraînera un problème de gondolage, entraînant finalement une déformation vers le haut dans diverses causes de refroidissement.
Avis de conception :
Fournir un support pour un angle de porte-à-faux supérieur à 45 degrés pour éliminer les limitations. Post-traitement pour supprimer les marques de support sur la surface finale.
Coins
En raison de la buse d'impression FDM est circulaire, de sorte que tous les coins et bords auront une radio égale à la taille de la buse. Il en résulte que toutes les fonctionnalités ne peuvent pas être parfaitement carrées en tant que conception.
Dans les bords et les coins tranchants, la première couche d'impression de matériau est importante, comme dans le cas des trous verticaux, une fois que la buse imprime chaque couche, elle comprime le matériau d'impression et augmente la contrainte d'adhérence. Ainsi, dans la couche d'impression initiale, cela créera une fusée en tant que "pied d'éléphant". Cela aura un impact sur l'assemblage ultérieur des pièces FDM, car l'évasement sera en dehors de la dimension souhaitée.
Le gauchissement est un autre problème lié à la première couche d'impression dans FDM. Comparé au matériau PLA, l'ABS est plus vulnérable à la déformation en raison de la température d'impression élevée. La couche de base est imprimée en premier, et elle refroidit pendant que d'autres couches chaudes continuent d'imprimer. Ce processus de refroidissement différent donnera lieu à un recourbement de la couche de base et à un rétrécissement de la plaque de construction.
L'ajout d'un design de chanfrein ou de rayon sur les bords des pièces dans la zone de contact de la plaque de construction réduira tous ces problèmes. Cela aide également la plaque de construction du formulaire de retrait des composants lorsque le processus d'impression est terminé.
Avis de conception :
Pour les pièces FDM fonctionnelles avec des exigences d'assemblage ou de dimension globale, ajoutez un chanfrein ou un rayon de 45 degrés sur tous les bords de la plaque de construction.
Forme de haute précision, nous recommandons d'autres technologies comme SLA ou Polyjet.
Broches verticales
Les goupilles verticales sont généralement produites par FDM pour l'assemblage et l'alignement des pièces. Ces caractéristiques fonctionnelles sont importantes pour la précision des dimensions dans le processus FDM.
Les grandes broches de plus de 5 mm de diamètre ont une connexion solide avec les pièces de repos en imprimant périmètre et remplissage. Moins de 5 mm uniquement par périmètre sans remplissage entraînera une connexion faible et une rupture facile. Dans le pire des cas, il ne peut pas être créé car il n'y a pas assez de matériau de couche pour adhérer.
Avis de conception :
Ajoutez de petits filets sur la base de la broche une fois que le diamètre de la broche verticale est inférieur à 5 mm.
Conception avancée
Plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte dans l'impression FDM, réduire besoins de soutient, orientation de la pièce et direction de construction de la pièce sur la plate-forme de construction.
Fractionnement des pièces du modèle
Diviser un modèle réduira sa complexité, économisera de l'argent et du temps. Les surplombs nécessitant trop de support peuvent être supprimés en divisant la forme complexe en deux sections simples, qui peuvent être imprimées individuellement. Ensuite, collez-y deux sections séparées si nécessaire.
Orientation du trou
Évitez la prise en charge des trous en modifiant l'orientation de l'impression. Il est difficile de supprimer le support horizontal dans les trous, mais une rotation de la direction de construction à 90 degrés éliminera le besoin de support. Pour plusieurs trous dans différentes directions, considérez d'abord les trous borgnes, puis les trous du plus petit au plus grand diamètre, enfin les trous de taille critique.
Construire l'orientation
En raison de la nature anisotrope du FDM, il est important de comprendre l'application des composants et le succès de la conception de la forme de construction. L'absence de chemins de matériau continus et de presse à concentration entraînera une faiblesse inhérente dans une direction des composants FDM. Toutes les couches sont imprimées sous forme de rectangle rond, la zone des joints entre chaque couche sont de petites vallées, cela créera une concentration de contraintes, qui forme des fissures potentielles.