Paramètres optimaux de coque et de remplissage pour FDM

Jack Lie Expert en usinage CNC

Se spécialiser dans Fraisage CNC, Tournage CNC, impression en 3D, Coulée d'uréthane, et Fabrication de tôlerie Prestations de service.


Introduction

La plupart des pièces FDM ne sont pas entièrement solides, cela réduira les quantités totales de matériaux et le temps d'impression, ce qui se traduira finalement par un coût d'impression économique. Afin d'optimiser la Processus d'impression FDM, les coques pleines et l'ajout avec remplissage joueront un rôle important sur la qualité, l'apparence et les fonctions des pièces finales. Nous résumerons la différence entre les coques et le remplissage et comment optimiser les coques et le remplissage dans Conception FDM.

Disposition FDM

Comme le processus FDM standard peut être divisé en 4 sections, tous ces paramètres de section peuvent être ajustés pour optimiser la conception finale.

Coquilles : ce sont les murs en cours d'impression, qui sont exposés à la zone extérieure du modèle.

Couches inférieures : il s'agit d'un type de coque, qui fait face à la plaque de construction dans le modèle.

Couches supérieures : il s'agit d'un autre type de coque, qui est orientée vers le haut et vers la buse dans le modèle. A normalement la meilleure finition de surface.

Remplissage : il s'agit de la structure interne du modèle d'impression.

Coquilles

Dans FDM, les coques sont la première zone à imprimer par couche, il existe plusieurs considérations de conception pour le processus FDM :

  1. Une épaisseur élevée des coques peut augmenter la résistance des coques, ce qui peut entraîner une impression plus robuste sans augmentation de l'utilisation des matériaux de remplissage. Comme la plupart des épaisseurs de coque peuvent être ajustées pour créer une zone de contrainte élevée avec une densité élevée.
  2. Les méthodes de post-traitement telles que le ponçage ou le lissage chimique réduiront l'épaisseur de la coque, nous devons donc augmenter l'épaisseur de la coque si nécessaire.
  3. Le nombre de coques déterminera le temps et le matériau du processus d'impression, et enfin déterminera le coût global de la pièce.
  4. L'épaisseur de la coque doit être un nombre spécifique de diamètres de buse. Nous devrions concevoir une épaisseur de coque de plusieurs tailles de diamètre de buse, afin d'éviter les vides dans le processus d'impression.

Remplissage

La plupart des pièces FDM ont un remplissage par défaut de 18% à 20% pour créer un noyau typique à faible densité, c'est parfait pour les applications FDM avec des opérations plus abordables et efficaces.

Pourcentage de remplissage

Le pourcentage de remplissage détermine la résistance finale des pièces imprimées, les pièces avec un remplissage 50% sont généralement 25% plus résistantes que celles du remplissage 25%, tandis que l'augmentation du pourcentage de remplissage de 50% à 75% n'augmentera la résistance que de 10%.

L'application finale des pièces imprimées déterminera le pourcentage de remplissage optimal. Dans le prototypage FDM, un faible pourcentage de remplissage peut être utilisé pour l'apparence de la forme afin de réduire considérablement les coûts et le temps, tandis qu'un pourcentage de remplissage élevé peut être utilisé pour le support afin d'effectuer le chargement de l'expérience. Notre pourcentage de remplissage standard est 20%, qui est le paramètre par défaut dans la plupart des imprimantes et acceptable pour la plupart des applications.

Force de remplissage

Le remplissage joue un rôle essentiel dans le mode de connexion entre les fonctionnalités étendues ou saillantes et les modèles. Dans les connexions à encliquetage, la base de cette connexion est normalement un point faible. Surtout dans une faible densité de remplissage de 20%, le porte-à-faux est plus facile à casser car seul un court clip extrudé se connecte au corps par une petite section transversale. L'augmentation du pourcentage de remplissage entraînera une connexion plus en porte-à-faux à la zone du corps, augmentant enfin la force de connexion.

Vissage, Taraudage, Boulonnage

Une fois que les pièces FDM nécessitent un post-traitement supplémentaire comme le perçage et le vissage, le pourcentage de remplissage sera un facteur important. Normalement, les trous de forage traversent les couches supérieure et inférieure et manquent le remplissage à faible densité dans les modèles. Cela donnera lieu à une connexion faible, donc un pourcentage de remplissage plus élevé est souhaité au minimum de 50%.

La connexion avec des trous de dégagement et des boulons est plus adaptée à un faible pourcentage de remplissage, les coques, les murs et le remplissage fourniront une excellente résistance à la compression pour l'ancrage des pièces.

Géométrie de remplissage

Dans le FDM standard, la géométrie de remplissage se présente sous la forme de hachures inclinées ou en forme de nid d'abeilles, nous répertorions la forme de remplissage la plus courante comme suit :

Rectangulaire: il s'agit du modèle de remplissage standard pour le processus FDM, il a une résistance élevée dans toutes les directions avec un temps raisonnable. Il ne nécessite que le moins de pontage possible dans le motif de remplissage.

Triangulaire ou diagonale: Ceci est normalement utilisé pour les exigences de résistance des directions des murs, le triangulaire mettra plus de temps à produire.

Remuer: cette structure créera un modèle à assouplir, à tordre ou à comprimer. C'est un excellent choix pour les matériaux caoutchouteux souples ou le nylon souple.

Rayon de miel:il s'agit de la géométrie de remplissage la plus populaire, elle est rapide à imprimer et très résistante, et possède une résistance dans toutes les directions.