Упатство за дизајн на FDM

Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Вовед

FDM (Моделирање со сплотено таложење) Технологијата за 3D печатење е најприфатливиот метод за брзи и нискипрототипови на трошоците. Нејзините производи се погодни за различни апликации, вклучително и функционални делови како куќиште. Меѓутоа, за да се гарантира квалитетот на деловите FDM, треба да ги земеме предвид нејзините технолошки ограничувања и ограничувања во процесот на дизајнирање, да се обидеме да го најдеме најдоброто решение за да го елиминираме влијанието во процесот на печатење.

Премостување

Премостувањето во FDM секогаш се случува помеѓу две потпорни точки или точки на прицврстување. Во некои случаи, ако премостувањето нема поддршка за структурата на почетниот слој, не може да се избегне дека материјалот за печатење ќе попушта. Мостовите вообичаено се користат во хоризонталната оска на дупки во ѕидовите на објектот и шупливи во горниот или покривниот слој. Со цел да се намали влијанието на премостувањето, препорачуваме да се намали растојанието на мостот и да се додаде потребната поддршка во дизајнот. Поддршка обезбедете привремена платформа за слој на мост печатење, а потоа отстранете ја поддршката штом ќе заврши процесот на печатење. Во овој чекор, треба да се забележат траги и микро оштетувања на површината на деловите.

Известување за дизајн:

Тешко е да се избегне попуштање или знак на поддршка во процесот на печатење на мостови FDM, освен ако должината на мостот е помала од 5 mm.

Одделете го мостот на различни делови и формирајте ги последните делови пост-обработка за мазна површина.

Дупки со вертикална оска

FDM често печати дупка со вертикална оска со микро големина. Нормално, дијаметарот на дупката ќе се намали како процес на печатење. Откако млазницата ќе ги отпечати дупките на вертикалната оска, ќе го компресира новиот отпечатен слој, оваа сила на компресија ќе го деформира кружниот слој во поширока и порамна форма. Потоа ќе се зголеми контактот на претходниот слој за да се подобри адхезијата. Ова доведува до намалување на дијаметарот во процесот на печатење со дупки. Ова прашање е особено за дупки со мал дијаметар со голем сооднос на дијаметарот на дупката и дијаметарот на млазницата.

Известување за дизајн:

Со голема потреба за прецизност на дијаметарот на дупката, препорачуваме дополнително дупчење за да се поправи дијаметарот.

Настрешници

Проблемите со надвиснатост во FDM се најчестите проблеми со квалитетот. Тоа секогаш се случува кога новиот материјал на слојот за печатење е поддржан само делумно од долните слоеви. Несоодветната поддршка ќе резултира со слаба адхезија на слојот, испакнување или виткање.

Аголот на надвиснување помал од 45 степени нема да влијае на квалитетот на деловите. На 45 степени, новиот печатен слој има поддршка од 50% на претходниот слој, што ќе обезбеди доволна поддршка и адхезија за понатамошно градење. Над 45 степени, потребна е дополнителна поддршка за да се гарантира дека новиот печатен слој нема да се испакнува. Новиот отпечатен слој станува премногу тенок на работ на надвиснувањето ќе се појави проблем со виткање, што конечно ќе резултира со деформација нагоре во различни причини за ладење.

Известување за дизајн:

Обезбедете поддршка за агол на надвиснување над 45 степени за да ги елиминирате ограничувањата. Постпроцес за отстранување на потпорните ознаки на крајната површина.

Агли

Поради FDM млазницата за печатење е кружна, така што сите агли и рабови ќе имаат радио еднаква на големината на млазницата. Ова резултира дека сите карактеристики не можат да бидат совршени како дизајн.

Во острите рабови и агли, првиот слој на печатење на материјал е значаен, како што е случајот со вертикалните дупки, штом млазницата ќе го отпечати секој слој, ќе го компресира материјалот за печатење надолу и ќе го зголеми стресот на адхезија. Така, во почетниот слој за печатење, ова ќе создаде блесок како „стапало на слон“. Ова ќе влијае на понатамошното склопување на делови од FDM, бидејќи блесокот ќе биде надвор од саканата димензија.

Искривувањето е уште еден проблем поврзан со првиот слој за печатење во FDM. Во споредба со PLA материјалот, ABS е поранлив на искривување поради високата температура на печатење. Основниот слој се печати прво и се лади додека другите топли слоеви сè уште се печатат. Овој различен процес на ладење ќе доведе до виткање и собирање на основниот слој од градежната плоча.

Додавањето дизајн на заобленоста или радиусот на рабовите на деловите во областа за контакт на градежната плоча ќе ги намали сите овие проблеми. Ова, исто така, помага во изградбата на плочата за отстранување на компонентите кога процесот на печатење е завршен.

Известување за дизајн:

За функционални FDM делови со барање за склопување или целокупна димензија, додајте 45 степени заобленост или радиус на сите рабови во плочата за градење.

Форма со висока прецизност, препорачуваме други технологии како SLA или Polyjet.

Вертикални иглички

Вертикалните пинови обично се произведуваат од FDM за склопување и усогласување на делови. Овие функционални карактеристики се важни за точноста на димензијата во процесот на FDM.

Големите иглички со дијаметар од повеќе од 5 mm имаат силна врска со деловите за одмор со печатење на периметар и полнење. Помалку од 5 mm само по периметар без полнење ќе резултира со слаба врска и лесно расипување. Во најлош случај, не може да се создаде бидејќи нема доволно слој материјал за лепење.

Известување за дизајн:

Додадете мали филети на основата на пиновите кога вертикалниот дијаметар на иглата е помал од 5 mm.

Напреден дизајн

Постојат неколку клучни фактори кои треба да се земат предвид при печатење FDM, намалете барања за поддршкаt, дел ориентација и дел градење насока на платформа за изградба.

Разделување на делови од моделот

Разделувањето на моделот ќе ја намали неговата сложеност, ќе заштеди трошоци и време. Надворешниците кои имаат потреба од премногу поддршка може да се отстранат со делење на сложената форма на два едноставни делови, кои може да се испечатат поединечно. Потоа лепете таму два одделни делови заедно ако е потребно.

Ориентација на дупка

Избегнувајте поддршка за дупки со промена на ориентацијата за печатење. Тешко е да се отстрани хоризонталната потпора во дупките, но ротирањето на насоката на градење до 90 степени ќе го елиминира барањето за поддршка. За повеќекратни дупки во различни насоки, прво земете ги слепите дупки, потоа дупките од најмал до најголем дијаметар, на крајот дупки со критична големина.

Изградете насока

Поради анизотропната природа на FDM, важно е да се разбере примената на компонентите и успешниот начин на градење на дизајнот на формата. Недостатокот на континуирани патеки на материјалот и концентрациската преса ќе резултира со вродено послабо во една насока на компонентите на FDM. Сите слоеви се испечатени како тркалезни правоаголници, фугите помеѓу секој слој се мали долини, што ќе создаде концентрација на стрес, што формира потенцијални пукнатини.