Оптимальні параметри оболонки та заповнення для FDM

Введення

Більшість деталей FDM не є повністю міцними, це зменшить загальну кількість матеріалів і час друку, що в кінцевому підсумку призведе до економічної вартості друку. З метою оптимізаціїПроцес FDM друку, тверді оболонки та доповнення з наповненням відіграють важливу роль на якість кінцевих деталей, зовнішній вигляд та функції. Ми підсумуємо різницю між оболонками та заповненням та як оптимізувати оболонки та заповненняFDM дизайн.

Макет FDM

Оскільки стандартний процес FDM можна розділити на 4 секції, усі ці параметри секції можна налаштувати для оптимізації остаточного проекту.

Оболонки: це стіни в процесі друку, які піддаються впливу моделі за межами зони.

Нижні шари: це тип оболонки, яка звернена до будівельної плити в моделі.

Верхні шари: це інший тип оболонки, яка звернена вгору та до насадки в моделі. Зазвичай має найкращу обробку поверхні.

Заповнення: це внутрішня структура в моделі друку.

Снаряди

У FDM оболонки є першою областю для друку на шар, є кілька міркувань дизайну для процесу FDM:

  1. Висока товщина оболонки може підвищити міцність оболонок, що може призвести до більш надійного друку без збільшення використання матеріалів заповнення. Оскільки більшість товщини оболонки можна регулювати, щоб створити зону високого напруження з високою щільністю.
  2. Методи постобробки, такі як шліфування або хімічне згладжування, зменшать товщину оболонки, тому нам потрібно збільшити товщину оболонки за потреби.
  3. Кількість корпусів визначатиме кількість часу та матеріалу в процесі друку та, нарешті, визначить загальну вартість деталі.
  4. Товщина оболонки повинна бути певною кількістю діаметрів сопла. Ми повинні спроектувати товщину оболонки, що має кілька розмірів діаметра сопла, щоб уникнути пустот у процесі друку.

Заповнення

Більшість деталей FDM мають за замовчуванням від 18% до 20% заповнення для створення типового ядра з низькою щільністю, це ідеально підходить для додатків FDM з більш доступними та ефективними операціями.

Відсоток заповнення

Відсоток заповнення визначає кінцеву міцність друкованих деталей, деталі з 50% заповненням зазвичай на 25% міцнішими, ніж 25% заповнення, тоді як збільшення відсотка заповнення від 50% до 75% збільшує міцність лише на 10%.

Остаточне нанесення друкованих деталей визначить оптимальний відсоток заповнення. У FDM-прототипах низький відсоток заповнення можна використовувати для зовнішнього вигляду форми, щоб значно зменшити витрати та час, тоді як високий відсоток заповнення можна використовувати для дужки для виконання завантаження досвіду. Наш стандартний відсоток заповнення становить 20%, що є параметром за замовчуванням у більшості принтерів і прийнятним для більшості застосувань.

Міцність заповнення

Заповнення відіграє важливу роль у способі з’єднання між розширеними або виступаючими елементами та моделями. У з’єднаннях з застібкою підстава цього з’єднання зазвичай є слабким місцем. Особливо при низькій щільності заповнення 20%, консоль легше зламати, оскільки лише короткий екструдований затискач з’єднується з корпусом невеликим поперечним перерізом. Збільшення відсотка заповнення призведе до більшої кількості консольного з’єднання з ділянкою тіла, і, нарешті, збільшить міцність з’єднання.

Загвинчування, нарізування, болтування

Після того, як деталі FDM потребують подальшої обробки, наприклад, свердління та загвинчування, відсоток заповнення буде важливим фактором. Зазвичай отвори для свердління проходять через верхній і нижній шари і пропускають заповнення з низькою щільністю в моделях. Це призведе до слабкого з’єднання, тому бажаний більший відсоток заповнення як мінімум 50%.

З'єднання за допомогою отворів і болтів більше підходить для низького відсотка заповнення, оболонки, стінки та заповнення забезпечать чудову міцність на стиск для кріплення деталей.

Геометрія заповнення

У стандартному FDM геометрія заповнення представлена ​​​​у формі кутового люка або стільникової форми, ми перераховуємо найпоширенішу форму заповнення таким чином:

Прямокутний: це стандартний шаблон заповнення для процесу FDM, він має високу міцність у всіх напрямках з розумним часом. Це вимагає лише найменшої кількості перемичок у шаблоні заповнення.

Трикутна або діагональна: зазвичай використовується для вимог міцності напрямків стінок, трикутні трикутні витрачатимуть більше часу на виготовлення.

Похилятися: ця структура створить модель для м'якості, для скручування або для стиснення. Це відмінний вибір для м’якого гумового матеріалу або м’якого нейлону.

Стільниковий:це найпопулярніша геометрія заповнення, вона швидко друкується і дуже міцна, і має міцність у всіх напрямках.