Table of Contents
3D-printers zetten digitale 3D-ontwerpen direct om in tastbare fysieke objecten. Dit is een aanzienlijk sneller proces voor de industrie, zelfs voor eindproducten voor thuisgebruik. De eindgebruiker van dagelijkse huishoudelijke producten zal uiteindelijk directe ervaring opdoen met het produceren van dat product, aangezien 3D-printers algemeen beschikbaar en betaalbaar zijn. In eerste instantie heeft iedereen ter wereld gratis toegang tot 3D-ontwerpen van fysieke objecten. Vervolgens kan de gebruiker die ontwerpen direct printen met hun betaalbare 3D-printer thuis. Het is gemakkelijk, toch? Maar zo eenvoudig en gemakkelijk is het niet; de gebruiker moet nog steeds experimenteren met printinstellingen, ontwerpmogelijkheden, materiaal en elk onderdeel dat bij het proces betrokken is.
Aangezien er zoveel 3D-modellen beschikbaar zijn op internet, laten we technische 3D-modellen bespreken. Dit 3D-model wordt doorgaans gebruikt in de industrie, zoals tandwielen, bevestigingsmiddelen, behuizingen en nog veel meer. Dus in principe verwachten gebruikers dat het 3D-printresultaat zo stijf, duurzaam en langdurig bruikbaar mogelijk is.
Hier zijn alle noodzakelijke punten om een technisch 3D-model voor te bereiden op het 3D-printproces:
Materiaal
3D-printen voor technische onderdelen maakt meestal gebruik van ABS-filament, omdat het zeer duurzaam is en een iets hogere temperatuurbestendigheid heeft. Het nadeel is echter dat ABS niet gemakkelijk 3D te printen is, vooral voor goedkope open-frame 3D-printers. ABS heeft een ingesloten 3D-printer nodig, een stabiele printinstelling boven 240C, en genereert giftige dampen tijdens het printproces. Het andere veelvoorkomende materiaal is PLA, dat gemakkelijk te printen is, maar gemakkelijk kan vervormen bij 60C temperatuur. PLA is vrij stijf voor technische onderdelen, maar voor langdurig gebruik is PLA geen goed materiaal. Vochtigheid en temperatuur kunnen PLA in zeer korte tijd aantasten. Onderdelen geprint met PLA kunnen maximaal 1-2 jaar meegaan. Dus alleen geschikt voor kortstondige tijdelijke vervangende onderdelen.
PETG wordt beschouwd als een middenoplossing tussen ABS en PLA, omdat het goede mechanische eigenschappen en een hogere temperatuurafbuiging heeft dan PLA. Het andere zeer belangrijke voordeel is dat PETG ook UV-bestendig is. Er is nog een ander materiaal: ASA (Acrylonitril Styreen Acrylaat) filament, dat weerbestendig en UV-bestendig is. SUNLU Filament biedt dit ASA-filament aan tegen een redelijke prijs voor goede technische geprinte onderdelen.
Er zijn ook enkele filamentmodificaties met gehakte koolstofvezel of glasvezel, nylon, polypropyleen, ULTEM PEEK of PEKK die worden gebruikt voor industriële toepassingen. Deze filamenten vereisen een industriële 3D-printer met een zeer hoge temperatuurmondstuk en speciale specificaties.
Voorkeurmateriaal: ABS voor ingesloten 3D-printer of PETG voor open-frame 3D-printer
Nauwkeurigheid van 3D-modelafmetingen
Dimensionale nauwkeurigheid is het belangrijkste punt bij technische prints, aangezien het 3D-geprinte resultaat zo nauwkeurig mogelijk moet overeenkomen met het 3D-ontwerp. Ja, absolute precisie is erg moeilijk te bereiken bij fysieke modellering. Meting van het model is in dit geval noodzakelijk en begint bij het 3D-model. De meeste gebruikers die geen ontwerpers zijn, downloaden het 3D-model meestal van 3D-marktplaatsen en hebben gedetailleerde metingen van het model nodig voordat ze beginnen met printen, om er zeker van te zijn dat het de juiste maat heeft. Sommige populaire Slicer-software hebben al meetinstrumenten in hun softwarepakket, zoals Cura – gebruikers kunnen plug-ins voor meetinstrumenten downloaden, of PrusaSlicer met een recente versie (2.6) heeft deze handige meting al ingebouwd.
De gebruiker moet er ook voor zorgen dat de onderdelen binnen de diameter van het mondstuk vallen, aangezien sommige ontwerpen zo dun zijn dat ze niet kunnen worden geprint.
De juiste 3D-printinstelling
De 3D-printinstelling bepaalt hoe stijf de technische onderdelen zijn die de gebruiker wil printen. Dit zijn enkele punten waarmee rekening moet worden gehouden voor het printen van onderdelen:
- Wandomtrek: Een dikkere wand heeft de voorkeur, aangezien de standaardinstelling 2 omtrekken is. Voor onderdelen die 3D-geprint worden, is 3-5 wandomtrekken goed en is bevestigd dat de printtijd langer is.
- Aantal boven- en onderlagen: De meeste gebruikers veranderen dit nooit, aangezien het veel meer tijd kost in het printproces, maar dit is noodzakelijk voor het maken van stevige en stijve onderdelen. Standaard 4 bovenaan en 3 onderaan is niet genoeg. Het toevoegen van 2-3 extra lagen is veel beter.
- Opvulling: Is 100% opvulling noodzakelijk? Praktisch gezien is bij 3D-printen 60% opvulling meer dan voldoende. 3D-opvullingspatronen zoals kubisch of gyroid voegen meer sterkte toe aan 3D-geprinte onderdelen. Maar als een gebruiker besluit om 100% te gebruiken, volg dan dit advies: stel in op 98%, omdat de 100%-instelling materiaal over-extrudeert en het printresultaat kan beschadigen, en gebruik een rechtlijnig of rasteropvullingspatroon.
- Ondersteuning, overhang en overbrugging:
Wanneer gebruikers technische ontwerpen printen, is de grootste uitdaging het unieke model van het onderdeel. Sommige modellen vereisen interne ondersteuning in het model. Dus wanneer de gebruiker ondersteuning toepast, kan deze niet worden verwijderd nadat de print is voltooid.
Het aanpassen van ondersteuning in Cura Slicer met behulp van support blocker tools. Handmatige aanpassing, instelling van de overhanggraad en de overbruggingsmogelijkheid van de machine zijn belangrijke punten om feilloos en soepel te printen.
Controleer voordat u met het printproces begint de printpreview in de slicer-software om er zeker van te zijn dat alles in orde is.
Printproces Rotatiepositie
Het FDM 3D-printproces (XY-as) en de extrusie creëren op de een of andere manier verschillende resultaten, aangezien de beweging gebaseerd is op het algoritme pad van de slicer. Verschillende Slicer Software zullen de nozzle met verschillende paden bewegen. Het roteren van het 3D-model op een printgebied zal resulteren in verschillende resultaten in sterkte en eigenschappen van het geprinte 3D-model.
Zoals iedereen weet, zijn de zwakke punten van het 3D-geprinte onderdeel dunne wanden en tussenlagen, die gemakkelijk breken. Het roteren van het 3D-model in de juiste positie zal resulteren in een betere mechanische sterkte. Ook het printen van meerdere onderdelen in één proces kan verschillende resultaten opleveren, aangezien het bewegingspad anders is dan bij het printen van slechts één onderdeel.
Bijvoorbeeld: Het printen van de cilinder voor een asstang kan in 2 posities worden gedaan. De verticale print zal resulteren in een gladde, ronde cilinder, maar zwak langs de geprinte laag. Horizontaal printen zal de cilindervorm veranderen, maar sterker zijn omdat de lagen langs de lengte van het asgedeelte worden geprint. Maar de vorm is niet langer volledig rond omdat deze op een vlak bed moet liggen.
Conclusie
De succesratio van het printen van mechanische onderdelen is praktisch hoog in vergelijking met kunstmodellen, omdat de meeste modellen eenvoudige modellen zijn. Het belangrijkste punt van aandacht is echter de dimensionele nauwkeurigheid van het printresultaat. Houd er rekening mee dat elke 3D-printer een verschillende nauwkeurigheid heeft, zelfs van hetzelfde merk en type. Bereid standaard meetinstrumenten voor, zoals een digitale schuifmaat, voor uw ondersteunende gereedschappen, zelfs als u een 3D-printer alleen voor hobbydoeleinden gebruikt.
——————————————————
