TechTips: Förberedelse av 3D-utskrift för teknisk del 3D-modell

3D-skrivare omvandlar digital 3D-design direkt till verkliga fysiska föremål. Detta är en betydande process för industrin, även för slutanvändningsprodukter i hemmet. Slutanvändaren av dagliga hemprodukter kommer så småningom att få direkt erfarenhet av att producera produkter, eftersom 3D-skrivare blir allmänt tillgängliga och prisvärda. Till en början kan alla i världen få fri tillgång till 3D-design av fysiska föremål. Därefter kan användaren skriva ut dessa designer direkt med sin prisvärda 3D-skrivare i sitt hem. Det är enkelt, eller hur? Men det är inte så enkelt, användaren måste fortfarande experimentera med utskriftsinställningar, designmöjligheter, material och alla komponenter som ingår i processen.

Eftersom så många 3D-modeller är tillgängliga på internet – låt oss diskutera tekniska 3D-modeller. Denna 3D-modell används vanligtvis inom industrin, som kugghjul, fästen, höljen och mycket mer. Så i grund och botten förväntar sig användare att 3D-utskriftsresultatet ska vara så styvt, hållbart och användbart på lång sikt som möjligt.

Här är alla nödvändiga punkter för att förbereda en teknisk 3D-modell för 3D-utskriftsprocessen:

Material

3D-utskrifter för tekniska delar använder vanligtvis ABS-filament eftersom det är mycket hållbart och har något högre temperaturmotstånd. Nackdelen är dock att ABS inte är lätt att 3D-skriva ut, särskilt för billiga, öppna 3D-skrivare. ABS kräver en sluten 3D-skrivare, en stabil utskriftsinställning över 240°C och genererar giftiga ångor under utskriftsprocessen. Det andra vanliga materialet är PLA, som är lätt att skriva ut men lätt kan deformeras vid 60°C. PLA är ganska styvt för tekniska delar, men för långvarig användning är PLA inte ett bra material. Luftfuktighet och temperatur kan påverka PLA på mycket kort tid. Delar utskrivna med PLA håller endast i högst 1-2 år. Så det passar bara för kortsiktiga tillfälliga reservdelar.

PETG anses vara en medellösning mellan ABS och PLA eftersom det har goda mekaniska egenskaper och högre temperaturbeständighet jämfört med PLA. Den andra mycket viktiga fördelen är att PETG också är UV-beständigt. Det finns ett annat material: ASA (Akrylonitril-styren-akrylat) filament som är väderbeständigt och UV-beständigt. SUNLU Filament erbjuder detta ASA-filament till ett rimligt pris för bra tekniska utskrivna delar.

Det finns också vissa filamentmodifieringar med hackad kolfiber eller glasfiber, nylon, polypropylen, ULTEM PEEK eller PEKK som används för industriella tillämpningar. Dessa filament kräver en 3D-skrivare av industriell kvalitet med ett mycket högtemperatursmunstycke och speciella specifikationer.

Föredraget material: ABS för inkapslad 3D-skrivare eller PETG för 3D-skrivare med öppen ram.

3D-modellens dimensionsnoggrannhet

Dimensionsnoggrannhet är den viktigaste punkten vid teknisk utskrift, eftersom det 3D-utskrivna resultatet måste vara nära exakt det som visas i 3D-ritningen. Ja, absolut precision är mycket svårt att uppnå i fysisk modellering. Mätning av modellen är nödvändigt i detta fall och det börjar med 3D-modellen. De flesta användare som inte är designers brukar ladda ner 3D-modellen från 3D Marketplace och de behöver detaljerade mått på modellen innan de börjar skriva ut för att säkerställa att den har rätt storlek. Vissa populära slicer-programvaror har redan inkluderat mätverktyg i sitt programpaket, som Cura – användare kan ladda ner plugin-program för mätverktyg, eller PrusaSlicer med en nylig version (2.6) har redan lagt till detta praktiska mätverktyg.

Användaren måste också se till att delarna ligger inom munstyckets diameter, eftersom vissa designer är så tunna att de inte kan skrivas ut.

Korrekt inställning för 3D-utskrift

Inställningen för 3D-utskrift avgör hur styva de tekniska delarna användaren vill skriva ut. Dessa är några punkter som bör övervägas för att ändra för utskrift av delar:

1. Väggperiferi: En tjockare vägg är att föredra eftersom standardinställningen är 2 periferier. För delar som är 3D-utskrivna är 3-5 väggperiferier bra att använda och det bekräftas att utskriftstiden blir längre.
2. Antal topp- och bottenlager: De flesta användare ändrar aldrig detta eftersom det tar mycket längre tid i utskriftsprocessen, men detta är nödvändigt för att skapa solida och styva delar. Standardinställningen med 4 topplager och 3 bottenlager är inte tillräcklig. Att lägga till ytterligare 2-3 lager är mycket bättre.
3. Fyllning: Är 100 % fyllning nödvändigt? Praktiskt vid 3D-utskrift är 60 % fyllning mer än tillräckligt. 3D-fyllningsmönster som kubiska eller gyroidala mönster kommer att ge mer styrka till 3D-utskrivna delar. Men om en användare bestämmer sig för att använda 100 %, ta detta råd: ställ in det på 98 % eftersom inställningen för 100 % kommer att överextrudera material och kan skada utskriftsresultatet, och använd ett rektilineärt eller rutnätsfyllningsmönster.
4. Stöd, överhäng och bryggning:

När användare skriver ut teknisk design är den största utmaningen modellens unika utformning. Vissa modeller kräver internt stöd inuti modellen. Så när användaren använder stöd kan det inte tas bort efter att utskriften är klar.

Att modifiera stöd i Cura Slicer med hjälp av support blocker-verktyg. Manuell modifiering, inställning av överhängsgrad och maskinens bryggförmåga är nyckelpunkter för att skriva ut felfritt och smidigt.

Innan utskriftsprocessen påbörjas, kontrollera utskriftsförhandsgranskningen i slicerprogrammet för att säkerställa att allt är bra.

Utskriftsprocessens rotationsposition

FDM 3D-utskriftsprocessens rörelse (XY-axel) och extrudering skapar på något sätt olika resultat eftersom rörelsen baseras på slicerns algoritmiska bana. Olika slicerprogram kommer att flytta munstycket med olika banor. Att rotera 3D-modellen på en utskriftsyta kommer därför att resultera i olika resultat vad gäller styrka och egenskaper hos den utskrivna 3D-modellen.

Som alla vet är svaga punkter hos 3D-utskrivna delar tunna väggar och mellan lager, vilka är lätta att bryta. Att rotera 3D-modellen i rätt position kommer att resultera i bättre mekanisk styrka. Flerpartsutskrifter i en process kan också ge varierande resultat eftersom rörelsebanan skiljer sig från att endast skriva ut en enda del.

Till exempel: Att skriva ut cylindern för en axelstång kan göras i två positioner. Vertikal utskrift kommer att ge en slät rund cylinder men vara svag längs det utskrivna lagret. Horisontell utskrift kommer att ändra cylinderns form men vara starkare då lagren skrivs ut längs axelns längd. Men formen är inte helt rund längre eftersom den måste ligga på en plan bädd.

Slutsats

Framgångsfrekvensen för utskrift av mekaniska delar är praktiskt taget hög jämfört med konstmodeller eftersom de flesta modeller är enkla. Den största utmaningen är dock dimensionsnoggrannheten hos utskriftsresultatet. Kom bara ihåg att varje 3D-skrivare har olika noggrannhet, även samma märke och samma typ. Förbered standardmätverktyg som ett digitalt skjutmått för dina supportverktyg, även om du bara använder en 3D-skrivare som hobby.

SKRIVET AV: James Madison