FDM-delen afdichten met Stratasys Insight: Een praktische gids

Dus u bent geïnteresseerd in het kwalificeren van dat nieuwe productontwerp dat vloeistof bevat, maar bevreest de vereiste post-verwerking? Blijf kalm en gebruik Insight.

Er lijkt een oneindige hoeveelheid toepassingen te zijn naarmate Additive Manufacturing (AM) technologie evolueert. Niettemin, diegenen die naar AM kijken voor functionele prototyping en eindgebruiksdelen, blijven het werk doen met een 25-jarige werkpaard – Fused Deposition Modeling (FDM) technologie. Een enorme 85% van de markt is FDM-gebaseerd en dat is geen verrassing. Het produceert nauwkeurige en functionele delen in een breed scala aan geïnjeneerde productiekunststoffen.

Naast al zijn voordelen, is FDM ook inherent porieus. Voor veel toepassingen speelt dit geen rol. Als u thermovormt, omarmt u deze "fout". Echter, als u een gas of vloeistof probeert vast te houden (in of uit), is dit een gloedvolle beperking. Dus wanneer porositeit een zorg is, is het beginnen met Insight-verwerkingssoftware de beste manier om te garanderen dat uw toepassing slaagt.

Geometrie zal sterk beïnvloeden welke techniek, of combinatie van technieken, vereist zijn om het deel te verzegelen voor testing, en dan eindgebruik. Het gebruik van Stratasys' Insight-software, inbegrepen bij Stratasys' Fortus-lijn, is een gemakkelijke manier om porositeitsproblemen op de meeste geometrieën op te lossen; omgekeerd, sommige complexe geometrieën kunnen potentieel arbeidsintensieve post-verwerking vereisen. Als u de zuinige bent, moet u uw inspanningen steken in het vooraf verwerken van STL's met een Ultem-vist om te garanderen dat die handmatige operaties niet nodig zijn. En weet u wat? In tegenstelling tot de meeste post-verwerkingsmethoden, verandert deze strategie de deeelgeometrie niet.

Als u al bekend bent met FDM, bent u misschien al bekend met waarom porositeit vaak noodzakelijk is. Zo niet, hier is de reden: het model kan gebieden hebben die niet zelf-ondersteunend zijn, dus de supports moeten verwijderd en opgelost worden. De natuurlijke porositeit stelt de oplosbare oplossing in staat om het supportmateriaal te bereiken alsook te drainen uit die gebieden die mogelijk verborgen zijn. Met andere woorden, soms is uitlogen nuttig. Houd dat in gedachten.

Afdichten met Insight

Met Insight heeft u de mogelijkheid om de porositeitszorgen te controleren of zelfs te elimineren, vooral met eenvoudige geometrieën. Dit geldt zolang de toepassingsvereisten zijn om een gas of vloeistof rond atmosferische druk vast te houden. Het zal minder effectief zijn bij hogere drukken/vacuum, of met complexe deeelgeometrieën.

De eerste stap is het adresseren van de oriëntatie van de build op het platform. Dit vereist uw oordeel en de toepassingsbehoeftes. De belangrijkste regel is om het deel te oriëntteren zodat de meeste oppervlakken verticaal georiënteerd zijn.

Eenmaal de optimale oriëntatie bepaald, is de volgende stap het toevoegen van meerdere contouren aan de verticale wanden (onderste afbeelding). Fundamenteel berust deze techniek op het gebruik van extra contouren en daardoor het verminderen of elimineren van rasters uit deze lagen. Het bestaan van rasters binnen een model verhoogt het lekkagerisico, door de luchtgaten die ze creëren zoals hieronder getoond (bovenste afbeelding).

Vanaf de Groups-toolbar kunt u de parameters instellen om luchtgaten te reduceren volgens deze stappen:

1. Bepaal uw wanddikte door te meten op elke laag en doe de berekening, zodat wanddikte gelijk is aan het aantal contouren vermenigvuldigd met contourbreedte. U kunt een bereik van lagen selecteren die dezelfde wanddiktes hebben.
2. Stel Custom Groups in voor elke dikte en voeg de lagen toe aan de groepen. Binnen elke groep kunt u het aantal contouren en hun respectieve breedtes controleren.
3. Selecteer de Link Contours functie en voeg een lichte negatieve contour-tot-contour luchtspeling toe waar mogelijk. Deze functie creëert continue toolpaden door start- en stoppunten tussen elke contour te elimineren.

In dit voorbeeld, getoond in de parameters voor een custom group, heb ik een wanddikte van 0,100. Ik heb vijf (5) contouren gebruikt met een breedte van 0,020. Ik heb ook het Link Contour vakje aangevinkt en gaf het een -0,001 luchtspeling. Alternatief kunt u Contour Width en Link Contours globaal toepassen als dat uw behoeften past via het Toolpath Setup menu.

Let op: Het wijzigen van sommige parameters kan uw bouwtijd en materiaalgebruik variëren. Beste praktijk is om een "groene vlag" als controle te draaien en de geschatte tijd en materiaal te noteren voordat u parameters wijzigt.

Vervolgens kijken we naar rasters, want u zult waarschijnlijk gebieden hebben die ze vereisen. Standaard zijn rasterhoekcontroles ingesteld om te beginnen op 45° en te wisselen met 90° delta (zie boven). Deze afwisselende keerdraaigebieden laten paden of luchtgaten door de lagen, namelijk de zwarte driehoeken waar de rasters de binnenranden van de contouren ontmoeten.

Door Parallel Offset Rasters te selecteren, wijzigt Insight drie parameters:

1. Variëert het aantal contouren op elke laag om de raster-keerdraaien te verbergen. Dit geldt nog steeds als u al meerdere contouren heeft ingesteld.
2. Positioneert de raster-toolpaden parallel met aangrenzende lagen (0° delta).
3. Verschuift de raster-toolpaden zodat ze de naden van de vorige lagen bedekken.

Dit zou het afdichten redelijk moeten dekken. Dit geeft u een uitstekend startpunt in het verwerken van STL's ter voorbereiding op FDM-afdichtingsapplicaties.

Hier is een artikel over enkele andere post-verwerkingstechnieken die afdichten naar het volgende niveau tillen. Wees voorzichtig, want ze zullen uw geometrie beïnvloeden.

Tags: FDM-technologie, Thermovormen, Ultem