Hoe u uw model positioneert voor 3D-printen

Weten hoe u uw model correct moet oriënteren voor 3D-printen, is een van de grootste uitdagingen bij het verkrijgen van effectieve onderdelen. Stratasys-systemen gebruiken oplosbaar ondersteuningsmateriaal, wat betekent dat bijna elke oriëntatie kan werken om een ​​model 3D te printen. Het oriënteren van een afdruk om niet te falen is echter slechts het topje van de ijsberg. Afhankelijk van de geometrie van een onderdeel, wilt u misschien dat een bepaald gezicht of kenmerk er perfect uitziet, dat het onderdeel het sterkst is in één richting of dat u de hoeveelheid ondersteunend materiaal wilt minimaliseren die wordt gebruikt om de afdruktijd en -kosten te verminderen.

Ik heb drie voorbeeldmodellen gemaakt die veelvoorkomende 3D-printsituaties nabootsen, en ik zal uitleggen hoe ik deze modellen zou oriënteren, waarbij ik prioriteit geef aan oppervlakteafwerking, sterkte en minimaal gebruik van ondersteunend materiaal. Deze onderdelen bieden hypothetische situaties waarin u het onderdeel zou kunnen gebruiken om inzicht te geven voor verschillende toepassingen.

Voordat we erin duiken, is het belangrijk op te merken dat deze gids ervan uitgaat dat je een basiskennis hebt van FDM 3D-printen en bekend bent met de 3D-printer die je gebruikt.

Voorbeeldmodel 1:onderdeel voor eindgebruik

Glijdende delen zijn heel gebruikelijk, en als ze geen kogellagers gebruiken, is de kans groot dat ze bussen van plastic gebruiken. Sommige meubelladen en kasten gebruiken bijvoorbeeld nylon contactvlakken om te schuiven. Hier heb ik een schuifregelaar met een halve cirkel gemodelleerd met gaten voor montage. Hoe moet ik dit model oriënteren om af te drukken?

Dit is hoe ik het onderdeel zou oriënteren, gebaseerd op onze toepassing van het gebruik van dit model als onderdeel voor eindgebruik. Deze oriëntatie geeft ons de best mogelijke oppervlakteafwerking op het afgeronde oppervlak dat het glijdende contactoppervlak zal zijn. Deze oriëntatie minimaliseert ook de hoeveelheid ondersteuningsmateriaal en opruiming die nodig is. Door het model op deze manier te positioneren, bereiken we de ideale plek om de beste oppervlakteafwerking te krijgen waar we die willen, de juiste sterkte voor de toepassing en het minimaliseren van ondersteunend materiaal. Maar wat als je andere bedoelingen had voor dit onderdeel?

Als u wilt dat het aangegeven oppervlak van het model een zo glad mogelijke oppervlakteafwerking heeft, willen we het oriënteren zoals afgebeeld - misschien is dit deel van het model zichtbaar voor de eindgebruiker bij het verplaatsen van de lade. Dit zou er echter toe leiden dat de laaglijnen van de afdruk in conflict komen met het bewegingspad voor de schuifregelaar.

Bovendien, als we kijken naar het oranje gebied van het ondersteuningsmateriaal, vereist deze oriëntatie meer ondersteuningsmateriaal om nauwkeurige afmetingen van de montagegaten te krijgen.

Wat als u wilt dat het platte vlak de best mogelijke oppervlakteafwerking heeft? We zouden het naar boven willen richten, maar dit zou een ruwer oppervlak op het afgeronde gedeelte veroorzaken.

Kijkend naar het ondersteuningsmateriaal, wordt het duidelijk dat deze oriëntatie meer opruiming zou veroorzaken dan de eerste (ideale) oriëntatie.

Voorbeeld Model 2:Prototypeonderdeel

Als voorbeeld van een prototypeonderdeel heb ik een eenvoudig vleugelprofiel gemodelleerd. Een vleugelprofiel kan een ingewikkelde vorm zijn om te vervaardigen en een uitdaging om te positioneren, zelfs voor 3D-printen. Omdat een complexe vorm als deze moeilijk te vervaardigen kan zijn, is het nog belangrijker om een ​​functioneel prototype te kunnen maken voordat in gereedschap wordt geïnvesteerd.

Voor het eenvoudige aërodynamische prototype zijn er een aantal manieren waarop we het kunnen oriënteren om een ​​balans te krijgen tussen oppervlakteafwerking, sterkte en minimaal ondersteunend materiaal.

Deze oriëntatie is hoe ik het onderdeel zou positioneren, om de meest gladde oppervlakken mogelijk te krijgen en ondersteuningsmateriaal te minimaliseren. De gladde oppervlakken van dit theoretische vleugelprofiel zouden een belangrijk kenmerk zijn.

Deze oriëntatie kan het sterkste onderdeel zijn voor een vleugeltoepassing. Echter, zacht hellende oppervlakken zoals die op de bovenkant van onze vleugel kunnen er vaak ruw uitzien wanneer ze worden gemaakt met FDM 3D-printen. Dit wordt veroorzaakt door een nauwkeurig glad oppervlak af te breken tot een "getrapt oppervlak", waarbij de lagen op elkaar worden gestapeld. Deze oriëntatie is echter het beste voor het omgaan met de krachten die onze vleugel kan ervaren, door de richting van de lagen op 90 ° uit te lijnen met de lift die het zou ervaren.

Voorbeeldmodel 3:Gereedschapsmal

Ons laatste voorbeeld is een gereedschapsmal, bedoeld om een ​​gat in het uiteinde van een cilindrisch object te boren. Ik stel me voor dat dit armatuur een boormachine zou worden geklemd, zodat er een pijp in zou kunnen worden geplaatst om een ​​gat door het uiteinde te boren.

Voor onze gereedschapsmal is kracht de grootste prioriteit. Als zodanig zou ik het onderdeel op deze manier oriënteren, ook al betekent dit dat je wat meer ondersteunend materiaal moet gebruiken. Deze oriëntatie geeft ons een mooie oppervlakteafwerking op het bovenoppervlak, maar wat nog belangrijker is, het zal de lagen op 90° plaatsen ten opzichte van de krachten die onze klemmen op het onderdeel zullen uitoefenen.

Een andere mogelijke oriëntatie zou het gebruikte dragermateriaal minimaliseren. Deze oriëntatie zal de hoeveelheid opruim- en afdruktijd verminderen, als het gereedschap zo snel mogelijk nodig is, maar het zal niet zo sterk zijn in de gewenste richting.

Deze oriëntatie is mogelijk, maar een die niet voldoet aan een van onze prioriteiten voor kracht of het minimaliseren van de benodigde hoeveelheid ondersteuning. Tenzij uw toepassing echt een mooi oppervlak nodig heeft op de bovenste aangegeven, is deze oriëntatie niet ideaal.

Het oriënteren van een model kan soms zowel een kunst als een wetenschap zijn. Als u echter weet wat de prioriteiten van uw kant zijn in termen van sterkte, oppervlakteafwerking en het minimaliseren van ondersteunend materiaal, kan dit helpen om de best mogelijke manier te vinden om uw model af te drukken. Hopelijk geven deze voorbeeldmodellen enig inzicht in de oriëntatiemogelijkheden die je hebt om de gewenste resultaten te krijgen.

Tags:3D-printen, Eindgebruiksonderdeel, Positie, Prototypeonderdeel, Gereedschapsmal