Dunne vulling versus solide FDM-onderdelen

FDM 3D-printen:belangrijkste voordelen van schaarse vulling versus massieve FDM-onderdelen

FDM® (Fused Deposition Modeling) is een van de originele 3D-printprocessen, die in verschillende industrieën worden gebruikt voor de productie van productiehulpmiddelen, rapid prototyping en productieonderdelen. FDM 3D-printtechnologie bouwt onderdelen met sterke, technische thermoplasten zoals ABS en polycarbonaat. Bij Stratasys Direct zijn industriële 3D-printers van FDM een populaire keuze onder luchtvaart- en transportbedrijven voor hoogwaardige toepassingen die hittebestendigheid of slagvastheid vereisen.

Een unieke functie van FDM 3D-printers is een bouwmodus waarmee gebruikers dikkere delen van de onderdeelgeometrie kunnen invullen met wat "dunne vulling" wordt genoemd. Sparse fill is wanneer plastic wordt geëxtrudeerd in een steigerachtige structuur in plaats van een standaard 3D-geprinte laag. Dit resulteert in secties van een 3D-onderdeel die bijna hol zijn, maar met de ondersteuning die nodig is om sterkte en stijfheid te behouden. Denk aan brugkabels of relingpalen die de algehele structuur versterken met openingen ertussen.

De gekozen vulstijl voor FDM-onderdelen heeft invloed op de binnenkant van de onderdelen, maar de buitenkant ziet eruit en werkt hetzelfde als een massief opvulonderdeel. Spaarzaam gevulde onderdelen kunnen op dezelfde manier worden afgewerkt als volgestorte onderdelen met nabewerkingen zoals schuren, epoxy, primer en verf.

Voordelen van schaarse vulling

1. Minder gewicht

Dunne vulling betekent dat er minder materiaal in het onderdeel wordt ingebouwd, waardoor het gewicht van het laatste onderdeel aanzienlijk wordt verminderd. Als u een onderdeel ontwerpt dat er baat bij zou hebben om lichter te zijn, is een dunne vulling een gemakkelijke manier om het lagere gewicht te bereiken met behoud van sterkte.

2. Kortere bouwtijd

Omdat de 3D-printer minder plastic heeft om in elke laag neer te leggen, kost het bouwen van een onderdeel dat weinig vulling gebruikt minder tijd. Met al de snelheidsvoordelen van 3D-printen, betekent de tijdsbesparing met schaarse vulling dat uw onderdelen sneller worden geleverd.

3. Lagere onderdeelkosten

Bovendien dragen de vermindering van het materiaal dat wordt gebruikt om reservevulonderdelen te bouwen en de snellere printtijd bij aan een goedkoper algemeen onderdeel. Bij Stratasys Direct zijn bouwtijd en materiaalkosten de belangrijkste factoren die bijdragen aan de kosten per onderdeel.

Wanneer effen binnenvulling gebruiken

Stratasys Direct raadt klanten aan om een ​​stevige binnenvulling te gebruiken wanneer:

1. De sterkte van het onderdeel is het kritieke kenmerk

Terwijl onderdelen die dunne opvulsecties gebruiken nog steeds hun kracht behouden, levert een vaste vulling doorgaans een nog sterker onderdeel. Als u bijvoorbeeld een prototype functioneel aan het testen bent dat een hoge impact zal hebben, kunt u overwegen om dikkere delen van een onderdeel op te vullen met standaard effen vulling.

2. Het onderdeel bestaat uit fijne details en dunne wanden

Bij Stratasys Direct worden dunne wanden in een ontwerp standaard solide gebouwd, en de enige secties die voldoende zijn, hebben een schaarse vulling. Deze aanbeveling hangt meestal af van de laaghoogte en we hebben de standaarddiktes gedefinieerd van 0,2”-0,6”. Dunnere diktes zijn mogelijk met hulp van een Stratasys Direct engineer.

Wanneer gebruik je een spaarzame opvulling

Stratasys Direct raadt klanten aan om sparse fill te gebruiken wanneer:

1. Het onderdeel kan er baat bij hebben om lichter te zijn

Veel bedrijven die 3D-printen gebruiken, zijn op zoek naar lichtgewicht alternatieven voor ontwerpen die uit metaal of zwaardere materialen zouden worden vervaardigd. 3D-printen kan een lager gewicht bieden door complexe vormen en schaarse interieurs te leveren.

2. Het deel heeft een groot interieur

Als uw ontwerp interieurkenmerken heeft die moeten worden opgevuld, is het een goed idee om te profiteren van schaarse opvulling. Niet alleen worden uw kosten per onderdeel verlaagd, maar uw onderdeel wordt ook veel sneller geleverd. Als u iets groots ontwerpt, kunt u er bovendien baat bij hebben het gewicht aanzienlijk te verminderen met minder plastic in het interieur.

BMW maakt gebruik van schaarse vulling in een testopstelling

De BMW AG-fabriek in Regensburg, Duitsland gebruikte conventioneel bewerkte aluminium armaturen bij het monteren en testen van bumpersteunen. De metalen bevestigingen waren oncomfortabel en zwaar voor de arbeiders, die de bevestigingen handmatig vasthielden voor elke test en bij het aanbrengen van de bumpersteunen. BMW zag een kans om een ​​meer geoptimaliseerde armatuur uit te testen met behulp van 3D-printen.

Door over te schakelen op FDM-dunne vulling met ABS-M30 thermoplastisch materiaal voor hun armatuur, was BMW in staat om meer op maat gemaakte armaturen te maken die voorheen te duur waren om te produceren. De nieuwe 3D-geprinte armaturen zijn 72% lichter dan de vorige armaturen. De lichtgewicht armaturen hebben een verbeterde productiviteit en nauwkeurigheid dankzij een verbeterde ergonomie die veel minder belastend is voor de monteur. Door over te stappen op 3D-printen heeft BMW een besparing van 58% op de kosten per armatuur gerealiseerd en een toename van 92% in snellere doorlooptijd.