发现一些简单的添加剂制造实践,可以帮助增强您的标记经验,包括:
- 一些技巧和技巧,可以改变您的增材制造游戏;
- 看一下分解并重新组装较大的零件或组件;
- 以及这些实践如何影响您的零件的演示。
增材制造技巧和技巧
适应时3D打印进入现有工作流程的技术,许多人的第一个动作是打印可能考虑其他制造方法设计的零件。尽管许多不专门设计用于3D打印的零件会在没有问题的情况下打印,但有几种增材制造设计技术可以帮助增强零件性能和质量。在3D打印的世界中,修改零件几何形状,使其更适合印刷,被称为添加剂制造设计(DFAM)。
减少悬垂和支持
Markforged机器基于融合灯丝制造(FFF)技术,这意味着零件一次是在一层中构建的。由于将一层材料放在任何内容上都会引起问题,因此支撑筏需要保持任何悬垂功能的前几层。如果任何悬垂物被认为太陡峭,则这些支撑筏将由Eiger软件自动放置,并且一旦打印完成,就可以轻松移动。
支撑筏也由Onyx制成,用于维护任何悬垂的几何形状。此图中的交替薄几何形状是支撑筏的一个示例。
支撑筏可以增加打印时间和材料的使用,因此减少悬垂的数量是改善零件打印统计数据的最简单方法之一。一个良好的一般实践是为垂直特征拍摄45度角的射击,而这些角度不需要支持。圆角,倒角和倾斜的设计都是修改原本需要支持的功能的有效方法。
圆形特征的上层需要通过支撑筏来加强,以减少打印问题。
可以使用钻石或泪珠形状代替圆形几何形状来消除支撑物的需求。这对于消除难以到达渠道的支持的需求很有用。
方向和强度轴
减少悬垂只是一个较大主题的一部分 - 选择理想的印刷方向。
由于FFF的性质,将零件定向最平坦的表面通常会导致高质量的功能零件。但是,在打印零件之前,重要的是要确定以下内容:
- 如果部分是负载轴承,力将来自什么方向,它们是什么类型的力量?
- 就强度和准确性而言,该部分的关键特征是什么?
- 是否需要打印某些零件功能,还是可以用易于访问的组件替换?
为了更好地了解零件取向如何影响上述前两个问题,这简化了一个简化的说明,说明了如何标记打印机将创建功能。由于每个材料层都粘附在之前的层上,因此零件自然会在其X/y方向上更强大。
简化的表示每个挤出层如何放置在其前面并粘合到它之前的层。
零件的X/y方向上的共形力将由每一层的材料特性增强。
当某些类型的力在z方向上施加时,零件通常仅与层间连接一样强。
标记打印机镶嵌纤维的独特能力可以帮助增强许多情况下的零件强度,但是确定将在您的零件上施加哪些类型的力,以及朝哪种方向应用的方向仍然很重要。
同样,与打印床的X/Y平面对齐的功能可能更快或准确地打印。这是由于以下事实:这些轴中的特征边界将用一个连续的工具路径打印,而不是由单个层组成。
当在X/Y平面定向时,此圆形特征的每一层都将作为一个连续的工具路径打印。
或者,如果将其与Z平面对齐,则相同特征的边缘将由极小的层步骤组成。
组件和多个部分
要切换齿轮,让我们回顾一些选项,使您可以分解并连接较大的组件,这些组件可能不是整个3D打印的理想选择。
无论是由于零件尺寸,强度要求还是物质使用,将较大的文件分为较小的部分都有许多潜在的好处。为了说明这一点,请考虑以下图所示的化油器歧管部分:
化油器歧管进气组件,印在标记打印机上。
理想情况下,顶部和底部组件都将用纤维加固。这将使整个组件有一些添加的刚度,尤其是在螺栓孔周围。但是,如果该部分按原样印刷,它将遇到以下问题:
- 悬垂的功能将需要支撑,增加打印时间和材料使用情况。
- 由于部分的角度性质,歧管的两端未安装在同一平面上。这意味着只能用纤维有效加强一端。
为了提高印刷质量和强度,可以将这一部分分为四个单独的组件,从而减少材料使用和更好的加固。
为每个化油器歧管组件的构建图片。
作为一个单独的组件,该化油器歧管的顶部能够平放在印刷床上,从而导致更有效的纤维路径。
该特定部分的组成部分是用于测试目的的,因此事后简单地将它们加在一起。当设计组件结合在一起时,墙壁之间的0.08mm间隙通常会导致安全拟合。在测试不同的装配方法(例如联合类型或粘合剂)时,可以从CAD软件中导出零件的小切口并打印用于测试。
利用易于访问的硬件
利用可消耗量的,批量生产的硬件(螺钉,螺栓和螺母)可以提高零件性能,这可能会防止使用Markforged Remposite零件的不需要的重印或组件故障。
尽管Markforged复合系统无疑能够打印可用的线程,但线程本身的外部仍将是基于尼龙的材料。根据应用程序的不同,打印线程可能无法根据需要执行。
打印线的替代方法是通过艾格“暂停一层”功能。这使您可以在打印中设置自动暂停。将其与预设计的腔结合使用,以暂停打印,插入所需的组件并恢复过程。
“暂停一层”功能使用户可以轻松设置暂停点,插入组件,然后恢复打印。
圈件组件的一个示例。
热集插入物还允许插入组件,但通常用于将其放置在零件外部的插入物。
黄铜插入物被加热到标记的制动杆中。
最后,销钉销是另一个可以延长3D打印零件寿命的组件。与其将零件的表面表面磨损,不如考虑使用销钉销来替代任何高衣区域。
通过使用一些简单的销钉销来代替高衣表面,可以极大地延长这种抓手组件的寿命。
最佳实践演示:两个括号的故事
让我们看一下印刷在马克·马克·二。这两个支架都包括碳纤维,并且所有打印设置都处于其默认选择中。在设计方面,它们也是相同的文件,厚度为0.25。”
一旦我们打印了这两个括号,我们就进行了一些重量测试。请注意,该测试的目的仅仅是为了整体描述我们两个括号之间的差异,因此我们无法控制存在的某些变量。这些测试的结果表明:
- 我们测试的第一个支架能够在发生故障之前承受约30磅的力。
- 我们测试的第二个支架能够承受60磅的力,这是我们量表测量的最大力量。这使得支架至少是我们首先测试的支架的两倍。
即使这两个支架在设计上都是相同的,但它们与众不同的关键领域是印刷方向。如下所示,垂直打印了一个支架,而一侧则打印出来。
垂直支架能够容纳约30磅,而水平支架至少可以承受两倍的重量。
为了更好地了解使水平括号更加成功的原因,我们可以使用Eiger“内部视图”功能进行内部外观。这使我们能够查看每一层的打印以及查看纤维路径。
零件的内部视图使我们能够更加仔细地研究每个单独的层的打印方式。在此视图中,碳纤维为蓝色。
如前所述,这两个部分均在Eiger中打印出默认打印设置。镶嵌纤维在紧张时效果最好,因此,默认情况下,Eiger将在零件的顶部和底部设置少量的纤维层。从理论上讲,这允许加载条件将一组纤维层放在张力中,而相对的纤维则被压缩。
在下面,您可以看到水平打印的托架的加载条件的视觉示例。
成功保持重量的括号的负载条件的一个示例。黄色箭头表示纤维张力,而绿色箭头表示纤维压缩。
现在,我们已经确定了为什么我们的一个支架更成功,让我们内部看一下失败的括号。
我们的支架的内部视图垂直打印。故障点可视化为红线。
与水平方向一样,Eiger确实在该部分的顶部和底层附近放置了几层纤维。然而,由于该支架的特定载荷条件,当施加力时,没有层纤维层应放置在张力中。当与打印方向结合使用时,这会导致所有力都应用于单独层之间的粘合键。
最后,重要的是要注意,水平方向的支架的性能不仅表现更好,而且更快地打印,更便宜,使用的玛瑙材料少得多。看看以下列出的一些统计数据。
我们垂直面向支架的打印统计信息。注意打印时间和材料成本。
我们成功,水平取向支架的印刷统计数据。有了这个理想的方向,与我们的垂直对应物相比,该零件要强大得多,并且在不到一半的时间内打印出来。
我们的垂直支架的打印时间增加可以归因于支撑列需要维护一些几何形状。这是一个完美的例子,说明了为什么本文开头提到的一些简单修改会有所作为。
如果您想查看自己的零件的一些统计信息,请为标记Eiger软件这里。
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