3D drukāšanas dizaina vadlīnijas (3D drukāšanas galvenās iezīmes)
☑ 3D drukāto produktu izgatavošana balstās uz dizaina failiem. Projektējot 3D drukas detaļu, vienmēr jāņem vērā dažas detaļas un funkcijas, taču labākais rezultāts atšķiras atkarībā no dažādiem 3D drukas pakalpojumiem.
Atbalstītās sienas | Neatbalstītas sienas | Atbalsts un pārkares | Reljefas un gravētas detaļas | Horizontālie tilti | Caurumi | Savienojošās vai kustīgās daļas | Izlaušanās caurumi | Minimālais elementa izmērs | Min. tapas diametrs | Maks. pielaide | |
FDM | 0,8 mm | 0,8 mm | 45° | 0,6 mm plats un 2 mm augsts | 10 mm | ⌀2 mm | 0,5 mm | - | 2 mm | 3 mm | ±0,5% (apakšējā robeža ±0,5 mm) |
Pakalpojumu līmeņa līgums (SLA) | 0,5 mm | 1 mm | Atbalsts vienmēr nepieciešams | 0,4 mm plats un augsts | - | ⌀0,5 mm | 0,5 mm | 4 mm | 0,2 mm | 0,5 mm | ±0,5% (apakšējā robeža ±0,5 mm) |
SLS | 0,7 mm | - | - | 1 mm plats un augsts | - | ⌀1,5 mm | Kustīgās daļas: 0,3 mm Savienojumi: 0,1 mm | 5 mm | 0,8 mm | 0,8 mm | ±0,3% (apakšējā robeža ±0,3 mm) |
MJ | 1 mm | 1 mm | Atbalsts vienmēr nepieciešams | 0,5 mm plats un augsts | - | ⌀0,5 mm | 0,2 mm | - | 0,5 mm | 0,5 mm | ±0,1 mm |
BJ | 2 mm | 3 mm | - | 0,5 mm plats un augsts | - | ⌀1,5 mm | - | 5 mm | 2 mm | 2 mm | Metāls: ±0,2 Smiltis: ±0,3 mm |
DMLS | 0,4 mm | 0,5 mm | Atbalsts vienmēr nepieciešams | 0,1 mm plats un augsts | 2 mm | ⌀1,5 mm | - | 5 mm | 0,6 mm | 1 mm | ±0,1 mm |
Visu 3D drukāšanas metožu dizaina vadlīnijas
☑ 3D drukāšanas dizains ir svarīgs, jo tas ietekmē turpmākās ražošanas sarežģītību, cikla laiku un izmaksas. Runājot par dizaina padomiem, daži noteikumi attiecas uz visiem 3D drukāšanas procesiem, bet citi attieksies tikai uz konkrētu tehnoloģiju.
FDM | 200 x 200 x 200 mm galda printeriem, līdz 900 x 600 x 900 mm rūpnieciskajiem printeriem |
Pakalpojumu līmeņa līgums (SLA) | 145 x 145 x 175 mm galda printeriem, līdz 1500 x 750 x 500 mm rūpnieciskajiem printeriem |
SLS | 300 x 300 x 300 mm, līdz 750 x 550 x 550 mm |
DMLS/SLM | 250 x 150 x 150 mm, līdz 500 x 280 x 360 mm |
MJF | 380 x 285 x 380 mm |
Atbalsta 3D drukāšanu
Detaļu orientācija 3D drukāšanā
Vēl viens svarīgs 3D drukas ražošanas parametrs ir detaļas orientācija, kas attiecas uz veidu, kādā detaļa saskaras ar pamatni, un tai ir ietekme uz 3D drukātā produkta precizitāti, laiku, izturību un virsmas apdari. Labākā veidošanas orientācija dažādos piemēros atšķirtos, tomēr šeit ir daži padomi, kas varētu būt noderīgi detaļas orientācijas veida izvēlē.
☑ Atrodiet virsmu, kas nodrošina vislabāko saķeri ar pamatnes plāksni un visaugstāko stabilitāti.
☑ Ja izstrādājums ir jāpakļauj spriegumam, tas jāorientē tā, lai minimālā pieliktā sprieguma virziens būtu paralēls veidošanas virzienam, kas parasti ir vertikālais virziens.
☑ Precīzi norādiet 3D printera drukāšanas apjomu.
☑ FDM izdrukas stiepes ietekmē ir vieglāk delaminēt un lūzt Z virzienā nekā XY virzienā.
☑ Orientējiet detaļu tā, lai pārkares, kas ir mazākas par 45°, tiktu samazinātas līdz minimumam.
☑ Vertikālā virzienā cilindriskie elementi tiek drukāti precīzāk nekā horizontālā virzienā.
Izmēru precizitāte 3D drukāšanā
Izmēru precizitāte attiecas uz to, cik precīzs ir drukātās detaļas izmērs un forma, salīdzinot ar CAD projektā norādīto. Faktori, kas ietekmē izmēru precizitāti, ir materiāla kvalitāte, aprīkojums, pēcapstrāde un citi. Izmēru pielaide, saraušanās un atbalsta prasības ir trīs galvenie elementi izmēru precizitātes mērīšanā. Zemāk ir norādītas dažādu 3D procesu izmēru pielaides.
FDM izmēru pielaide | prototipēšana (darbvirsmas): ±0,5 % (apakšējā robeža: ±0,5 mm), rūpnieciskā: ±0,15 % (apakšējā robeža: ±0,2 mm) |
SLA izmēru pielaide | prototipēšana (darbvirsma): ±0,5 % (apakšējā robeža: ±0,10 mm) rūpnieciskā: ±0,15 % (apakšējā robeža: ±0,01 mm) |
SLS/MJF izmēru pielaide | ±0,3% (apakšējā robeža: ±0,3 mm) |
Slāņa augstums 3D drukāšanā
Slāņa augstums ir printera sprauslas izspiestā materiāla daudzuma mērījums katram jūsu detaļas slānim. To mēra mikronos vai milimetros. Slāņa augstuma izvēle ir svarīga dažām 3D drukāšanas tehnoloģijām, piemēram, SLA un FDM. Zemāk ir norādīti tipiski piemērotie slāņa augstumi dažādiem procesiem.
Metāli | Pieteikumi |
Nerūsējošais tērauds | Galda piederumi, virtuves piederumi un citi priekšmeti, kas varētu nonākt saskarē ar ūdeni |
Bronza | Vāzes un citi armatūras elementi |
Zelts | Gredzeni, auskari, rokassprādzes un kaklarotas |
Niķelis | Monētas |
Alumīnijs | Plāni metāla izstrādājumi |
Titāns | Spēcīgi, stabili stiprinājumi |
3D drukāšanas plastmasas materiālu ceļvedis
Plastmasas | Funkcijas | Pieteikumi |
ABS | Izturīgs, stiprs, ilgmūžīgs, karstumizturīgs, rentabls, elastīgs, atkārtoti lietojams, bioloģiski nenoārdāms | Automašīnu virsbūves, sadzīves tehnika un mobilo tālruņu maciņi |
PLA | Viegli lietojams, videi draudzīgs, bioloģiski noārdāms, pieejams sveķu un kvēldiega veidā dažādās krāsās | Pārtikas iepakojums, bioloģiski noārdāmas medicīnas ierīces un implanti |
PVA | Ūdenī šķīstošs | Bieži izmanto, lai izveidotu atbalsta konstrukciju produkta daļām, kas var deformēties vai sabrukt |
PP | Pieejama cena, ķīmiski izturīga, viegli uzliesmojoša un sadalās UV gaismas ietekmē | Mājsaimniecības konteineri, laboratorijas aprīkojums un tekstilizstrādājumi |
Neilons/PA | Izturīgs, viegls, ilgmūžīgs, karstumizturīgs un triecienizturīgs, bet nav izturīgs pret stiprām skābēm un bāzēm | Lietojumi, kuriem nepieciešamas augstas mehāniskās īpašības un funkcionāli prototipi |
PATĪK | Var izturēt lielu karstumu | Iesmidzināšanas veidņu instrumenti un karstumizturīgi komponenti |
Dators | Karstumizturīgs līdz 135 °C, ilgmūžīgs, triecienizturīgs un triecienizturīgs, vidēji elastīgs, caurspīdīgs, elektrību nevadošs | Prototipu logi un citi caurspīdīgi produkti |
PMMA/akrils | Laba triecienizturība, salīdzināma dzidrība un UV absorbcijas īpašības | Automobiļu lukturi, komerciālie akvāriji un citas stikla alternatīvas |
CPVC | Augsta termiskās deformācijas temperatūra, ķīmiskā inerce, dielektriskās, liesmas un dūmu īpašības | Ķīmiskā pārstrāde, enerģijas ražošana, pusvadītāji, notekūdeņu attīrīšana |
PEEK | Nodilumizturīgs, laba svara un izturības attiecība, augstas termomehāniskās īpašības | Pēc pasūtījuma izgatavoti medicīniski implanti, ierīces, kosmosa un automobiļu detaļas |
PETG | Augsta triecienizturība, lieliska ķīmiskā izturība un izturība pret mitrumu | Atbilstoši mehānismi, ūdens pudeles, elektroniskie korpusi |
TPU | Elastīgs, nodilumizturīgs, izturīgs pret triecieniem un daudzām ķīmiskām vielām | Sporta preces, kosmosa un autobūves nozare |
PETP/Ertalīts | Augsta izmēru stabilitāte, mehāniskā izturība, zema mitruma absorbcija, fizioloģiski inerts | Plānas plēves, trauki šķidriem dzērieniem |
SLS (selektīvā lāzera sintēze)
Izmantotie materiāli ir neilons, metāla pulveris, PS pulveris un sveķu smiltis. Pulveris tiek pārvērsts cieši integrētā veselumā, izmantojot saķepināšanu, nevis kausēšanu šķidrā stāvoklī. Lāzera skenēšanas laikā detaļas tiek pārklātas slānis pa slānim un visbeidzot detaļas tiek iegremdētas pulvera kaudzē. Pēc 12–14 stundu atdzesēšanas atlikušo pulveri var pārstrādāt.
SLA (stereolitogrāfija)
SLA 3D printeri izmanto pārāk daudz šķidras plastmasas, kas galu galā sacietē cietā produktā. Parasti ar stereolitogrāfijas 3D printeriem izgatavoto detaļu virsmas ir gludas. Izmantotais materiāls ir gaismjutīgi sveķi. Lāzers ar noteiktu viļņa garumu un intensitāti tiek fokusēts uz gaismcietināmā materiāla virsmu, lai to sacietētu no punkta uz līniju un no līnijas uz virsmu, lai pabeigtu viena slāņa zīmēšanu. Pēc tam pacelšanas galds pārvieto vienu slāni vertikālā virzienā un sacietē citu slāni. Tādā veidā slāņi tiek sakrauti, veidojot trīsdimensiju vienību.
FDM (kausētās nogulsnēšanās modelēšana)
Termoplastisko pavedienu karsē un ekstrudē FDM 3D printeri, lai izgatavotu priekšmetus slāni pa slānim, no apakšas uz augšu, izmantojot augšupvērstu konstrukcijas metodi. Izmantotie drukas materiāli ir polipienskābe un ABS plastmasa. Šī tehnoloģija ekstrudē pavedienveida materiālus, piemēram, termoplastu, vasku vai metālu, no sakarsētām sprauslām un uzklāj kausējumu ar fiksētu ātrumu atbilstoši katra detaļas slāņa iepriekš noteiktai trajektorijai.
DLP (digitālā gaismas apstrāde)
Tiek izmantota gaismjutīga sveķu masa. DLP lāzera formēšanas tehnoloģija ir līdzīga SLA tehnoloģijai, taču tajā tiek izmantots augstas izšķirtspējas digitālais optiskais procesora projektors, lai sacietētu šķidru fotopolimēru un fotocietinātu slāni pa slānim.
SLM (selektīvā lāzera kausēšana)
SLM veido lielāko daļu metāla 3D printeru, izmantotie materiāli ir titāna sakausējums, kobalta hroma sakausējums, nerūsējošais tērauds un alumīnija sakausējums. Metāla pulveris tiek kausēts ar augstas enerģijas iterbija šķiedru lāzeru, veidojot daudzfunkcionālas trīsdimensiju detaļas.
1. jautājums. Kāda plastmasa tiek izmantota 3D drukāšanai?
2. jautājums. Cik maksā 3D drukāšanas plastmasa?
3. jautājums. Cik izturīga ir 3D drukātā plastmasa?
Materiāli | Visacīmredzamākā atšķirība starp plastmasas un metāla 3D drukāšanu ir tā, ka plastmasa ir populārāka izvēle. Šī iemesla dēļ tā ir pieejamāka nekā metāls. Plastmasa ir arī ievērojami lētāka nekā metāls. Tāpēc ir vispārzināms, ka iesācēji parasti izvēlas plastmasu. Turklāt 3D drukāšanā ir pieejams plašs plastmasas klāsts. Tomēr tagad no metāliem ir pieejami tikai alumīnijs, nerūsējošais tērauds, titāns un kobalts. |
Dizains | 3D drukāšana plastmasā bieži vien aizņem mazāk laika nekā 3D drukāšana metālā. Plastmasas 3D printeri ir energoefektīvāki un detaļu veidošanas laikā ļauj iegūt lielāku slāņa biezumu. Tomēr 3D drukāšana, izmantojot metāla materiālus, var būt laikietilpīga pašu printeru sarežģītības dēļ. Strādājot ar plastmasu, lai izveidotu nepieciešamo 3D priekšmetu, ir nepieciešama sarežģītība. Tomēr atšķirībā no metāla tā netiek pakļauta tikpat stingrai pārbaudei. |
Izmaksas | Lielākā daļa plastmasas 3D printeru ir lētāki, turklāt lielāko daļu šo 3D printeru ir diezgan vienkārši lietot. Arī ABS un citi plastmasas pavedieni ir lēti. Metāliem ir augstākas izmaksas par vienu drukāšanas stundu un lielākas iekārtu investīcijas salīdzinājumā ar plastmasu. Arī metāla 3D printeri un piederumi ir diezgan dārgi. |
Grūtības pakāpe | Iesācējiem 3D drukāšanas materiāls ir plastmasa. Arī no plastmasas izgatavoti materiāli ir pieejami nelielos daudzumos. 3D drukāšanas process ar metāliem ir sarežģīts un nav ieteicams iesācējiem. Drukājot ar metālu 3D formātā, atšķirībā no plastmasas, materiāls ir jāpadod, jāizkausē un jāsacietē, nezaudējot savas īpašības. |
Tehnoloģija | 3D drukāšanas plastmasas tehnoloģijas ietver FDM, SLA un SLS. Šajās tehnoloģijās tiek izmantota dažāda veida plastmasa. Metāla 3D drukāšanai tiek izmantotas pulverveida gultnes sistēmas, tostarp SLM un DMLS. |
Apdare | 3D drukātu plastmasas priekšmetu pēcapstrāde ir vienkārša. Dizaineram ir vairākas iespējas, kā radīt paredzēto lietas izskatu un sajūtu, tostarp izmantojot instrumentus vai veicot darbu ar rokām. Objektiem, kas izgatavoti, izmantojot metāla 3D drukāšanu, parasti ir nepieciešama kāda veida pēcapstrāde, lai uzlabotu to mehāniskās īpašības un estētisko pievilcību. Tomēr metālu apstrādei pēc ražošanas ir nepieciešams vairāk laika un naudas. |
stundasKas ir 3D drukāšana?
stundasKā darbojas 3D drukāšana?
3D drukāšana ir aditīvās ražošanas procesa veids, kurā, izmantojot slāņošanas metodi, tiek izveidots 3D ciets objekts, pamatojoties uz datorizētu dizainu.
- Vispirms ir nepieciešams objekta trīsdimensiju digitālais fails, kuru vēlaties drukāt. Ir trīs dažādi veidi, kā iegūt 3D digitālo modeli: projektēšana, skenēšana un lejupielāde. CAD ir izplatīta programmatūra 3D modeļa projektēšanai, populāra CAD programmatūra ietver AutoCad, SolidWorks, Tinkercad un citas. 3D skenēšana ir tehnoloģija, kas ļauj analizēt reālu objektu un izveidot digitālu kopiju. Varat arī lejupielādēt to no 3D bibliotēkas.
- Kad esat ieguvis 3D modeli, tas ir jāpārveido atbilstošā faila formātā. Visizplatītākais 3D drukāšanas faila formāts ir STL, kas ir izmantojams faila paplašinājums. STL alternatīvas ir .OBJ un .3MF, šie formāti nesatur krāsu informāciju. Ja jums ir nepieciešami krāsaini 3D drukāšanas objekti, var izmantot .X3D, .WRL, .DAE un .PLY formātus. Pārliecinieties, vai fails ir drukājams.
- Sagriešana ir process, kurā trīsdimensiju modelis tiek sadalīts simtos vai tūkstošos slāņu, pēc tam ģenerējot G kodu, lai norādītu iekārtai, kā soli pa solim veikt darbību. G kods ir visplašāk izmantotā CNC programmēšanas valoda, kas piemērojama CNC iekārtām un 3D printeriem.
- Izmantojiet 3D printerus, lai pabeigtu drukāšanas procesu saskaņā ar automatizētām G-koda instrukcijām.
- Izņemiet gatavās 3D drukātās detaļas no printera. Dažām iekārtām tas ir viegli, savukārt 3D izdruku izņemšanai dažiem rūpnieciskajiem 3D printeriem ir nepieciešamas profesionālas prasmes un specializēts aprīkojums.
- Dažos gadījumos ražošanas pabeigšanai ir nepieciešamas papildu darbības vai pēcapstrāde. Piemēram, tiek izmantotas dažādas virsmas apdares metodes, lai uzlabotu 3D drukāto komponentu estētiku un mehāniskās īpašības.
stundas3D drukāšanas priekšrocības
☑ Ievērojami paātrina prototipu veidošanas vai ražošanas procesu, izdrukā objektus dažu stundu laikā.
☑ Ļauj projektēt un izveidot sarežģītākas ģeometrijas.
☑ Ražošanai nepieciešams mazāk mašīnu un operatoru.
☑ Augsta elastība un daudzpusība ļauj radīt gandrīz visu.
☑ Ļauj iekļaut vairākus materiālus vienā objektā.
☑ Montāža pa slānim uzlabo dizainu un nodrošina labāku kvalitāti.
☑ Katru nākamo atsevišķo daļu var uzraudzīt, lai samazinātu kļūmes un bojājumus.
☑ Nav nepieciešama daudz vietas inventāram, drukājiet pēc pieprasījuma, pamatojoties uz dizainu.
☑ Plastmasas 3D drukātās detaļas piedāvā priekšrocības lietojumos, kur svarīgs ir viegls svars.
☑ Samaziniet izmantoto materiālu daudzumu, radot mazāk vai vispār neradot atkritumus, salīdzinot ar griešanu no lieliem gabaliem.
☑ 3D drukāšanas sistēmas ir daudz pieejamākas un to darbībai nav nepieciešama papildu persona.
☑ Tehnoloģija ir videi draudzīga un ilgtspējīga.
☑ Nav minimālā pasūtījuma daudzuma.
☑ Metāla vai plastmasas 3D drukāts prototips un ražošanas detaļas 7–10 dienu laikā.
☑ Precīzas, pielāgotas 3D drukāšanas detaļas par pieņemamām cenām.
☑ Bezmaksas tiešsaistes cenu piedāvājums visīsākajā laikā.
☑ Ir atļauti gan atsevišķi prototipi, gan sarežģītas formas.
☑ Plaša metāla vai plastmasas materiālu izvēle.
☑ Komerciālie un rūpnieciskās klases 3D printeri.
☑ Sadarbības piegādātāju atbalsta projekts.
☑ Nodrošināt ātru risinājumu nelielām sarežģītu prototipu partijām.
☑ Mēs nodrošinām kopā ar savu partneri.
☑ 3D drukas pakalpojumi metāliem un plastmasai.
☑ Apmierināt sarežģītu prototipu dizaineru straujās vajadzības.











