3D 打印方向:獲得最佳效果的注意事
魔猴君 知識堂 419天前
怎么構(gòu)建3D打印方向?
定位零件的方法有很多種(來源:Mark VanHorne,來自All3DP)
您已經(jīng)找到或設(shè)計好了要打印的3D模型。但是,當(dāng)您將其導(dǎo)入您所選擇的切片機(jī)后,您卻不知道如何在構(gòu)建板上確定其最佳方向。別擔(dān)心,我們會幫你解決!
簡單地說,構(gòu)建方向就是零件的旋轉(zhuǎn)方向,或者說是零件與構(gòu)建板接觸的方式。上圖顯示了一些不同構(gòu)建方向的示例。
在本文中,魔猴網(wǎng)將和大家一起學(xué)習(xí)三種不同方向的打印制作,以說明方向如何影響打印時間、成功率和后期處理。但首先,我們將介紹確定最佳部件方向的一些關(guān)鍵注意事項。讓我們開始吧!
注意事項
如果采用這種朝向,很可能需要添加帽檐(來源:Mark VanHorne via All3DP)
讓我們來看看在確定建造方向時需要考慮的一些因素:
1、找到穩(wěn)定性和床附著力最佳的面。找到穩(wěn)定性和床身附著力最好的面。一個好的開始是確定零件的哪些面能與構(gòu)建板產(chǎn)生良好的附著力。它們必須足夠大,以便在整個打印過程中保持穩(wěn)定。雖然可以在切片機(jī)中添加筏片和邊緣,但只有在有理由選擇小面作為基底時才可以選擇,因為這些面必須去除。
2、考慮機(jī)械應(yīng)力。如果您的零件會承受壓力,則應(yīng)對其進(jìn)行定向,以使最小施加應(yīng)力的方向沿著3D打印構(gòu)建方向(通常是垂直的)。其原因是垂直構(gòu)建方向通常是最弱的,因為它依賴于層之間的粘合強(qiáng)度,而不是材料的固有強(qiáng)度。
3、確保您了解打印機(jī)的打印量。構(gòu)建方向是否受到機(jī)器構(gòu)建體積的限制?例如,如果將垂直安裝在機(jī)器中的高部件側(cè)放,則可能無法安裝在構(gòu)建板上。如果您要打印多個零件,請調(diào)整它們的方向,以便在打印平臺板上容納最多數(shù)量的零件。
4、最大限度地減少打印時間。應(yīng)最大限度地縮短打印時間,以最大限度地提高生產(chǎn)率和打印機(jī)利用率。
5、盡量減少支撐。哪種構(gòu)建方向可以最大限度地減少或消除對支撐材料的需求?雖然支撐材料可能是必要的,但必須將其去除,這會增加打印過程的時間(以及潛在的成本)。調(diào)整零件方向,盡量減少小于45°的懸伸。一般來說,對部件進(jìn)行定向以使質(zhì)心最接近打印板會導(dǎo)致支撐材料的數(shù)量最少,但這取決于部件的形狀。
6、您想要進(jìn)行多少后期處理?支撐材料是否添加到必須光滑的區(qū)域才能使部件正常工作?支撐材料往往會在需要進(jìn)行后處理以提高表面光潔度的零件上產(chǎn)生“皮疹”。
最大限度地提高尺寸精度。必須滿足嚴(yán)格尺寸公差的零件特征在某些方向可能比其他方向打印得更好。例如,圓柱形特征在垂直方向上打印比在水平方向上打印更準(zhǔn)確。(可以在構(gòu)建過程之后加工緊公差特征,但這會增加時間并且通常會增加成本。)
現(xiàn)在我們知道了確定構(gòu)建方向的一些重要考慮因素,讓我們看看一些真實的模型!
舉例1
在這個方向上,孔最有可能獲得尺寸精度(來源:Mark VanHorne,來自All3DP)
這種方向是最大限度地與構(gòu)建板接觸。
構(gòu)建板附著力:這種零件方向提供了大量與構(gòu)建板接觸的表面區(qū)域。
機(jī)械應(yīng)力:施加的應(yīng)力垂直于構(gòu)建方向。
打印機(jī)尺寸:部件可舒適地安裝在構(gòu)建板上。
打印時間:268分鐘(支撐材料19分鐘)
支撐材料位置:支撐材料位于插入電路板的釘子上。需要將其移除并改善表面光潔度。
尺寸公差較小的特征:用于固定工具的部件上的孔是垂直打印的,應(yīng)保證尺寸精確。
舉例2
這種打印方向可實現(xiàn)最短的打印時間(來源:Mark VanHorne,來自All3DP)
在這種情況下,部件繞Y軸旋轉(zhuǎn)90°。
構(gòu)建板附著力:這種零件方向提供了大量與構(gòu)建板接觸的表面區(qū)域。
機(jī)械應(yīng)力:施加的應(yīng)力垂直于構(gòu)建方向。
打印機(jī)尺寸:部件可舒適地安裝在構(gòu)建板上。
打印時間:226分鐘(支撐材料57分鐘)
支撐材料位置:支撐材料位于插入電路板的釘子上和固定工具的孔中。這需要在打印后清除并改進(jìn)表面處理。
尺寸公差較小的特征:部件上用于固定工具的孔是水平打印的,因此精度會低于第一個垂直打印的例子。支撐材料有助于保持尺寸公差,但支撐材料留下的皮疹可能會影響零件的可用性。
舉例3
這種方向上需要進(jìn)行大量的后處理(來源:Mark VanHorne,來自All3DP)
在這種情況下,部件圍繞X軸旋轉(zhuǎn)90°。
構(gòu)建板附著:由于零件與構(gòu)建板接觸的表面積較小,因此零件的這個方向?qū)τ跇?gòu)建板的附著力來說并不理想,但支撐材料將為零件的打印提供足夠的穩(wěn)定性。
機(jī)械應(yīng)力:施加的應(yīng)力與構(gòu)建方向平行,這將使部件更脆弱,容易出現(xiàn)機(jī)械故障。
打印機(jī)尺寸:部件能舒適地安裝在構(gòu)建板上。
打印時間:250分鐘(支撐材料62分鐘)
支撐材料位置:部件大部分包裹在支撐材料中。需要在打印后移除并進(jìn)行大量工作以改善表面光潔度。
尺寸公差較小的特征:插入電路板的銷釘是垂直的,這將使其尺寸精確。部件上用于固定工具的孔則不會那么精確。
結(jié)論
并排查看所有三個選項(來源:Mark VanHorne,來自All3DP)
第一種可能是該零件的最佳方向。它提供了良好的構(gòu)建板附著力,最大限度地提高了零件強(qiáng)度,并將支撐材料的用量降至最低。第二種方向會在零件的功能區(qū)放置大量支撐材料,從而影響零件的性能。最后,第三種方案有可能導(dǎo)致零件機(jī)械故障。
正如您所看到的,構(gòu)建方向的選擇需要考慮多種因素。有時,解決方案并不明顯,您必須區(qū)分"必須具備"和"足夠好"的特性。最后,為了達(dá)到理想的打印效果,最好先排除那些不能滿足必要特性的構(gòu)建方向,然后再優(yōu)化其他因素。
編譯整理:ALL3DP
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