4 Важные аспекты дизайна для 3D-печати

Свобода дизайна - одно из главных преимуществ аддитивного производства. Однако, поскольку проектирование для 3D-печати значительно отличается от проектирования для традиционного производства, оно требует нового подхода к проектированию. Поэтому для создания пригодных для 3D-печати высококачественных деталей конструкторы и инженеры должны быть вооружены знаниями о новых подходах и требованиях при проектировании для аддитивного производства. Хотя особенности каждой технологии и материала 3D-печати диктуют их конкретные подходы к дизайну, в этом кратком руководстве мы выделим общие дизайнерские соображения, которые могут быть применены ко всем методам 3D-печати. ​​

А чтобы ознакомиться с некоторыми из лучших программных средств САПР для проектирования, ознакомьтесь с нашим руководством здесь.

Основные соображения при разработке деталей для 3D-печати

1. Свесы и опоры
Свесы - это выступающие части конструкции, которые часто встречаются в более сложных конструкциях. Ключевым моментом, который следует учитывать при разработке деталей с выступами, является угол, поскольку каждый 3D-принтер имеет свои собственные ограничения, и важно следить за тем, чтобы вылеты не превышали допустимых значений.

Например, подходящий угол для FDM и SLA не должен превышать 45 градусов. Если угол больше этого, для свесов потребуются дополнительные опоры, чтобы предотвратить повреждение детали. Как правило, рекомендуется уменьшить количество выступов, так как это ограничит количество опор и, следовательно, сэкономит время и материал для печати. Это также значительно упростит постобработку.

2. Толщина стенки

Следующим важным моментом, который необходимо учитывать на этапе проектирования, является толщина стенок. Проблемы с толщиной стенок являются одними из наиболее типичных проблем при проектировании и могут вызвать сбои при печати. Если стенки вашей детали слишком тонкие, это приведет к очень хрупкому отпечатку, который можно легко сломать или повредить. С другой стороны, слишком толстые стены вызывают внутренние напряжения, что приводит к нежелательным результатам, таким как растрескивание.

Хотя рекомендуемая минимальная толщина стен в основном зависит от используемого материала и общего дизайна 3D-модели, общее практическое правило - делать стены немного толще. Толщина стенок более 0,8 мм обычно позволяет успешно печатать детали всеми методами 3D-печати. ​​

3. 3. Усадка и деформация

Процесс 3D-печати обычно включает изменения в материале, поскольку он спекается, плавится или нагревается каким-либо другим способом. Однако проблемы обычно возникают при охлаждении материала, так как это вызывает коробление или усадку, что, в свою очередь, приводит к растрескиванию и деформации. Детали с длинными плоскими поверхностями особенно склонны к усадке, поскольку термообработка вызывает сокращение в продольном направлении.

Деформация также может быть вызвана острыми углами, поскольку они действуют как точки концентрации напряжений. Однако при правильном дизайне этих проблем можно избежать. Попробуйте добавить к 3D-модели закругленные поля вместо острых углов и постарайтесь избегать длинных плоских поверхностей. Поскольку углы закруглены, напряжение может распределяться более равномерно. Скругления также могут быть спроектированы в трехмерную модель, чтобы уменьшить деформацию в области контакта рабочей пластины и нижней поверхности детали.

3. 3. 4. Разрешение файла

Чтобы обеспечить хорошее качество печати, важно учитывать уровень детализации и выбирать правильное разрешение для вашей детали. Естественно, степень детализации зависит от технологии 3D-печати и используемых материалов. Однако создание модели с экстремальным уровнем детализации может привести к тому, что 3D-принтеры просто не смогут напечатать объект. Поэтому убедитесь, что все детали разработаны в соответствии со спецификациями вашего 3D-принтера.

Подводя итоги

Успешная печать всегда начинается с правильно спроектированной 3D-модели. Другие важные факторы, которые следует учитывать дизайнерам, включают материал и тип технологии 3D-печати, которая будет использоваться, основные правила проектирования во многом определяются этими ключевыми факторами. В конечном итоге изучение соображений и требований к дизайну станет первым шагом к обеспечению успешного процесса печати.