Методы аддитивного производства и прототипирования

Создание дизайна с учетом традиционного производства уже само по себе было сложной задачей. Сегодняшним дизайнерам необходимо подумать о том, как включить в свои проекты 3D-печать и / или прямое цифровое производство (DDM). Есть желание использовать напечатанный прототип детали или сборки на 3D-принтере, но проблема заключается в том, чтобы знать, с чего начать. Итак, я подумал, что поделюсь некоторыми методами, которые помогут вам задуматься о дизайне DDM.

Приведенный выше пример представляет собой довольно простую призматическую деталь, традиционно изготовленную из алюминия с использованием коленной фрезы. Я часто смотрю на такие части и спрашиваю:«Если бы мне пришлось распечатать этот FDM, что я мог бы сделать, чтобы улучшить дизайн и сократить время на сборку и удаление поддержки?»

Впускные отверстия

Первое, на что я обращаю внимание, - это небольшие отверстия, просверленные традиционным способом, вроде того, что вы видите на поперечном разрезе ниже (слева). На втором рисунке ниже показана модель, обработанная в Catalyst. Небольшое отверстие модели (красное) заполняется опорой (синее), и может потребоваться некоторое время, чтобы раствориться, особенно при использовании опорного материала SR-20.

Глядя на такое входное отверстие, я стараюсь избегать круглых вырезов, требующих поддержки, и проектирую с использованием «самонесущих углов». Вернувшись к модели САПР (слева), я изменил входное отверстие на алмазное отверстие под углом 45 градусов (справа), что полностью устраняет необходимость в опоре. Catalyst доказывает, что для этого не будет использоваться никакая поддержка, и мы получаем огромную экономию времени (справа).

Я повторно использовал эту технику для основного отверстия. Добавив фаску, длина которой была равна высоте среза, я удалил весь поддерживающий материал для всего впускного отверстия, как показано ниже.

Напечатать; Я сделал алмазную вставку с отверстием и распечатал вставку отверстием вверх. Это позволило мне сделать более точное отверстие, чем печать на вершинах.

Скрытый канал

Традиционный обработанный блок (обработанный - слева, CAD - справа) вверху допускал только одно входное отверстие наверху детали. Скорее всего, это было сделано для уменьшения объема необходимой обработки. Однако, используя самонесущие углы на печатной детали, мы можем создать скрытый канал для соединения трех отверстий (справа), что обеспечивает превосходный поток воздуха и жидкости. Эту технику мы определенно не можем использовать традиционно, не требуя дорогостоящей сборки.

Из моей модели САПР я нарисовал ромб на передней плоскости и использовал резку с вращением, чтобы сделать скрытый канал (слева). Затем я сделал узор оригинального кроя, чтобы создать три впускных отверстия (в центре). Конечные пользователи с Catalyst могут использовать этот метод для создания элементов без вспомогательного материала, при этом значительно улучшая характеристики компонентов (справа).

Ограничения запаса

Другим аспектом проектирования для традиционного производства была необходимость учитывать запасы для облегчения производства продукции, особенно если ее необходимо изготовить. Одним из преимуществ аддитивного производства является возможность игнорировать ограничения запасов. Традиционно, если я хотел сделать функцию локатора, подобную показанной слева, мне приходилось покупать более толстую ленту, что требовало больших затрат. Аддитивное производство дает гораздо больше гибкости для создания простых элементов, таких как показанный справа, независимо от наличия на складе.

Контроль шва

Недавно я написал еще один пост о Seam Control для FDM. Это еще одна уловка, которая сэкономит время на постобработку при шлифовании и заполнении распечатанного шва. Прочтите этот пост для получения дополнительной информации.

Используйте конфигурации для управления допусками

Независимо от того, какую аддитивную технологию вы используете, управление допусками упрощается с помощью конфигураций. Спроектируйте компонент в SOLIDWORKS по своему усмотрению, поскольку вы будете использовать этот проект для чертежей производственных помещений. Завершив желаемый дизайн, создайте конфигурацию, которая содержит специальные функции или допуски, которые помогают в 3D-печати. Ниже приведен пример, который я использовал в посте контроля шва. Модель слева разработана в САПР, как я хочу. Справа показана дополнительная особенность, которая будет использоваться для аддитивного производства.

Я также использую конфигурации при смешивании FDM и лазерной резки. Для плоских компонентов, подобных показанному ниже, дешевле вырезать заготовку лазером, чем связывать 3D-принтер, если у вас нет лазера.

Мы надеемся, что это несколько идей, которые помогут вам улучшить ваши прототипы и помогут вам, если вы рассматриваете возможность прямого цифрового производства.

---

Теги:Catalyst, Конфигурации, Прямое цифровое производство, Insight, Контроль швов