Проектирование с композитными филаментами Markforged: минимальные размеры элементов для оптимального усиления

Композитные филаменты Markforged обеспечивают исключительную прочность и жесткость 3D-печатным деталям, но, как и любая производственная технология, они лучше всего работают, когда дизайн адаптирован под их возможности. Понимание минимальных размеров элементов, которые можно усилить, необходимо для создания надежных, высокопроизводительных компонентов.

Усиление тонких участков

Для достижения оптимального усиления композитные филаменты должны иметь возможность течь между внешними нейлоновыми оболочками детали. Когда участок слишком узок, филамент не может быть уложен правильно, что ставит под угрозу структурную целостность. В Eiger, инструменте дизайна, используйте узор Concentric Fiber для создания единого непрерывного волокнистого пути, проходящего через узкую геометрию. Альтернативно, комбинируйте узор Isotropic Fiber по крайней мере с одним концентрическим кольцом, если дополнительное усиление нужно в другом месте.

Когда возможен непрерывный контур, один 1-мм волокнистый путь может быть уложен через участок. Добавление двух нейлоновых оболочек по бокам повышает минимальную усиленную толщину до примерно 2,9 мм. Конструкторам следовательно включить как минимум этот размер в любой тонкий участок, требующий волокнистого усиления.

Обработка выступающих элементов

Элементы, выступающие из основного тела — такие как лопатки, турбинные лопсти или пропеллеры — часто соединяются только с одним концом. В этих случаях филамент должен проложиться обратно, чтобы сформировать концентрическое кольцо, требуя двух 1-мм путей. Следовательно, минимальная ширина для выступающего элемента составляет 3,8 мм.

Практические применения: шестерни и звездочки

При усилении зубьев шестерен или зубьев звездочек волокно должно простираться от основания до вершины. Для зубьев, сужающихся до ширины ниже 3,8 мм, полноразмерное усиление невозможно, что может оставить локальную слабую точку. Хотя компонент все равно превзойдет чисто пластиковую версию, конструкторам следует стремиться к профилям зубьев, сохраняющим минимум 3,8 мм на вершине для обеспечения постоянной прочности.

Для более мелких шестерен волокно все равно может усилить основную часть зуба, но конструкторы должны знать, что вершина может остаться сравнительно слабее.

Ключевые выводы

• Минимальная ширина для тонкого участка, соединенного с обоих концов: 2,9 мм.
• Минимальная ширина для выступающего элемента: 3,8 мм.
• Используйте концентрические волокнистые узоры для обеспечения единого непрерывного волокнистого пути.
• Для критических компонентов, таких как шестерни, соблюдайте порог 3,8 мм на вершине, чтобы избежать локальных слабых точек.

Готовы прототипировать промышленные детали? Закажите демо Mark Two сегодня и почувствуйте разницу волокнисто-усиленной 3D-печати.