F used Deposition Modeling (FDM), geleneksel işleme ile elde etmek için zor veya pahalı olan karmaşık geometrilerin oluşturulmasına olanak tanır. ancak, FDM'nin doğal bir antropolojisi, tasarım seçeneklerine, malzeme seçimine ve baskı parametrelerine bağlı olarak, bu faktörleri anlamak için çok yüksek çözünürlükte olan mekanik yüklere dayanan mekanik yüklere karşıdır.
Malzeme Seçimi ve Özellikleri
Herhangi bir dayanıklı FDM parçasının temeli filament materyalidir. Her termoplastik, güç, sertlik, termal direniş ve kimyasal uyumluluk konusunda ayrı bir denge sunar. yanlış malzeme seçimi, optimal geometri ile bile erken başarısızlıklara yol açabilir. Aşağıda ortak mühendislik-grad malzemeleri ve ideal uygulamaları bir parçadır.
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
ABS, iyi etkisi direnci, sertliği ve machinability nedeniyle işlevsel parçalar için bir temeldir. 105°C civarında cam geçiş sıcaklığı vardır, standart ısı ortamları için uygun hale getirir. Ancak, ABS soğutma sırasında belirgin bir şekilde küçülür ve iç içe geçirgenlik.Bunu savaşmak için, 80-100°C'de ısıtmalı bir yatak kullanın ve kapalı bir yazıcı için idealdir.
PETG (Poly ESP Terephthalate Glycol)
PETG, zorlayıcı bir orta zemin sunuyor: ABS'den daha kolay, daha az savaş ile, mükemmel sertlik, UV direnci ve kimyasal direniş sağlarken, katmanının taktığı, dış koşullara veya hafif kimyasallara maruz kalacağız.
(Polyamid)
Naylon, yüksek güç, esneklik ve yorgunluk direnci gerektiren parçalar için go-to malzemedir. Düşük sürtünme katsayısı da kristalliği ve gücünü artırmak için idealdir.Seksler için tekrarlanan stres döngüleri için yumuşak kullanın.
Polikarbonat (PC)
P Polikarbonat yüksek güç, sertlik ve ısı direnci sağlar (130°C'ye kadar). Yüksek ısı ısıtıcı (260-300 °C) ve kapalı bir yazıcı için kullanılır. PC, önemli mekanik yüklere dayanmalıdır. PC-ABS gibi PC'nin gücünü ABS'nin daha kolay baskı özelliklerini birleştirir.
Kompozit ve Fiber-Reinforced s
Karbon fiber dolu bir diş veya cam elyaf-reinforced PETG gibi malzemeler, drone'ları küçülterek ve Interkatli adhesion'u geliştirir, ancak hafifliğe bağlı sert bir çelik nozul gerektirir.Bu kompozitler drone çerçeveleri, otomotiv braketileri ve alet eklemeleri gibi sertleşmiş parçalar için idealdir.
Seçici Kılavuz
Bir malzeme seçerken, [[Düzen sıcaklığın% 0:0) ısıtılması ) Kimyasal maruz kalma (FLT:3), [[Dönetici|[Dönetici) ve [[Dörtücük/tr|Dörtücük/tr|Dönetici) için kullanılan parçalar için .
Durability için Temel Tasarım Prensipleri
Geometry doğrudan bir FDM parçası aracılığıyla kuvvetlerin nasıl dağıtıldığını etkiler. Çünkü katman-to-katlı bağ, malzemenin büyük gücünden daha zayıftır, keskin köşeler ve ince duvarlar başarısızlık noktaları haline gelir.
Duvar Kalınlık ve Shell Count
Tek bir perimeter duvarı, yüksek bükme yükleri olan kesitler için nadiren yeterlidir; 5+ perimetre kalınlığı veya duvarları destekleyen bir balkomb ile tasarım. genel bir kural: duvar kalınlığı en az 2-3 kez hızlama ve etki kuvvetlerini önlemek için en az 2-3 kez olmalıdır.
Ayılar ve Chamfers
Sharp iç köşeler strese yoğunlaşır, tabaka hatlarından çatlakları hızlandırır.Ücretsiz köşeleri bir parça ile değiştirin:0)filler [Dönder 1 mm veya daha fazla) yükleri dağıtmak için. Chamfers kenarlar için kullanışlıdır, ancak dolgunlar mekanik olarak üstündür.
Ribs and Gussets
Kurun yükü destekleyen ince duvarlar, 2 mm kalınlığında sertleşmiş bir duvar ile takviye edilebilir.(Dönderler) - köşedekiler veya yatay propostlar, eksteler halindeki tabletleri artırmak için, 50 mm kalınlığındaki 1 mm kalın duvar, 2 mm kalınlığında sertleşmiştir.
Büyük Flat Yüzeyleri Kaçmak
Büyük, düz yatay yüzeyler, eşitsiz soğutma nedeniyle savaş ve zayıf yüzey bitirmek için eğilimlidir. yerine, ESFLT:0)curvature) veya [[Dönemli stresler[Dönemli) - bir balkomb veya ribbed yapısı oluşturmak için alttan malzemenin çekilmesi.
Patronlar ve Threaded
Patronlar vida delikler veya iplikler için kullanılan silindirik propostlardır. bölmeyi önlemek için, patronu baskı veya basın sırasında en az 2.5 kez çizerek tekrarlanan bir montaja izin verir.
Bölüm Oryantasyon ve Katman Adhesion
FDM parçaları Z-kücut (kırklar arasında) bir kısım baskıya uygulanan yüklere göre bu zayıf bağlar yönünden birini belirler. Stratejik yönelim, kritik yönlerde iki veya üç kat daha etkili gücü ikiye katlayabilir.
Katman Hatları ile Yük Yolu Aligning Load Paths with Katman Lines
Bir parça çekme veya bükme yüklerini deneyimleyecekse, yük yönünün şu şekilde yazdırılması gerekir:0) Baskı yatağına eşit (Dönetici) (örneğin, XY uçağında) bir geri çekilmek yerine, kirişin tüm uzunluğu boyunca baskı yapmak için baskı yapmak gerekir.
Overhangs ve Destekler
45°'yi aşan geometri için destek gerekli olsa da, sert yüzeylerden ayrılırlar ve zayıf bağlantı nedeniyle bölümü zayıflatırlar.Redesign, temiz ve daha iyi yüzey kalitesi kullanarak büyük overhangs'ten kaçınır.) veya kısmen yeniden yönlendirilir.
Artan Interkat Fusion
Katmanlı adhesion daha yüksek bir sesle yazdırılabilir:0)ex Attack sıcaklığı[Dönetici aralığına göre) ve daha düşük bir yüksekliğe sahip olabilir[DüzDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) Daha Fazlası (ÇEŞÜN) Yavaşçakümlümülen Zeminsel Bir Üstetimli Yıkamakümlümümlümlümlümlümlümlümlümümlülükten Ikümlülükten Geri Döndürme (ÇÜye)
Fonksiyonellik için parametre optimizasyonu
Malzeme ve geometrinin ötesinde, doğrudan mekanik performansı tercih ettiğiniz dilim ayarlar. Depolama, hız ve soğutma, kozmetikten işlevselliğe bir parça değiştirebilir.
Infill Influence and Pattern
Fonksiyonel parçalar için, dolum yoğunluğu genellikle 40-80% aralığında olmalıdır. [Ücretsiz:0)görüntü[DÜDÜT:1) deseni tüm yönlerde izotropik güç sağlar, birden fazla açıdan yüklenen parçalar için ideal hale getirir.[DÜye Olmayanlar için:2).Tri-hexagonal[DÜye Olmayanlar için[DÜye Olmayanlar için% 15-20)
Katman Yükseklik ve Nozzle Boyut
0.2 mm tabaka yüksekliği ile 0.4 mm nozlu bir denge, maksimum iç içemleme için, tabaka yüksekliği 0.12 mm'ye kadar azaltılır, ancak bu, daha büyük bir nozlu (0.6 veya 0.8 mm) kullanarak yazdırılan baskı süresini% 0,4 mm'ye kadar düşürür.
Sıcaklık ve Soğutma
Yüksek frekanslı sıcaklıklar tabaka füzyonu geliştirir, ancak dize ve oozinge neden olabilir. ABS (240-2-5C) ve Naylon (260-280°C) gibi malzemelerin üst sonunu kullanın. Soğutma fanları sadece aşırı uçları kullanmalıdır.[Dönemli olarak).
Baskı Hız ve Akış Oranı
Yavaş baskı hızları (30-50 mm/s), tabakaların eleştirel parçalara baskı yapmadan önce tek duvar testi küpü kullanmasına izin verir.(0) Akış oranı[[Dönemli: 1) Yeterli kesinti ve alt-exatta ortadan kaldırmak için% 100-105%, bu da parçayı zayıflatır. Kalibrate Stroplier kullanarak tek bir duvar testi küpü doğru parçalar baskı yapmadan önce.
Hoşgörüler ve Fit
FDM parçaları serinliyor ve küçülme materyal ve geometri tarafından değişir. Kesin bir uyum sağlar - özellikle de bu sapmalar için kayaç veya basın-fit toplantıları için - bu sapmalar için muhasebe.
Karmaşık Faktörler
ABS'nin %0-1.0'e kadar küçültülmesi gibi malzemeler, ancak% 1.5'e kadar, yazıcı-malzemeinizin gerçek küçültüğünü ölçmek (örneğin, 50 mm × 2 mm duvar) sonra, 1 inçlik bir faktöre (Dönetici) uygulanır, ancak belirli materyaliniz için test etmek için.
Hareketli Parçalar için Clearance
Bushings, yataklar ve kayaç eklemler, boyuta bağlı olarak 0.3-0.5 mm'nin radial tespitini gerektirir.Ceff:0) Uygun bir yüzey için baskı yaptıktan sonra deliği yeniden değerlendirin.
Hoşgörü için Post-Machining
Tam toleranslar gerekli olduğunda, parça biraz fazla büyüklükte (0.5-1.0 mm) ve baskı sonrası kritik yüzeylere sahip bir matkap baskı kullanın. Düz yüzeyler için bir matkap baskı ve düz yüzeyler için bir değirmen kullanın. Bu yaklaşım metal bileşenleri ile eşleştirilmesi gereken üretim fikstürleri için yaygındır.
Gelişmiş Performans için Post-Processing Techniques for Advancedd Performance
Post-işlemci FDM parçalarının doğal zayıflıklarını azaltabilir - özellikle katman-to-katmanlık külotunu - ve yüzey bütünlüğü, nesferi ve yorgunluk hayatını geliştirir.
Annealinging
Annealing, 30-60 dakika boyunca cam geçiş sıcaklığında kullanılan kristal polimerleri rahatlatır ve böylece ilk önce 10-30 oranındaki yüksek çözünürlükte ısıtılabilir.
Vapor Smoothing
ABS ve bazı ASA karışımları için, bir parçayı ince bir dış tabakaya, sert bir tabakaya sokmak ve parlak bir yüzey oluşturmak için yorgunluk direncini artırabilir. Bu işlem kontrol edilen buhar odası gerektirir; 30 saniyeden az bir maruz kalma genellikle yeterlidir.
Renkli Kaplama ve Yüzey
İnce, düşük ücretli epoxy (e.g., XTC-3D) tabaka hatları doldurmak için FDM parçalarına fırçalanabilir, porosity ve sert bir dış kabuk eklemek. Bu özellikle de nem, kimyasallara maruz kalan parçalar için kullanışlıdır, veya UV. İki kat inceler en az ağırlıktır, ancak güç üzerindeki etkisi önemli olabilir - ince duvarlar için% 40 artış için esnek güç.
Mekanik Hızlılaştırma ve Bonding
Birden fazla FDM parçasına katıldığında, [[0] Sürekli toplantılarda, ultrasonik kaynak veya çözücü kaynağı (STT 1:2) veya [[Dönemli yapıştırıcısı[Dönetici: 3) özellikle plastikler için formüle edilmiştir. kalıcı toplantılar için, ultrasonik kaynak veya çözücü kaynağı kullanın.
Gelişmiş Tasarım Teknikleri
Talep edilen mühendislik uygulamaları için, donanımı baskıya entegre etmeyi veya hibrid yaklaşımlar kullanmayı düşünün.
Gömülülar ve Threaded Rods
Baskı sırasında, bir iplik parçası eklemek için belirli bir tabakaya duraklayın, bir pirinç ekleme veya çelik pin. Bu, yüksek sıkı torklara dayanabilecek bir metal destekli plastik parça yaratır.En az 0,5 mm'ye bir cep tasarlayın ve duvarların çatlakları önlemek için en az 3 perimeters kalınmasını sağlar.
Hybrid Manufacturing
CNC işleme ile FDM'yi bir araya getirin: yakın bir parça yazdırın, o zaman makineli kritik yüzeyler sıkı toleranslar ve düz bitirme elde etmek için. Bu, tamamen makineli parçaların çok pahalı olacağı düşük hacimli üretim için maliyetlidir. Ayrıca makineli iç kanalları baskıya izin verir, o zaman dış datum özelliklerini işlemeye çalışır.
Generative Design and Topology Optimizasyon
nTopology, Fusion 360 veya Ansys gibi yazılımları kullanarak, özellikle karbon fiber dolu dişlerde basıldığında, rakipleri olan bir alüminyuma ulaşmak için organik, yük bazlı geometriler üretebilmek için kullanın.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
FDM için temel hedefler olarak dayanıklılık ve işlevsellik için basit bir şekilde tasarlanmıştır, malzeme seçimi, geometri, yönlendirme, baskı parametreleri ve post-işlemleri ile ilgili birçok işlevsel uygulamanın performans gerekliliklerini kullanarak; Daha uzun süre boyunca sadece prototyping aracı; dikkatli bir tasarımla, son derece ekleyen veya kaplama için optimize edilmiş bir yöntem olarak hizmet edebilir.