Lydžiosios Masės Formavimas (FDM) - Projektavimo Gairės

Šiomis gairėmis reikia naudotis kaip atspirties tašku bandant suprasti pagrindinius detalių projektavimo aspektus ir pasiruošimą komponentų gamybai FDM metodu. Projektuojant detalę, kuri bus gaminama FDM būdu, reikia atsižvelgti į gamybos procesą. FDM metodu gaminama ekstruduojant po vieną ploną išlydyto termoplastiko sluoksnį, kol pagaminama viena detalė. Kadangi FDM būdu gaminamos detalės pasižymi kitokiomis specifinėmis savybėmis ir galimybėmis nei kitais prototipavimo procesais pagamintos detalės, sistemos vis labiau naudojamos kaip serijinės produktų gamybos įrankiai.

FDM Dizaino Aspektai

Toliau informacija apie įprastinį plastikinių dalių dizainą papildoma paaiškinimais, į ką reikia atsižvelgti gaminant aukštos kokybės FDM detales.

Susitraukimas

Apdorojamai detalei automatiškai pritaikome susitraukimo koeficientą, todėl projektuojant susitraukimo koeficiento įskaičiuoti nereikia. Taip pat galima reguliuoti numatytąsias vertes ir pritaikyti jas specifinėms geometrijoms, kai reikia pagaminti didelę partiją panašaus dizaino detalių.

Išsikreipimas

Kadangi FDM sistemos įkaitintoje aplinkoje prideda nedidelį išlydytos medžiagos kiekį, išsikreipimas nėra didelė problema. Tačiau, siekiant išvengti galimo išsikreipimo (vertikalių sienelių deformacijos) gaminant plonasienes modelių dalis, dizaineriai prie sienelių gali pridėti sąstandas (panašiai, kaip būtų daroma standartinio liejimo slegiant procese).

Skylės

Skylės (taip pat ir skirtos įvorėms) FDM dalyse paprastai būna truputį sumažintos. Kai reikia mažų leidžiamųjų nuokrypių, skyles reikia išgręžti arba praplatinti, kad diametras tikrai būtų tikslus.

Kolonos ir Kaiščiai

Minimalus kaiščių arba kolonų dydis priklauso nuo detalės orientacijos, antgalio dydžio ir ilgio. Inžinieriai gali praplėsti koloną arba kaištį iki minimalaus dydžio, atsižvelgiant į pasirinkto sluoksnio storį. Taip pat galima naudoti specialiai pritaikytas grupes ir pagaminti mažesnius, iki 0,48 mm elementus.

Sienelės storis

Minimalus FDM detalės sienelės storis priklauso nuo jai gaminti naudojamo sluoksnio storio.

Vieno Kontūro Plotis
Sluoksnio storis, coliai (mm) Minimalus sienelės storis, coliai (mm)
0.007 (0.18) 0.014 (0.36)
0.010 (0.25) 0.020 (0.50)
0.013 (0.33) 0.026 (0.66)

Šie sienelių storiai (patiekti lentelėje) yra vieno kontūro pločio. Įsidėmėkite: gaminant kelis sluoksnius, minimalaus kontūro pločiu pagaminta dalis gali būti trapi (dalis gali išsikreipti, jeigu minimaliu storiu gaminami dideli plotai, vertikalios sienos neturi atramų, pvz., sąstandų arba atraminės medžiagos kolonų).

3D spausdinimas - fdm sienos storumas pic
Rekomenduojame laikytis minimalaus sienelės storio (nurodyta toliau), kad būtų išvengta trapumo.

Bendrosios Rekomendacijos
Sluoksnio storis, coliai (mm) Minimalus sienelės storis, coliai (mm)
0.007 (0.18) 0.028 (0.71)
0.010 (0.25) 0.040 (1.02)
0.013 (0.33) 0.052 (1.32)

Sriegiai

Projektuodami įmontuotus sriegius venkite aštrių briaunų ir nurodykite išorinį sriegio skersmenį. Aštriose plastikinių detalių briaunose gali kauptis įtempis. Nustatyta, kad, spausdinant FDM metodu, gerai veikia ACME dizaino sriegiai su užapvalintomis keteromis ir vagomis. Taip pat naudokite bent 0,8 mm cilindrinį antgalį. Naudojant cilindrinį antgalį sriegį pradėti bus daug lengviau. FDM proceso būdu gaminti smulkių sriegių nerekomenduojama ir netgi neįmanoma, jeigu skylės arba strypeliai yra mažesnio nei 1,6 mm skersmens. Paprasta alternatyva sriegiams skylėse arba ant strypelių įrengti yra naudoti matricas arba sriegiklius.

3D spausdinimas - fdm sriegis su cilindriniu antgaliu pic

Ertmės

Kadangi FDM yra adityvusis procesas, tokios dizaino ypatybės, kaip žiediniams tarpikliams skirtų įpjovų ertmės, gamybos metu nesukelia jokių problemų.

Kampų Užapvalinimai

Nors FDM detalių kampų nebūtina užapvalinti, šią ypatybę galima naudoti sumažinti įtempio koncentracijai ir padidinti bendrąjį detalės stiprį. Projektuokite tokius kampų užapvalinimus, kad išorinis spindulys būtų lygus vidinio spindulio ir sienelės storio sumai, kad būtų išlaikytas tolygus storis.

3D spausdinimas - fdm kampu užapvalinimai pic

Nuolydžio Kampas

FDM dalims nuolydis nereikalingas.

Dydis ir Orientacija

Galime pagaminti atskiras FDM dalis, kurių dydis būtų iki 406 x 355 x 406 mm (X, Y, ir Z ašyse) . Projektuotojai turėtų įsidėmėti, kad ekstruduoto plastiko stipris yra didžiausias tempiant x–y plokštumoje. Kadangi sluoksnių sukibimą užtikrina „karštas srautas“ tarp gijų (viena gija vėsta, kol ant jos klojama kita), tiek tempimo, tiek šlyties stipris mažiausias yra Z ašyje.

Su Z matmenimi susijęs dar vienas FDM proceso aspektas. Pakibusiems, neparemtiems elementams, tokiems, kaip uždaros dėžės viršutinei plokštumai, reikia pagaminti atraminės medžiagos pagrindą, o tai pailgina gamybos laiką ir medžiagos sunaudojimą. Dėl to gamybos orientaciją dažniausiai parenka detalės apdorotojas. Pavyzdžiui, pusės dėžės formos korpusas bus gaminamas pagrindine išorine puse nukreipta žemyn, kad nereikėtų vidinių atramų.

Sąrankos

Reikia išlaikyti tinkamą atstumą tarp porinių sąrankos dalių, kad jos tarpusavyje nesusilietų. Kai gaminamos visiškai surinktos sąrankos, standartiškai rekomenduojama tarp dalių Z ašyje nustatyti bent vieno sluoksnio storio tarpą. Mažiausias X/Y tarpas yra numatytasis ekstruzijos plotis pagal siūlomą minimialų sienelės storį. Kai komponentai negaminami visiškai surinkti, minimalus porinėms detalėms reikalingas tarpas yra lygus pačios FDM mašinos leidžiamam nuokrypiui.

Suskirstymas į Segmentus

Detales į segmentus galima suskirstyti (prieš gaminant) CAD programoje, komercinėse greito prototipavimo programose arba tai gali atlikti mūsų komanda. Skirstymą į segmentus galima naudoti, kai reikia:

  • Gaminti detales, kurios yra per didelės gamybos kamerai (padalijant detalę į segmentus);
  • Išvengti per didelio skaičiaus atraminių konstrukcijų;
  • Atskirti detalės viršuje (pagal detalės orientaciją gamybos metu) numatytus išsikišimus ir pagaminti juos atskirai;
  • Apsaugoti trapius elementus nuo pažeidimų apdorojant po gamybos;
  • Atskirti trapius elementus nuo detalės ir pagaminti atskirai (atskirtus trapius elementus galima gaminti tokia kryptimi, kad pagaminta dalis būtų tvirtesnė. Yra keletas sujungimo būdų, kaip prijungti tokius elementus ir atskirtus segmentus).

Lankstūs Vyriai

Lanksčius vyrius, pagamintus iš FDM medžiagų, galima naudoti tik nedaugeliui ciklų. Jeigu yra poreikis naudoti ilgiau, apsvarstykite galimybę naudoti kitokios konstrukcijos vyrius.

3D spausdinimas - FDM Projektavimo Gairės

Tvirtinimo Elementai

Naudojant tvirtinimo elementus patariame projektuotojams naudoti varžtus su galvutėmis arba su junginėmis galvutėmis. Plokščias paviršius nesukelia įvairiakrypčio įtempio, kuris gali suskaldyti detalę. Taip pat galima naudoti poveržles, kurios paskirstytų apkrovą kuo didesniam paviršiaus plotui. Užspaudžiamosios veržlės, įterptosios veržlės arba įterptos metalinės dalys yra tvirtesni variantai nei į FDM dalis įterpiami sriegiai.

Įvorės ir Sąstandos

Daugeliu atvejų FDM detalės projektas gali būti pilnaviduris, o ne tuščiaviduris su įvorėmis ir sąstandomis. Tokiu būdu galima sutrumpinti gamybos trukmę ir sunaudoti mažiau atraminės medžiagos. Nebūtina sumažinti FDM detalės įvorės, sąstandos arba intarpo sienelės storio. Paprastai įvorės gali būti tokio paties dydžio, kaip detalės storis, arba iki 0,5 mm mažesnės. Taip pat svarbu intarpais ir sąstandomis paremti FDM detalių įvores. Taip detalės elementas galės atlaikyti didesnį įtempį.

Tekstas

Mažiausias rekomenduojamas teksto dydis yra 16 taškų aukščio paryškintasis šriftas ant viršutinės arba apatinės FDM modelio plokštumos. Mažiausias rekomenduojamas teksto dydis ant vertikalių sienų yra 10 taškų aukščio paryškintasis šriftas. Daugeliu atvejų galima sutaupyti laiko ir lėšų neparemiant atramomis teksto ant vertikalių sienų.

Apdaila ir Antrinės Operacijos

Kadangi FDM procese naudojamas inžinerinės klasės termoplastikas, pagamintos dalys gali atlaikyti įvairius pogamybinės apdailos procesus, įskaitant apdorojimą įrankiais: gręžimą ir sriegimą, pjovimą, tekinimą ir frezavimą (atkreipkite dėmesį, kad plastikinės dalys greitai įšyla, todėl medžiagą šalinti reikėtų pamažu, naudojant aušinimo skystį, kad detalė nesideformuotų). Kitos pogamybinio apdorojimo operacijos gali būti lyginimas, poliravimas, glaistymas, jungimas, klijavimas ir dengimas metalais.

Ar Jau Pasiruošę Imtis Darbo?

Paprasčiausias būdas savo projektui gauti kainos pasiūlymą – pasinaudoti mūsų nesudėtingu kainos paklausimo įrankiu.

Gauti Pasiūlymą

Copyright © 2018 ACATIA. Visos teisės saugomos. | Naudojimo Sąlygos ir Privatumo Politika