Ο σχεδιασμός για την παραγωγή προσθέτων μπορεί να είναι μια πρόκληση, αλλά είναι επίσης μια διασκεδαστική και ανταποδοτική διαδικασία. Αυτός ο οδηγός θα συζητήσει συμβουλές και κόλπα που θα σας βοηθήσουν να δημιουργήσετε σχέδια τέλεια για τρισδιάστατη εκτύπωση. Θα εξετάσουμε επίσης ορισμένα οφέλη από την κατασκευή προσθέτων και πώς αλλάζει τις λειτουργίες μιας επιχείρησης.
Τι είναι η παραγωγή προσθέτων;
Η κατασκευή πρόσθετων είναι μια τεχνολογία που δημιουργεί αντικείμενα προσθέτοντας διαδοχικά υλικό στρώμα επί στρώσης μέχρι να δημιουργηθεί το αντικείμενο. Είναι ευρύτερα γνωστό ως τρισδιάστατη εκτύπωση. Η τεχνολογία AM υπάρχει από τη δεκαετία του 1980.
Τις πρώτες μέρες, ήταν περιορισμένη όσον αφορά τα χρησιμοποιήσιμα υλικά και το είδος των αντικειμένων που μπορούσαμε να δημιουργήσουμε λόγω των περιορισμών μεγέθους και σχήματος της διαδικασίας εκτύπωσης. Σήμερα, υπάρχουν πολλά Τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης, μηχανήματα και διαθέσιμα υλικά, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν πολύ λίγα αντικείμενα που δεν μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνολογία.
Οφέλη από την παραγωγή προσθέτων έναντι των παραδοσιακών διαδικασιών παραγωγής
Η παραγωγή προσθέτων φέρνει πολλά οφέλη. Περιλαμβάνουν:
- Μειωμένος χρόνος παράδοσης μεταξύ του σχεδιασμού και του τελικού προϊόντος.
- Αυξημένη σχεδιαστική ελευθερία.
- Αυξημένη ακρίβεια.
- Μειωμένη σπατάλη υλικών.
- Ευελιξία στην παραγωγή — για παράδειγμα, μικρές παρτίδες ή εφάπαξ σειρές παραγωγής μπορεί να είναι οικονομικά βιώσιμες.
Αυτοί οι παράγοντες καθιστούν την παραγωγή προσθέτων ιδανική για μικρές επιχειρήσεις και εξειδικευμένες αγορές όπου οι κλασικές διαδικασίες παραγωγής δεν θα ήταν βιώσιμες. Επιπλέον, καθώς περισσότερα προϊόντα σχεδιάζονται με γνώμονα την κατασκευή πρόσθετων από την αρχή, πιθανότατα θα δούμε μείωση του συνολικού κόστους των αγαθών και περαιτέρω αύξηση της ελευθερίας σχεδιασμού.
Πώς να σχεδιάσετε για την παραγωγή προσθέτων
Πριν ξεκινήσετε να σχεδιάζετε για την κατασκευή προσθέτων, πρέπει να λάβετε υπόψη ορισμένα ζωτικής σημασίας πράγματα. Ας ΡΙΞΟΥΜΕ μια ΜΑΤΙΑ.
1. Βεβαιωθείτε ότι το 3D μοντέλο είναι αδιάβροχο
Ένα από τα πλεονεκτήματα του σχεδιασμού για την κατασκευή προσθέτων είναι ότι σας επιτρέπει να δημιουργήσετε περίπλοκες γεωμετρίες που θα ήταν αδύνατο να επιτευχθούν με τις παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής. Ωστόσο, αυτό σημαίνει επίσης περισσότερες ευκαιρίες νερού για να μπείτε στο σχεδιασμό και να δημιουργήσετε προβλήματα. Για να διασφαλίσετε ότι το 3D μοντέλο σας είναι αδιάβροχο, θα χρειαστεί να κάνετε μερικά επιπλέον βήματα κατά τη διαδικασία σχεδιασμού.
- Βεβαιωθείτε ότι όλα τα κανάλια και τα κενά στο σχέδιο είναι σφραγισμένα. Εάν υπάρχουν περιοχές όπου ενδέχεται να εισχωρήσει νερό, προσθέστε αποχετεύσεις ή άλλα χαρακτηριστικά για να κρατήσετε το νερό έξω.
- Εάν βρείτε τυχόν διαρροές στο σχέδιό σας, μπορείτε να τις διορθώσετε προσθέτοντας ή μετακινώντας κορυφές μέχρι να σφραγιστεί τελείως το πλέγμα.
- Ένας άλλος τρόπος για να αποτρέψετε τις διαρροές είναι να χρησιμοποιήσετε ένα πλέγμα υψηλότερης ανάλυσης. Αυτό θα δημιουργήσει μια πιο λεία επιφάνεια που είναι λιγότερο πιθανό να έχει κενά ή τρύπες. Ισορροπήστε την ανάλυση του πλέγματος με την πολυπλοκότητα του μοντέλου. Εάν το πλέγμα είναι πολύ πυκνό, θα είναι δύσκολο να επεξεργαστείτε και να επιβραδύνετε τον υπολογιστή σας.
- Τέλος, σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε υλικά φυσικά ανθεκτικά στο νερό, όπως ορισμένους τύπους πλαστικών ή μετάλλων. Αυτές οι προφυλάξεις μπορούν να σας βοηθήσουν να διασφαλίσετε ότι το τρισδιάστατο μοντέλο σας μπορεί να αντέξει την έκθεση στο νερό.
2. Ελέγξτε τη συρρίκνωση και τη στρέβλωση
Εν μέσω όλης της συζήτησης για τη σχεδίαση για την κατασκευή προσθέτων, είναι σημαντικό να μην ξεχνάμε το γεγονός ότι η μετα-επεξεργασία εξακολουθεί να έχει σημασία. Μια περιοχή που χρειάζεται ακόμα προσοχή είναι η συρρίκνωση και η παραμόρφωση (βλ πώς να αποφύγετε τη στρέβλωση σε τρισδιάστατες εκτυπώσεις).
Οι παραδοσιακές μέθοδοι κατασκευής ελέγχονται από σχεδιαστικά χαρακτηριστικά όπως λοξότμητες και γωνίες βύθισης. Αλλά με την κατασκευή προσθέτων, ο προσανατολισμός της κατασκευής μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη συρρίκνωση και τη στρέβλωση. Ως αποτέλεσμα, ο έλεγχος για αυτά τα ελαττώματα πριν από την έναρξη της διαδικασίας κατασκευής είναι απαραίτητος. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να αποφύγετε εκπλήξεις και να διασφαλίσετε ότι τα εξαρτήματά σας πληρούν τις προδιαγραφές σχεδιασμού.
3. Σκεφτείτε τις προεξοχές
Όταν σχεδιάζετε για την κατασκευή προσθέτων, θα πρέπει να έχετε κατά νου τις προεξοχές. Οι προεξοχές εμφανίζονται όταν ένα μέρος του σχεδίου κρέμεται πάνω από το χώρο χωρίς υποστήριξη. Αυτό μπορεί να είναι προβληματικό επειδή το υλικό εναποτίθεται στρώμα-στρώμα κατά τη διαδικασία εκτύπωσης. Τίποτα από κάτω δεν υποστηρίζει το υλικό, το οποίο μπορεί να καταρρεύσει και να καταστρέψει την εκτύπωση.
Προσθέστε στηρίγματα στο σχέδιο για να παρέχουν σταθερότητα κατά την εκτύπωση. Εναλλακτικά, η γωνία της προεξοχής μπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε να είναι λιγότερο πιθανό να καταρρεύσει. Εφόσον δεν παραβλέπετε αυτήν την περιοχή όταν σχεδιάζετε για την κατασκευή πρόσθετων, μπορείτε να είστε βέβαιοι ότι θα παράγετε εκτυπώσεις υψηλής ποιότητας.
4. Σκεφτείτε τη δύναμη του μοντέλου
Όταν σχεδιάζετε για την κατασκευή προσθέτων, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τη δύναμη του μοντέλου. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής, η AM κατασκευάζει εξαρτήματα στρώμα προς στρώμα από μια δεξαμενή υγρού ή σκόνης. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα μέρη μπορεί να είναι πιο αδύναμα σε ορισμένες κατευθύνσεις και πιο επιρρεπή σε θραύση.
Για να διασφαλίσετε ότι το εξάρτημα AM σας είναι αρκετά ισχυρό ώστε να αντέχει στις καταπονήσεις χρήσης, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τον προσανατολισμό του κατά τη διαδικασία σχεδιασμού. Για παράδειγμα, εάν σχεδιάζετε ένα εξάρτημα που θα έχει επίπεδα υψηλού στρες σε ένα συγκεκριμένο κατεύθυνση, εξετάστε το ενδεχόμενο να προσανατολίσετε τα στρώματα του τμήματος έτσι ώστε να τρέχουν κάθετα σε αυτό κατεύθυνση.
Ως αποτέλεσμα, οι μηχανικοί της DfAM πρέπει να εξετάσουν προσεκτικά την αντοχή των υλικών που χρησιμοποιούν και τον σχεδιασμό του ίδιου του εξαρτήματος για τη δημιουργία τελικών λειτουργικών προϊόντων.
5. Ελέγξτε την Ανάλυση
Κατά το σχεδιασμό εξαρτημάτων για την κατασκευή πρόσθετων, είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη η ανάλυση του μοντέλου. Η ανάλυση είναι ένα δευτερεύον χαρακτηριστικό που μπορεί να εκτυπωθεί με ακρίβεια και περιορίζεται από το μέγεθος του ακροφυσίου απόθεσης και το πάχος του στρώματος. Για παράδειγμα, ένα μοντέλο με ανάλυση 0,1 mm δεν θα μπορεί να εκτυπώσει χαρακτηριστικά μικρότερα από 0,1 mm.
Τα μοντέλα υψηλότερης ανάλυσης είναι πιο ακριβά στην παραγωγή, αλλά μπορεί να είναι απαραίτητα για την εκτύπωση λεπτών λεπτομερειών ή πολύπλοκων γεωμετρικών σχημάτων. Όταν επιλέγετε μια ανάλυση για το μοντέλο σας, είναι σημαντικό να εξισορροπήσετε το κόστος και την ακρίβεια.
6. Σκεφτείτε τις Τρύπες Διαφυγής
Όταν δημιουργείτε ένα αντικείμενο με πολλά μέρη που πρέπει να προσαρτηθούν, οι σχεδιαστές πρέπει να λάβουν υπόψη ότι θα υπάρχουν κενά ή κενά μεταξύ των κομματιών. Αυτά τα κενά μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα κατά την εκτύπωση, καθώς παγιδεύουν αέρα και εμποδίζουν τη σωστή συγκόλληση του εξαρτήματος στην πλάκα κατασκευής. Ένας τρόπος αντιμετώπισης αυτού του ζητήματος είναι να συμπεριλάβετε οπές διαφυγής στο σχέδιο.
Οι οπές διαφυγής είναι μικρά ανοίγματα που επιτρέπουν τη διαφυγή του αέρα και της περίσσειας υλικού κατά τη διαδικασία εκτύπωσης, αποτρέποντας έτσι τον εγκλωβισμένο αέρα από το να προκαλέσει προβλήματα κατά τη διαδικασία εκτύπωσης. Έτσι, η συμπερίληψη οπών διαφυγής στο σχέδιο είναι ζωτικής σημασίας για όποιον ενδιαφέρεται να σχεδιάσει για την κατασκευή προσθέτων.
7. Αποφύγετε τις υποκοπές και τις αιχμηρές γωνίες
Ο σχεδιασμός είναι κρίσιμος στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Ένα συνηθισμένο λάθος είναι να σχεδιάζετε αντικείμενα με κοψίματα ή αιχμηρές γωνίες. Αυτές οι λειτουργίες μπορεί να φαίνονται ωραία στην οθόνη ενός υπολογιστή, αλλά μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα κατά την εκτύπωση. Ο λόγος είναι ότι 3D εκτυπωτές δημιουργία αντικειμένων ένα στρώμα τη φορά.
Εάν ένα αντικείμενο έχει υποκοπή, ο εκτυπωτής μπορεί να μην μπορεί να τοποθετήσει σωστά το υλικό, με αποτέλεσμα ένα αδύναμο ή παραμορφωμένο τμήμα. Οι έντονες γωνίες μπορούν επίσης να προκαλέσουν προβλήματα, καθώς είναι επιρρεπείς σε στρέβλωση ή θραύση κατά την εκτύπωση. Επομένως, είναι καλύτερο να αποφύγετε τις χαμηλές τομές και τις αιχμηρές γωνίες επιλέγοντας σχέδια που μπορείτε να εκτυπώσετε εύκολα χωρίς προβλήματα.
Δοκιμάστε το σχέδιό σας πριν το στείλετε στον εκτυπωτή
Τώρα που ξέρετε πώς να σχεδιάζετε για την κατασκευή προσθέτων, είναι σημαντικό να δοκιμάσετε το σχέδιό σας πριν το στείλετε στον τρισδιάστατο εκτυπωτή σας. Αυτό θα σας επιτρέψει να αξιολογήσετε πώς λειτουργεί ο σχεδιασμός στη διαδικασία κατασκευής προσθέτων και να εντοπίσετε πιθανά προβλήματα. Είναι επίσης ένας εξαιρετικός τρόπος για να πάρετε μια ιδέα για το κόστος που συνεπάγεται η τρισδιάστατη εκτύπωση του προϊόντος σας.
Αφού δοκιμάσετε το σχέδιό σας και είστε ικανοποιημένοι με τα αποτελέσματα, μπορείτε να το στείλετε στον εκτυπωτή. Έχοντας υπόψη αυτές τις πολύτιμες συμβουλές, μπορείτε να διασφαλίσετε ότι το προϊόν σας θα εκτυπωθεί σωστά και σύμφωνα με τις προδιαγραφές σας.
