Posted By Sculpteo on Jul 26, 2017 |

Have you ever created a 3D model that could not be 3D printed because of its fragility? Obliczenie minimalnej grubości ścianki jest jednym z najważniejszych kroków podczas przygotowywania modelu 3D do druku 3D. W tym wpisie przygotowaliśmy dla Ciebie kilka wskazówek, o których warto pamiętać podczas projektowania swojej części oraz przegląd narzędzi do druku 3D Sculpteo, które pomogą Ci odnieść sukces.

Minimalna grubość ścianki odnosi się do minimalnej grubości, jaką powinien mieć Twój model dla danego materiału lub technologii. Posiadanie lepszego zrozumienia na temat grubości ścian jest konieczne zanim zdecydujesz się na druk 3D swojego obiektu, ponieważ drukarka 3D potrzebuje tej konkretnej grubości, aby z powodzeniem drukować 3D swój obiekt. Jeśli chodzi o druk 3D, problemy z grubością ścian są często powodem, dla którego Twój model nie może zostać wydrukowany. Istnieją cztery zasadnicze punkty, które musisz wziąć pod uwagę, aby zapobiec złym rezultatom podczas wysyłania Twojego modelu 3D do usługi druku 3D online lub nawet do Twojej własnej drukarki 3D.

Ustal minimalną skalę swojego modelu

Modelowanie Twojego pliku 3D niekoniecznie wymaga pracy z daną jednostką lub skalą. Jest to szczególnie prawdziwe w programach takich jak Blender, w których jesteś w stanie nadać proporcje, ale bez jednostki. Ta praca zostanie wykonana po fazie modelowania, gdy wyślesz swój model do drukarki 3D. Dlatego właśnie w tym momencie musisz zwrócić szczególną uwagę zarówno na skalę jak i rozmiar Twojego modelu 3D. Tworzenie wydruku 3D w milimetrach zamiast w centymetrach może bardzo dobrze skutkować złym wydrukiem 3D.

Przykład tego można znaleźć w modelach architektonicznych. Jest to, w rzeczywistości, jeden z głównych problemów, które napotkaliśmy podczas pracy z La Cité de L’Architecture nad reprodukcją La Merveille. W przypadku modeli architektonicznych, może być na przykład całkowicie możliwe wydrukowanie 3D w skali 1/10 czegoś, a niemożliwe zrobienie tego samego w skali 1/250. Po osiągnięciu pewnego poziomu miniaturyzacji, szczegóły (obecne w cyfrowym pliku 3D) zaczynają znikać, gdy zamieniają się w fizyczny obiekt, ponieważ drukarka 3D nie jest w stanie ich stworzyć (lub stworzy je bardzo kruche). Dość często w przypadku modeli architektonicznych, ludzka interwencja jest konieczna, aby zdecydować, które szczegóły zostaną zachowane, a które nie, tak aby plik 3D nie zawierał informacji, które nie będą możliwe do wydrukowania.

model drukowany 3D do celów architektonicznych

Po raz kolejny rezultatem jest to, że detale nie mogą być wydrukowane lub co gorsza, mogą się złamać lub nawet spowodować awarię drukarki 3D.

Sprawdź minimalną grubość ścianki materiału do druku 3D, który wybierasz

Każdy materiał do druku 3D (a zatem i technologia) zachowuje się inaczej. Podczas gdy specyfikacje pozostają mniej więcej takie same dla każdej technologii druku 3D, podczas przełączania się pomiędzy różnymi technologiami można znaleźć wytyczne, które są bardzo specyficzne. Dla przykładu, jeśli zdecydujesz się na drukowanie 3D swoich części z naszych materiałów Plastic lub Alumide, możesz łatwo odnieść się do limitów zastosowanej technologii. W przypadku plastiku, minimalna grubość ścianki jest ustawiona na 0,8 mm w naszych wymaganiach projektowych. Jednakże, jeśli próbujesz drukować 3D z Multicolor, będziesz musiał, co najmniej, ustawić minimalną grubość ścianki na 2 mm.

Dla naszych najmocniejszych materiałów do druku 3D z metalu, w szczególności materiałów metalowych wykorzystujących technologię DMLS, takich jak Tytan Ti64 i Stal Nierdzewna 316L, minimalna grubość ścianki, której potrzebujesz dla swojego modelu 3D wynosi 2 mm. Co więcej, dla lekkiego i mocnego materiału takiego jak Aluminium AlSi7Mg0.6, musi on być cieńszy o co najmniej 0,5 mm.

Twórz zoptymalizowane kształty do druku 3D

Ważnym czynnikiem dla grubości ścianek jest oczywiście struktura i geometria projektu. Są dwie rzeczy, w których drukarki 3D są złe: nawisy i duże płaskie powierzchnie.
Aby uniknąć problemu nawisów, niektóre technologie druku 3D używają podpór, które trzymają część podczas drukowania. Podpory te mogą być usunięte przy użyciu kąpieli chemicznej, podczas gdy inne (jak SLA czy DLP) wymagają ręcznego usunięcia podpór, co prawdopodobnie pozostawi pewne „ślady” na wydruku 3D. W przypadku druku 3D z proszku (SLS lub Binder Jetting), sprawa wygląda nieco inaczej, gdyż sam proszek wewnątrz objętości druku działa jako podpora. Pozwala to maszynie na konstruowanie skomplikowanych kształtów bez podparcia. Jednak fizyka nadal ma tu zastosowanie, a ekstremalne zwisy nadal nie nadają się do druku lub muszą być najpierw przetestowane.

Przykład zwisu, który spowodowałby, że obiekt nie nadawałby się do druku.

Jeśli chcesz drukować 3D duże powierzchnie (lub jeszcze lepiej duże płaskie powierzchnie), jedną rzeczą, którą musisz wziąć pod uwagę jest to, że maszyna musi być w stanie zbudować fizycznie „niepodparte ściany” lub że płaskie powierzchnie mają tendencję do zawijania się podczas chłodzenia. Oznacza to, że płaskie powierzchnie na pliku 3D, które nie są wystarczająco grube, nie pozostaną płaskie po wydrukowaniu.

Przykład plastikowej minimalnej grubości ściany dla ścian podpartych vs. niepodpartych

Staraj się unikać tworzenia ścian, które są zbyt grube

Mając ściany, które są zbyt grube mogą być również powodem, dla którego nie możemy wydrukować Twojej części 3D. Zbyt duża grubość ścianek może generować zbyt duże naprężenia, które mogą spowodować pęknięcie Twojego obiektu drukowanego 3D lub jeśli jest on jeszcze grubszy, Twój obiekt może pęknąć. To jest powód, dla którego zawsze zalecamy sprawdzenie wytycznych dla każdego z materiałów i przestrzeganie maksymalnej grubości ścianki.

Nie zapomnij o grawitacji!

Nawet jeśli zadbałeś o wszystkie kwestie wymienione powyżej, czasami łatwo jest przeoczyć rzeczy, które są naprawdę oczywiste: grawitacja istnieje. Podczas gdy nasz operator będzie pracował nad wykryciem fizycznych aberracji, takich jak pływające części, niestabilna pozycja, części podtrzymujące zbyt duży ciężar w stosunku do swojej grubości, zawsze łatwiej jest je skorygować w pierwszej kolejności. Szczególną uwagę należy zwrócić na geometrię konstrukcji, a najbardziej obciążone części należy pogrubić.

To jest oczywiste, prawda?

Co można zrobić, aby łatwo zwalczyć te błędy?

W Sculpteo, drukowanie 3D może być dostępne i proste za pomocą kilku kliknięć. W tej drugiej części tego wpisu, odkryj nasze internetowe narzędzia oprogramowania do druku 3D, które pomogą Ci sprawdzić i poprawić grubość ścian Twojego projektu bezpośrednio na naszym interfejsie. Tak więc, nie ma potrzeby, aby wrócić do swojego oprogramowania do modelowania 3D ponownie.

1. Zweryfikuj i sprawdź wytrzymałość swojej wydrukowanej w 3D części za pomocą Solidity Check

Kiedy załadujesz swój plik 3D na naszą stronę internetową, zauważysz, że wyświetlamy odpowiedni rendering Twojego pliku 3D. Ta mapa cieplna lub Solidity Check jest częścią zakładki przeglądu i pokazuje, gdzie Twój model jest zbyt cienki. Ta mapa cieplna jest tworzona w zależności od materiału i ostatecznego rozmiaru Twoich obiektów. Gdy wszystko jest zielone, Twój model jest gotowy do pracy. Jeśli jednak niektóre części są zbyt delikatne i nie spełniają minimalnej grubości, będą wyświetlane na pomarańczowo lub nawet czerwono. Oznacza to, że Twój obiekt jest kruchy i łatwo go złamać. Najlepiej jest wtedy jeszcze raz przejrzeć swój model.

Solidity check jest doskonałym narzędziem do sprawdzania wytrzymałości Twojego obiektu, a przy tym bardzo łatwym i szybkim w użyciu. Jest to pierwszy krok, który należy wykonać przed finalizacją zamówienia. Gdy zmieniasz rozmiar modelu lub materiał, aktualizacja jest dokonywana automatycznie.

Możesz odnieść się do naszej strony z recenzją na temat Solidity Check, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak działa to narzędzie oprogramowania do druku 3D.

Automatycznie skoryguj swój model 3D za pomocą naszego narzędzia do pogrubiania

Narzędzie do pogrubiania działa poprzez automatyczną korektę braku grubości Twojego modelu 3D, aby przestrzegać minimalnej grubości. To narzędzie oprogramowania do druku 3D oblicza dla każdego punktu, który należy do kruchych części, nową pozycję w celu utworzenia siatki, która przestrzega minimalnej grubości ścianki. Nasze narzędzie do pogrubiania jest zawarte w naszym zestawie narzędzi do sprawdzania wraz z Solidity Check, Cutaway view i 3D Print Dossier – Final Proof.

Przed użyciem Pogrubiania:

Po użyciu Thickening:

Użyj naszego narzędzia do drążenia, aby zoptymalizować swój model

Jeśli zastanawiasz się nad najlepszą grubością ścianki dla złożonego modelu, który musi zostać wydrążony, aby zmniejszyć wagę i koszt materiału, to dobrym rozwiązaniem może być utworzenie modelu jako wypełnionej bryły, a następnie użycie naszego automatycznego narzędzia do drążenia, aby go wydrążyć. Uważane za jedno z naszych najczęściej używanych narzędzi oprogramowania do druku 3D, drążenie pomaga dodawać otwory do konstrukcji i tworzyć puste części wewnątrz. Ma to dwie zalety: ewakuacja niewykorzystanego materiału i uczynienie Twojego obiektu lżejszym. W rezultacie, zmniejsza koszty druku 3D

Możesz odnieść się do naszego poprzedniego blogposta, „Online Optimization Tools for 3D printing”, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak korzystać z tej funkcji.

Aby stworzyć doskonały obiekt drukowany 3D, zalecamy zapoznanie się z naszą dedykowaną stroną na temat wytycznych projektowych. Znajdziesz tam wszystkie potrzebne informacje na temat różnych minimalnych grubości ścianek każdego z naszych materiałów do druku 3D. Lub po prostu załaduj swój plik i odkryj nasze narzędzia oprogramowania do druku 3D, które pomogą Ci ulepszyć Twój model 3D!