В динамической сфере разработки продукта 3D -печать быстрое прототипирование стало революционным инструментом, предлагая непревзойденную скорость и гибкость в воплощении концепций в жизнь. Как ведущий поставщик быстрого прототипирования 3D -печати, мы понимаем критическую важность точности размерных в процессе прототипирования. Точность размеров не только гарантирует, что прототип точно представляет предполагаемую конструкцию, но также играет ключевую роль в последующих этапах разработки продукта, таких как тестирование, валидация и производство. В этом сообщении мы рассмотрим различные факторы, которые влияют на точность размерности быстрых прототипов 3D -печати и изучим эффективные стратегии для обеспечения точных и надежных результатов.
Понимание факторов, влияющих на точность размеров
Прежде чем мы сможем решить проблему точности размеров, важно понять различные факторы, которые могут повлиять на конечные аспекты прототипа 3D -печати. Эти факторы могут быть в целом классифицированы на три основные области: технология принтера, свойства материала и соображения проектирования.
Технология принтера
Тип используемой технологии 3D -печати может оказать существенное влияние на точность размеров прототипа. Различные технологии печати, такие как моделирование плавного осаждения (FDM), стереолитография (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS), имеют свои собственные уникальные характеристики и ограничения.
- Моделирование осаждения слитого осаждения (FDM):FDM является одной из наиболее часто используемых технологий 3D -печати, известной своей доступностью и простотой использования. Тем не менее, принтеры FDM обычно имеют более низкое разрешение по сравнению с другими технологиями, что может привести к менее точной точности. Процесс осаждения слоя за слоем, используемый в FDM, также может ввести небольшие изменения в размерах прототипа, особенно в областях со сложными геометриями.
- Стереолитография (SLA):SLA-это технология 3D-печати с высоким разрешением, которая использует лазер для лечения жидкой смолы за слоем. Принтеры SLA способны производить высоко детализированные и точные прототипы с гладкими поверхностями. Тем не менее, печать SLA может быть более дорогой и трудоемкой по сравнению с FDM, а используемые материалы смолы могут быть хрупкими и подверженными деформации.
- Селективное лазерное спекание (SLS):SLS представляет собой технологию 3D-печати на основе порошковой основы, которая использует лазер для избирательно спекания порошкообразного материала, такого как нейлон или поликарбонат, слой по слою. Принтеры SLS способны производить сильные и долговечные прототипы с высокой точностью. Тем не менее, печать SLS может быть более дорогой и требовать специализированного оборудования и опыта.
Свойства материала
Свойства материала, используемого в 3D -печати, также могут повлиять на точность размеров прототипа. Различные материалы имеют разные скорости усадки, коэффициенты термического расширения и механические свойства, которые могут повлиять на конечные аспекты прототипа.
- Скорость усадки:В процессе 3D -печати материал претерпевает изменение фазы от жидкости или порошка в твердое состояние. Это изменение фазы может привести к сокращению материала, что может привести к размерным изменениям в прототипе. Скорость усадки материала зависит от таких факторов, как тип материала, температура печати и скорость охлаждения.
- Коэффициент термического расширения:Коэффициент термического расширения материала относится к скорости, с которой материал расширяется или сокращается в ответ на изменения температуры. Если прототип подвергается воздействию различных температур в процессе печати или после печати, материал может расширяться или сокращаться, что может повлиять на точность размеров прототипа.
- Механические свойства:Механические свойства материала, такие как его жесткость, прочность и пластичность, также могут повлиять на точность размеров прототипа. Если материал является слишком гибким или хрупким, он может деформировать или сломать во время процесса печати или обработки, что может привести к изменениям размерных.
Соображения дизайна
Конструкция прототипа также может оказать существенное влияние на точность размеров 3D -печатной части. Некоторые функции дизайна, такие как тонкие стены, свесы и острые углы, могут быть более сложными для точной печати и могут потребовать дополнительных опорных структур или модификаций конструкции.
- Толщина стены:Толщина стенки прототипа следует тщательно рассмотрено, чтобы гарантировать, что он достаточно толстая, чтобы сохранить свою структурную целостность в процессе печати, но не слишком толстый, чтобы вызвать чрезмерную усадку или деформацию. Как правило, минимальная толщина стенки для 3D-печати обычно составляет около 1-2 мм, в зависимости от используемого материала и технологии печати.
- Свес и мосты:Свидец и мосты - это области прототипа, которые простираются горизонтально без какой -либо поддержки снизу. Эти функции могут быть сложными для точной печати, так как материал может провисать или опустить во время процесса печати. Чтобы обеспечить точность размерных выступов и мостов, часто необходимо использовать опорные структуры или разработать деталь таким образом, чтобы минимизировать необходимость в выступлениях.
- Шразные углы и края:Острые углы и края могут быть более сложными для печати точно, чем округлые углы и края, так как материал может не плавно проходить в эти области. Чтобы повысить точность размеров острых углов и краев, часто рекомендуется использовать филе или фаску, чтобы обойти углы.
Стратегии обеспечения точности размерных
Теперь, когда мы лучше понимаем факторы, которые могут повлиять на точность размеров 3D -печатных быстрых прототипов, давайте рассмотрим некоторые эффективные стратегии для обеспечения точных и надежных результатов.
Выберите правильную технологию принтера и материал
Первым шагом в обеспечении точности размерной точности быстрых прототипов 3D -печати является выбор правильного принтера и материал для конкретного применения. Рассмотрим требования прототипа, такие как его размер, сложность и механические свойства, и выберите технологию и материал принтера, которые могут соответствовать этим требованиям.
- Оценить возможности принтера:Различные технологии 3D -печати имеют разные возможности и ограничения, когда речь идет о точности размерных. Прежде чем выбрать принтер, оцените его спецификации, такие как высота слоя, разрешение и точность, чтобы убедиться, что он может соответствовать требованиям прототипа.
- Выберите соответствующий материал:Материал, используемый в 3D -печати, может оказать существенное влияние на точность размеров прототипа. Выберите материал, который имеет низкую скорость усадки, хорошую тепловую стабильность и соответствующие механические свойства для конкретного применения. Рассмотрим такие факторы, как прочность материала, жесткость, гибкость и долговечность при выборе материала.
Оптимизировать процесс печати
После того, как вы выбрали технологию и материал правого принтера, следующим шагом является оптимизация процесса печати, чтобы обеспечить точность размеров прототипа. Это включает в себя регулировку различных параметров печати, таких как температура печати, скорость и высота слоя, для достижения наилучших возможных результатов.
- Калибровать принтер:Перед печати прототип важно калибровать принтер, чтобы он был точно откалиброван и выровнен. Это включает в себя калибровку пластины, экструдера и оси принтера, чтобы гарантировать, что они являются ровными и параллельными.
- Настроить параметры печати:Параметры печати, такие как температура печати, скорость и высота слоя, могут оказывать значительное влияние на точность размеров прототипа. Экспериментируйте с различными параметрами печати, чтобы найти оптимальные настройки для конкретной используемой технологии материала и принтера.
- Используйте структуры поддержки:Структуры поддержки представляют собой временные структуры, которые напечатаны вместе с прототипом, чтобы обеспечить поддержку выступов, мостов и других сложных функций. Используйте структуры поддержки при необходимости, чтобы обеспечить точность размеров прототипа. Тем не менее, будьте осторожны, чтобы не использовать слишком много опорных структур, так как их может быть трудно удалить, и могут оставить отметки на поверхности прототипа.
Дизайн для 3D -печати
Конструкция прототипа также может сыграть решающую роль в обеспечении точности размеров 3D -печатной части. Следуя некоторым основным принципам проектирования и руководящим принципам, вы можете оптимизировать проектирование прототипа для 3D -печати и минимизировать риск изменений в размере.
- Упростить дизайн:Сложные конструкции со сложными деталями и функциями могут быть более сложными для точной печати, и могут потребовать дополнительных структур поддержки или модификаций проектирования. Упростить проектирование прототипа как можно больше, чтобы уменьшить сложность процесса печати и повысить точность размеров.
- Используйте соответствующие допуски:Допуски являются допустимыми различиями в измерениях прототипа. При разработке прототипа укажите соответствующие допуски на основе требований приложения и возможностей используемой технологии 3D -печати. Это поможет обеспечить, чтобы окончательная часть соответствовала требуемым спецификациям.
- Тестировать и итерацию:Перед печати окончательного прототипа рекомендуется печатать тестовую версию детали, чтобы проверить любые размерные вариации или проблемы. Используйте тестовую печать, чтобы определить любые области, которые нуждаются в улучшении, и внесите необходимые модификации дизайна. Итерация на дизайне, пока не достигнете желаемой точности размерных.
Контроль качества и проверка
В дополнение к выбору технологии и материала правого принтера, оптимизации процесса печати и проектированию для 3D -печати, также важно реализовать процесс контроля качества и проверки, чтобы обеспечить точность размерных быстрых прототипов с 3D -печати. Это включает в себя использование различных инструментов и методов измерения для проверки размеров прототипа и определения любых отклонений от спецификаций проектирования.
- Используйте точные инструменты измерения:Инструменты измерения точных измерений, такие как суппорты, микрометра и координатные измерительные машины (CMMS), могут быть использованы для точного измерения размеров прототипа 3D -печати. Эти инструменты могут обеспечить высокие точные измерения и помочь в определении любых размерных вариаций или проблем.
- Выполнить визуальный осмотр:Визуальный осмотр - это простой, но эффективный способ проверить любые очевидные дефекты или проблемы в прототипе 3D -печати. Ищите любые признаки деформации, растрескивания или других дефектов, которые могут повлиять на точность размерности детали.
- Провести функциональное тестирование:Функциональное тестирование включает в себя тестирование прототипа, чтобы убедиться, что он соответствует предполагаемым функциональным требованиям. Это может помочь выявить любые проблемы с точностью размерной части детали, которая может быть не очевидна из визуального осмотра или измерения.
Заключение
Обеспечение точности измерения быстрых прототипов 3D -печати является критическим аспектом процесса разработки продукта. Понимая факторы, которые могут повлиять на точность размеров, выбирая технологию и материал правого принтера, оптимизируя процесс печати, проектирование для 3D -печати и реализацию процесса контроля качества и проверки, вы можете достичь точных и надежных результатов. Будучи ведущим поставщиком прототипирования 3D -печати, у нас есть опыт и опыт, чтобы помочь вам обеспечить точность размеров ваших прототипов. Если у вас есть какие -либо вопросы или вам нужна помощь в проекте 3D -печати, пожалуйста, не стесняйтесьСвяжитесь с нами для закупок и переговоровПолем Мы с нетерпением ждем возможности поработать с вами, чтобы воплотить ваши идеи в жизнь.
Ссылки
- Гибсон И., Розен, DW, & Stucker, B. (2010). Аддитивные технологии производства: быстрое прототипирование для прямого цифрового производства. Springer Science & Business Media.
- Hopkinson, N., Hague, R. & Dickens, PM (2006). Быстрое производство: промышленная революция для цифровой эпохи. Уайли.
- Wohlers, T. & Gornet, P. (2016). Wohlers Report 2016: 3D -печать и аддитивное производство. Состояние отрасли. Wohlers Associates.
