Prilikom konstruisanja dela za 3D štampu prvenstveno je potrebno promeniti pristup jer u aditivnim tehnologijama važe druge zakonitosti u odnosu na CNC obradu sa kojom se najčešće 3D štampa i poredi, ali i u odnosu na delove i sklopove koje dobijamo sečenjem, zavarivanjem, bušenjem, savijanjem, kovanjem, itd.
Za razliku od CNC-a gde smo ograničeni brojem osa, veličinama i profilima glodala kao i njihovu mogućnost za u nekim zonama uklone materijal, aditivne tehnologije imaju pristup dodatvanja materijala – gradnje, i taj drugačiji pristup treba i iskoristiti kako bi dobijeni delovi bili: lakši, brži za izradu a ono što je vrlo često i najbitnije, povoljniji za izradu.
Kako će svaka vaša izmena uticati na vreme i cenu 3D štampe možete pratiti nakon svake iteracije u Solfins kalkulatoru uslužne 3D štampe >
1. Smanjenje negativnih uglova
Ovo je jedna od najbitnijih stavki u tehnologijama 3D štampe gde se od istog materijala od kog se izrađuje deo štampaju i potpore (FDM, SLA,...). Smanjenjem količina potpora smanjuje se utrošak materijala, vreme štampe kao i vreme potrebno za uklanjanje samih potpora. Štampač generiše potpore na uglovina od 0 do najčešće 45 stepeni ali na različitim uređajima taj broj može varirati.
Ukoliko neki deo ima uglove bliu 0 stepeni u odnosu na podlogu, preporuka je da se ta površina preradi u potpuno horiizontalnu ukoliko je to naravno moguće.
Ono što je dobro za CNC nekad nije dobro i za 3D štampu
Često se na kontaktnim površinama ostavljaju zaobljene ivice koje se lako dobijaju na CNC-u ali su za 3D štampu samo nepotrebna komplikacija. Ukoliko ivica bude ravna, ne samo da će imati lepšu formu već se neće trošiti nepotrebno vreme za čišćenje potpora.
2. Rupe, otvori, džepovi
Sledeći važan korak je optimizacija samih rupa, proreza, šupljina... Najčešće se svi otvori crtaju u kružnoj formi ali to nije napovoljniji oblik za 3D štampu je iziskuje potpore. Gde god je moguće, najbolje je krug zameniti oblikom kapi, pored prethodno pomenutie štednje vremena i materijala, u komplesnim prorezima ne bi bilo ni moguće kasnije uklanjanje potpora.
Alternativna geometrija otvora i rupa
Oblik kapi se šesto može videti u metal štampi gde je ušteda materijala zbog same cena jako važna.
Štampanje elementata koji kroz telo mogu imat npr kanale za hlađenje raspoređene u punoj slobodi konstruktora alata, aditivnim tehnologijama daju prednost u odnosu na sve druge tehnologije izrade metalnih delova.
3. Filet i Camfer komande
Dve veoma korisne alatke u pripremi 3D modela za 3D štampu. Kada se završi proces modelovanja i kada budeo sigurni u orjentaciju dela prilikom štampe, na svim površinama koje su paralelne sa podlogom je dobro dodati filete i camfere (naravno gde je to moguće) jer u monogome mogu smaniti ili skroz ukloniti korišćenje potpora.
4. Smanjenje mase dela
U delovima koji imaju nepotrenu veliku masu često se npr. prilikom obrade na CNC-u taj višak mase i ne uklanja jer bi to zahtevalo dodatno mašinsko vreme. U 3D štampi je dobro ukloniti svu nepotrebnu masu jer se štedi i vreme proizvodnje i materijal. Pogotovo kod prototipova gde se samo forma testira moguće je proizvoljno ukloniti sav nepotreban materijal jednostavnim bušenjima koristeći osnovne dostupne paterne.
Isto tako, ako želimo da odštampamo kontrolnik, pribor za zavarivanje ili stezni alat, mi ne moramo štampati celu masu alata već samo dodirne tačke sa komadom gde su složenije geometrije koje ćemo zatim montirati na klasično "proizvedenu" osnovu alata od profila, drveta ili medijapana.
5. Prednosti štampe iz delova - segmentacija 3D modela
Iako 3D štampa može da proizvede dosta složenije geometrije u jednom procesu štampe u odnosu na druge tehnologije ne mora da znači da je to uvek smisleno.
Zašto je nekada preporučljivo segmentirati 3D model i deo pretvoriti u sklop za pojedinačnu štampu:
- smanjićemo visinu Z-ose i samim tim značajno ubrzati štampu
- ukinućemo potrebu za potkonstrukcijom na nekom delu komada i štampaćemo i njega direktno na radnoj površini
- smestićemo deo u naš štampač čak i kada dimenzije dela prevazilaze dimenzije radnog prostora našeg štampača
- dobićemo bolji kvalitet površina tamo gde nam je najpotrebniji, itd.
Zaključak
Ovo su samo osnovne smernice za najčešće probleme, ali, kao i uvek u mašinskom projektovanju i dizajnu proizvoda, niko ne može da navede sve primere i potencijalne varijante rešenja. Prosto, otključajte svoju inovativnost i razmišljajte u skladu sa tehnologijom.
Takođe, imajte na umu da mnoge (ne)pomenute detalje 3D štampanog modela možete imati samo u fazi prototipovanja i iteracija na dizajnu, i da su vam potrebe da taj proces uradite lakše, jeftinije i brže, a da za deo koji je spreman za proizvodnju u nekoj drugoj tehnologiji prosto prilagodite datom proizvodnom procesu.
Solfins preporuka je uvek da imate i svoj 3D štampač bilo kog tipada biste se upoznali sa bar jednom tehnologijom 3D štampe dovoljno da možete da projektujete u skladu sa njom, i da možete da prilagodite svoja očekivanja. Tako ćete lakše napraviti i upit za uslužnu štampu kad tražite poseban materijal ili veće dimenzije od vašeg 3D štampača.
Od Solfinsa na raspolaganju imate i kalkulator 3D štampe koji će vam pomoći da brzo proverite cenu svog dela posle svake vaše iteracije.
Naravno, uvek nam se možete obrati za predloge primene 3D štampe u vašoj firmi, na vašim projektima: Kupovina ili usluga? Koji štampač? Koji materijal? Koje dimenzije mašine? Koja tehnologija štampe? Kako bi izgledao proces kontinuiranog poručivanja delova u Solfinsu?
Kontaktirajte Solfins tim za 3D štampu >
Optimizacija za 3D štampu geometrije 3D modela za mašinsku proizvodnju