jak nakonfigurovat Ember pro vysokorychlostní 3D tisk

takže to bylo docela v pohodě! Podívejme se, proč optimalizace fungovaly, omezení systému, co to znamená v praxi a jak by se v budoucnu mohlo zlepšit.

vysvětlení

přímý tah (tisk bez separace) pracoval v tomto případě hlavně proto, že jsme použili software pro optimalizaci geometrie a materiálu.

z výše uvedeného grafu si všimnete, že struktura mřížky, že globální plocha povrchu (součet všech bílých pixelů v daném řezu) nikdy nepřesáhne 15% řezu. Globální plocha povrchu musí zůstat pod 15% , aby sací síly, které si pamatují, byly úměrné povrchové ploše, nebyly větší než pevnost vytvrzené pryskyřice, pevnost v roztržení okna PDMS a normální síla, kterou může lineární pohon a motor dodat. Pokud sací síly překročí některý z nich, pak jsou následující režimy selhání:

  • sací síla > pevnost vytvrzené pryskyřice: tištěný objekt je od sebe odtažen
  • sací síla > pevnost v roztržení PDMS: PDMS tak roztrhané
  • sací síla > normální síla dodávaná lineárním pohonem a motorem: osa z se zasekne

z grafu a videa v horní části tohoto kroku můžete vidět, že geometrie se rychle mění z vrstvy na vrstvu, což ukazuje, že tekutina může snadno proudit do oblastí, které je třeba vyléčit. Pokud bychom měli vytisknout svislý sloupec, pak by se po několika vrstvách vyčerpala veškerá tekutina mezi dílem a PDM a bylo by obtížné dostat více tekutiny do vytvrzovací oblasti.

také jsme optimalizovali materiál tak, aby byl vyléčen rychleji a do hlubší hloubky snížením o foto-inhibitoru, což nám umožnilo tisknout hlubší vrstvy. Technicky byste to mohli nazvat, protože tisk na 250 mikronových vrstvách je 10krát rychlejší než 25 mikronových vrstev. Ale s optimalizací geometrie a procesu, jsme byli schopni udělat Ember tisk 24 krát rychleji.

omezení

existují čtyři hlavní omezení geometrie, kterou můžete vytisknout

  1. Globální plocha povrchu
  2. místní plocha: plocha jednotlivých částí řezu. Například vzpěra v mřížce.
  3. rychlost změny polohy místní povrchové plochy: jak se poloha místní povrchové plochy mění z vrstvy na vrstvu
  4. pevnost vytvrzeného materiálu

Globální Povrchová plocha:

sací síly generované globální plochou povrchu součásti nesmí překročit normální separační sílu systému.

místní Povrchová plocha:

maximální délka středu každé místní povrchové plochy k hranici by měla být menší než maximální vzdálenost, kterou by se částice tekutiny mohla pohybovat od hranice ke středu při dané rychlosti tisku a viskozitě pryskyřice. V podstatě, pokud je místní Plocha vzpěry příliš velká, pryskyřice nebude schopna dosáhnout středu.

míra změny místní plochy:

rychlost změny polohy místního povrchu by měla být taková, aby v X po sobě jdoucích vrstvách nebyly vystaveny žádné pixely.

pevnost vytvrzeného materiálu:

při určité rychlosti se normální síly stanou větší než pevnost vytvrzeného materiálu, což způsobí, že se tištěná část odtrhne.

budoucí práce

jak byste tedy mohli vytvořit rychlejší systém?

  1. aby to tužší: osa z, zásobník pryskyřice, optické okno a pryskyřice
  2. činí inhibiční vrstvu silnější
  3. činí vytvrzení pryskyřice rychlejší a nižší viskozitou

činí tužší:

čím tužší je systém, tím rychleji můžete vytáhnout a tím rychleji budete tisknout. Každá součást systému bude muset být dostatečně tuhá, aby odolala sacím silám; to zahrnuje vytvrzenou pryskyřici, optické okno a osu Z. Ale buďte opatrní, pokud uděláte pryskyřici příliš tuhou a silnou, pak bude obtížné odstranit z hlavy a odstranit všechny podpěry.

zesilte inhibiční vrstvu:

při 5 mikronech inhibiční vrstva prostě není tak silná. Pokud byste mohli získat inhibiční vrstvu až do tloušťky 500-1000 mikronů, pak by sací síly byly zanedbatelné, svatý grál, ale náročnější, než se zdá.

zrychlí vytvrzování pryskyřice a sníží viskozitu:

pryskyřice s nižší viskozitou, která vytvrzuje v milisekundách, by zvýšila rychlost tisku, ale nepřekonala by výše uvedená omezení.

co tato omezení znamenají v praxi?

pro začátek nemůžete tisknout standardní části DLP SLA, jako jsou zubní náhrady, sluchadla nebo kroužky. Dokonce i tenkostěnné části, jako jsou ušní skořápky a zubní výplně, mají příliš mnoho povrchu na vrstvu, aby mohly pracovat (alespoň na žáru). Zjistili jsme, že všechny díly vytištěné pomocí této techniky musí být tenké vzpěry.

tým Spark vyvinul nástroj, který vám umožní vytvářet mřížkové struktury z pevných modelů. Například, pokud vezmeme všudypřítomný Stanfordský zajíček, můžeme vytvořit mřížkovou reprezentaci a poté použít Print Studio k rozřezání na uhlík, ale je těžké ovládat konečný produkt pomocí této techniky. Například, pokud si stáhnete modely bunny, uvidíte, že některé části mřížky v uších nejsou připojeny k hlavnímu tělu. Chcete-li úspěšně navrhnout vysokorychlostní DLP, potřebujete Návrhový software, který rozumí procesu, hardwaru a materiálům.

ve společnosti Autodesk zkoumáme, stavíme a testujeme řešení, která změní budoucnost výroby. V budoucnu se nemusíte posadit na pracovní stanici a skicovat, vytlačovat a tvořit součást. Dalo by se použít generativní návrhový nástroj, jako je Dreamcatcher, kde zadáte sadu cílů na vysoké úrovni, včetně toho, jak chcete produkt vyrobit, a počítač iteruje tisíce možností návrhů, dokud nenajde ten, který splňuje všechny vaše cíle. Výstupem by byla funkční část, která je optimalizována pro vysokorychlostní DLP.

klíčem k odblokování vysokorychlostního DLP jako výrobního procesu není jen nový hardware nebo materiály, ale ve skutečnosti spočívá na vývoji nového návrhového softwaru, který může plně využít nabízených možností. Proto budujeme propojený ekosystém hardwaru,softwaru a materiálů, abychom mohli dodávat výrobní postupy aditivní výroby připravené na výrobu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.