hogyan kell beállítani az Ember nagy sebességű 3D nyomtatáshoz

tehát ez nagyon jó volt! Nézzük meg, hogy miért működtek az optimalizálások, a rendszer korlátai, mit jelent ez a gyakorlatban, és hogyan lehetne javítani a jövőben.

magyarázat

a közvetlen húzás (szétválasztás nélküli nyomtatás) ebben az esetben elsősorban azért működött, mert szoftvert használtunk a geometria és az anyag optimalizálására.

a fenti grafikonból észreveheti, hogy a rácsszerkezet, hogy a globális felület (az adott szelet összes fehér pixelének összege) soha nem haladja meg a szelet 15% – át. A globális felületnek 15% alatt kell maradnia, hogy a szívóerők, amelyek emlékeznek a felülettel arányosak, ne váljanak nagyobbá, mint a kikeményedett gyanta szilárdsága, a PDMS ablak szakítószilárdsága és a normál erő, amelyet a lineáris hajtás és a motor képes szállítani. Ha a szívóerők meghaladják ezek bármelyikét, akkor a meghibásodási módok a következők:

  • szívóerő > a kikeményedett gyanta erőssége: a nyomtatott tárgyat széthúzzák
  • szívóerő > a PDMS szakítószilárdsága: a PDMS így szakadt szét
  • szívóerő > a lineáris hajtás és a motor által szállított normál erő: a z-tengely elakad

láthatja, hogy a szívóerő nem a grafikon és a videó tetején ezt a lépést, hogy a geometria gyorsan változik rétegről rétegre mutatja, hogy a folyadék könnyen áramlik a területeken, hogy meg kell gyógyítani. Ha függőleges oszlopot nyomtatnánk, akkor néhány réteg után az alkatrész és a PDM-ek közötti összes folyadék elhasználódna, és nehéz lenne több folyadékot bejuttatni a gyógyító területre.

az anyagot úgy is optimalizáltuk, hogy gyorsabban és mélyebbre gyógyuljon a fotógátló kb. Technikailag ezt ki lehet hívni, mert a 250 mikronos rétegek nyomtatása 10-szer gyorsabb, mint a 25 mikronos rétegek. De a geometria és a folyamat optimalizálásával 24-szer gyorsabbá tudtuk tenni az Ember nyomtatását.

korlátozások

a nyomtatható geometriának négy fő korlátja van

  1. globális felület
  2. helyi felület: a szelet egyes részeinek felülete. Például egy rúd a rácsban.
  3. a helyi felület helyzetének változásának sebessége: hogyan változik a helyi felület helyzete rétegről rétegre
  4. a kikeményedett anyag szilárdsága

globális felület:

az alkatrész globális felülete által generált szívóerők nem haladhatják meg a rendszer normál elválasztó erejét.

helyi felület:

az egyes helyi felületek középpontjának a határig terjedő maximális hosszának kisebbnek kell lennie, mint az a maximális távolság, amelyet egy folyadékrészecske adott nyomtatási sebesség és gyanta viszkozitás mellett a határtól a középpontig mozoghat. Lényegében, ha a rugóstag helyi felülete túl nagy, akkor a gyanta nem lesz képes elérni a központot.

a helyi felület változásának sebessége:

a helyzet helyi felületének változási sebességének olyannak kell lennie, hogy X egymást követő rétegben ne legyenek pixelek kitéve.

a kikeményített anyag szilárdsága:

bizonyos sebességgel a normál erők nagyobbak lesznek, mint a kikeményített anyag szilárdsága, ami a nyomtatott rész széthúzását okozza.

jövőbeli munka

tehát hogyan lehetne gyorsabb rendszert készíteni?

  1. legyen merevebb: A z-tengely, a gyanta tálca, az optikai ablak és a gyanta
  2. hogy a gátló réteg vastagabb
  3. hogy a gyanta kúra gyorsabb és alacsonyabb viszkozitású

hogy merevebb:

a merevebb a rendszer, annál gyorsabban lehet húzni, és annál gyorsabban fog nyomtatni. A rendszer minden alkatrészének elég merevnek kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a szívóerőknek; ez magában foglalja a kikeményedett gyantát, az optikai ablakot és a Z tengelyt. De légy óvatos, ha a gyanta túl merev és erős, akkor nehéz lesz eltávolítani az építési fejből és eltávolítani a támaszokat.

tegye vastagabbá a gátló réteget:

5 mikronnál a gátló réteg egyszerűen nem olyan vastag. Ha a gátlóréteget 500-1000 mikron vastagságig lehetne elérni, akkor a szívóerők elhanyagolhatóak lennének, a Szent Grál, de nagyobb kihívást jelentenek, mint amilyennek látszik.

a gyanta kikeményedése gyorsabb és alacsonyabb viszkozitású:

az alacsonyabb viszkozitású gyanta, amely ezredmásodpercben kikeményedik, növelné a nyomtatási sebességet, de nem lépné túl a fent vázolt korlátokat.

mit jelentenek ezek a korlátozások a gyakorlatban?

kezdetben nem nyomtathat szabványos DLP SLA alkatrészeket, például fogpótlásokat, hallókészülékeket vagy gyűrűket. Még a vékony falú részek, például a fülhéjak és a fogászati kopások is túl sok felületet tartalmaznak rétegenként ahhoz, hogy működjenek (legalábbis parázson). Megállapítottuk, hogy az ezzel a technikával nyomtatott összes alkatrésznek vékony, merevített rácsnak kell lennie.

a Spark csapata kifejlesztett egy eszközt, amely lehetővé teszi rácsszerkezetek létrehozását szilárd modellekből. Például, ha a mindenütt jelenlévő Stanford Bunny-t vesszük, létrehozhatunk egy rácsos ábrázolást, majd a Print Studio segítségével szeleteljük az Ember számára, de nehéz a végterméket ezzel a technikával irányítani. Például, ha letölti a nyuszi modelleket, látni fogja, hogy a fülben lévő rács egyes részei nem kapcsolódnak a fő testhez. A nagy sebességű DLP sikeres tervezéséhez olyan tervező szoftverre van szükség, amely megérti a folyamatot, a hardvert és az anyagokat.

az Autodesk-nél

kutatunk, építünk és tesztelünk olyan megoldásokat, amelyek megváltoztatják a gyártás jövőjét. A jövőben nem ülhet le egy munkaállomásra, és vázolhat, extrudálhat és alkothat egy részt. Lehet, hogy olyan generatív tervezési eszközt használ, mint a Dreamcatcher, ahol magas szintű célokat ad meg, beleértve azt is, hogy hogyan kívánja gyártani a terméket, és a számítógép több ezer tervezési opción keresztül iterál, amíg meg nem találja az összes célját. A kimenet funkcionális rész lenne, amelyet nagy sebességű DLP-re optimalizáltak.

a nagy sebességű DLP mint gyártási folyamat feloldásának kulcsa nem csak az új hardverek vagy anyagok, hanem valójában az új tervező szoftverek fejlesztésén nyugszik, amelyek teljes mértékben kihasználhatják a kínált lehetőségeket. Ezért építünk egy összekapcsolt ökoszisztémát hardverekből, szoftverekből és anyagokból, hogy gyártásra kész additív gyártási munkafolyamatokat tudjunk szállítani.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.