jak skonfigurować Ember do szybkiego drukowania 3D

więc to było całkiem fajne! Spójrzmy na to, dlaczego optymalizacje działały, ograniczenia systemu, co to oznacza w praktyce i jak można go poprawić w przyszłości.

Wyjaśnienie

Direct pull (drukowanie bez separacji) działało w tym przypadku głównie dlatego, że wykorzystaliśmy oprogramowanie do optymalizacji geometrii i materiału.

na wykresie powyżej zauważysz, że struktura siatki, że globalna powierzchnia (suma wszystkich białych pikseli w danym plasterku) nigdy nie przekracza 15% plasterka. Globalna powierzchnia musi pozostać poniżej 15% , aby siły ssące, które pamiętają, były proporcjonalne do powierzchni, nie stały się większe niż wytrzymałość utwardzonej żywicy, wytrzymałość na rozdarcie okna PDMS i normalna siła, którą może dostarczyć napęd liniowy i silnik. Jeśli siły ssania przekraczają którąkolwiek z tych wartości, tryby awarii są następujące:

  • siła ssania > wytrzymałość utwardzonej żywicy: drukowany obiekt jest rozrywany
  • siła ssania > wytrzymałość na rozdarcie PDMS: PDMS tak rozdarty
  • siła ssania > normalna siła dostarczana przez napęd liniowy i silnik: oś Z zaciska

możesz Zobacz na wykresie i filmie na górze tego kroku, że geometria zmienia się szybko z warstwy na warstwę, pokazując, że płyn może łatwo przepływać do obszarów, które wymagają wyleczenia. Gdybyśmy mieli wydrukować pionową kolumnę, to po kilku warstwach cały płyn między częścią a PDMS zostałby zużyty i trudno byłoby uzyskać więcej płynu do obszaru utwardzania.

zoptymalizowaliśmy również materiał, aby utwardzał się szybciej i na głębszą głębokość, zmniejszając ilość fotokomórek, co pozwoliło nam drukować głębsze warstwy. Technicznie można to nazwać, ponieważ drukowanie w warstwach 250 mikronów jest 10 razy szybsze niż warstwy 25 mikronów. Ale dzięki optymalizacji geometrii i procesu byliśmy w stanie wykonać druk Ember 24 razy szybciej.

ograniczenia

istnieją cztery główne ograniczenia geometrii, które można wydrukować

  1. globalna powierzchnia
  2. lokalna Powierzchnia: Powierzchnia poszczególnych części plasterka. Na przykład rozpórka w kratce.
  3. szybkość zmiany położenia lokalnej powierzchni: jak zmienia się położenie lokalnej powierzchni z warstwy na warstwę
  4. wytrzymałość utwardzonego materiału

globalna Powierzchnia:

siły ssące generowane przez globalną powierzchnię części nie mogą przekraczać normalnej siły oddzielania układu.

lokalna Powierzchnia:

maksymalna długość środka każdej lokalnej powierzchni do granicy powinna być mniejsza niż maksymalna odległość, jaką cząstka płynu mogłaby przesunąć z granicy do środka przy danej prędkości druku i lepkości żywicy. Zasadniczo, jeśli lokalna powierzchnia rozpórki jest zbyt duża, żywica nie będzie w stanie dotrzeć do środka.

:

szybkość zmiany położenia lokalnej powierzchni powinna być taka, aby żadne piksele nie były naświetlane W x kolejnych warstwach.

wytrzymałość utwardzonego materiału:

przy pewnej prędkości normalne siły staną się większe niż wytrzymałość utwardzonego materiału, powodując, że drukowana Część się rozsuwa.

przyszła praca

więc jak można zrobić szybszy system?

  1. zrób to sztywniej: oś z, taca na żywicę, okno optyczne i żywica
  2. sprawiają, że warstwa hamująca jest grubsza
  3. sprawiają, że żywica utwardza się szybciej i zmniejsza lepkość

sprawiają, że jest sztywniejsza:

im sztywniejszy system, tym szybciej można ciągnąć i szybciej drukować. Każdy element systemu musi być wystarczająco sztywny, aby wytrzymać siły ssące; obejmuje to utwardzoną żywicę, okno optyczne i oś Z. Ale uważaj, jeśli sprawisz, że żywica będzie zbyt sztywna i mocna, trudno będzie ją usunąć z głowy i usunąć wszelkie podpory.

zrób warstwę hamującą grubszą:

przy 5 mikronach warstwa hamująca po prostu nie jest tak gruba. Jeśli można uzyskać warstwę hamującą do grubości 500-1000 mikronów, siły ssące byłyby znikome, Święty Graal, ale trudniejsze niż się wydaje.

spraw, aby Żywica utwardzała się szybciej i niższa lepkość:

Żywica o niższej lepkości, która utwardza się w milisekundach, zwiększyłaby prędkość drukowania, ale nie przezwyciężyłaby ograniczeń opisanych powyżej.

co te ograniczenia oznaczają w praktyce?

na początek nie można drukować standardowych części DLP SLA, takich jak uzupełnienia dentystyczne, aparaty słuchowe lub pierścienie. Nawet cienkościenne części, takie jak muszle uszne i zęby, mają zbyt dużą powierzchnię na warstwę do pracy (przynajmniej na Żarze). Odkryliśmy, że wszystkie części wydrukowane przy użyciu tej techniki muszą być cienkimi kratkami rozpórkowymi.

zespół Spark opracował narzędzie umożliwiające tworzenie konstrukcji kratowych z modeli bryłowych. Na przykład, jeśli weźmiemy wszechobecnego królika Stanforda, możemy stworzyć siatkową reprezentację, a następnie użyć Print Studio, aby pokroić ją dla Embera, ale trudno jest kontrolować produkt końcowy za pomocą tej techniki. Na przykład, jeśli pobierzesz modele króliczka, zobaczysz, że niektóre części kratki w uszach nie są połączone z głównym korpusem. Aby pomyślnie zaprojektować szybkie DLP, potrzebujesz oprogramowania do projektowania, które rozumie proces, sprzęt i materiały.

w Autodesk prowadzimy

badania, budowanie i testowanie rozwiązań, które zmienią przyszłość tworzenia. W przyszłości nie możesz siadać na stacji roboczej i szkicować, wyciągać i tworzyć części. Możesz używać generatywnego narzędzia do projektowania, takiego jak Dreamcatcher, gdzie wprowadzasz zestaw celów wysokiego poziomu, w tym sposób, w jaki chcesz wyprodukować produkt, a komputer iteracyjnie przechodzi przez tysiące opcji projektów, aż znajdzie taki, który spełni wszystkie Twoje cele. Wyjście byłoby częścią funkcjonalną, która jest zoptymalizowana dla szybkich DLP.

kluczem do odblokowania szybkich DLP jako procesu produkcyjnego nie jest tylko nowy sprzęt lub materiały, ale w rzeczywistości opiera się na opracowaniu nowego oprogramowania do projektowania, które może w pełni wykorzystać oferowane możliwości. Dlatego budujemy połączony ekosystem sprzętu, oprogramowania i materiałów, dzięki czemu możemy dostarczać gotowe procesy produkcji addytywnej.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.