cum se configurează Ember pentru imprimarea 3D de mare viteză

deci a fost destul de cool! Să analizăm de ce au funcționat optimizările, limitările sistemului, ce înseamnă acest lucru în practică și cum ar putea fi îmbunătățit în viitor.

explicație

tragere directă (imprimare fără separare) a lucrat în acest caz, în principal pentru că am folosit software-ul pentru a optimiza geometria și materialul.

veți observa din graficul de mai sus că structura rețelei că suprafața globală (suma tuturor pixelilor albi dintr-o felie dată) nu depășește niciodată 15% din felie. Suprafața globală trebuie să rămână sub 15%, astfel încât forțele de aspirație, care amintesc că sunt proporționale cu suprafața, să nu devină mai mari decât rezistența rășinii întărite, rezistența la rupere a ferestrei PDMS și forța normală pe care unitatea liniară și motorul o pot furniza. Dacă forțele de aspirație depășesc oricare dintre acestea, atunci modurile de defectare sunt după cum urmează:

  • forța de aspirație > rezistența rășinii întărite: obiectul tipărit este tras în afară
  • forța de aspirație > rezistența la rupere a PDMS: PDMS atât de sfâșiat
  • forța de aspirație > forța normală furnizată de unitatea liniară și motorul: blocajele axei z

puteți vedea din grafic și video în partea de sus a acestui pas că geometria se schimbă rapid de la strat la strat care arată că fluidul poate curge cu ușurință în zonele care au nevoie pentru a vindeca. Dacă ar fi să tipărim o coloană verticală, atunci după câteva straturi, tot lichidul dintre piesă și PDMS ar fi consumat și ar fi dificil să obținem mai mult fluid în zona de întărire.

am optimizat, de asemenea, materialul pentru a face vindeca mai repede și la o adâncime mai profundă prin reducerea aproximativ de foto-inhibitor, acest lucru ne-a permis pentru a imprima straturi mai profunde. Din punct de vedere tehnic, puteți numi acest lucru, deoarece imprimarea la straturi de 250 microni este de 10 ori mai rapidă decât straturile de 25 microni. Dar, cu optimizarea geometriei și a procesului, am reușit să facem imprimarea Ember de 24 de ori mai rapidă.

limitări

există patru limitări principale ale geometriei pe care le puteți imprima

  1. suprafață globală
  2. suprafață locală: suprafața părților individuale ale feliei. De exemplu, un strut în zăbrele.
  3. rata de schimbare a poziției suprafeței locale: modul în care poziția suprafeței locale se schimbă de la strat la strat
  4. rezistența materialului întărit

suprafața globală:

forțele de aspirație generate de suprafața globală a piesei nu trebuie să depășească forța normală de separare a sistemului.

suprafață locală:

lungimea maximă a centrului fiecărei suprafețe locale până la limită trebuie să fie mai mică decât distanța maximă pe care o particulă de fluid ar putea să o deplaseze de la limită la centru la o viteză de imprimare dată și vâscozitate a rășinii. În esență, dacă suprafața locală a unui strut este prea mare, atunci rășina nu va putea ajunge în centru.

rata de schimbare a suprafeței locale:

viteza de schimbare a poziției suprafața locală trebuie să fie astfel încât să nu fie expuși pixeli în X straturi consecutive.

rezistența materialului întărit:

la o anumită viteză, forțele normale vor deveni mai mari decât rezistența materialului întărit, determinând partea tipărită să se desprindă.

munca viitoare

deci, cum ai putea face un sistem mai rapid?

  1. Fă-l mai rigid: axa z, tava de rășină, fereastra optică și rășina
  2. face stratul de inhibare mai gros
  3. face cura rășină mai repede și vâscozitate mai mică

face mai rigid:

mai rigid sistemul, mai repede puteți trage și mai repede va imprima. Fiecare componentă a sistemului va trebui să fie suficient de rigidă pentru a rezista forțelor de aspirație; aceasta include rășina întărită, fereastra optică și axa Z. Dar aveți grijă, dacă faceți rășina prea rigidă și puternică, atunci va deveni dificil să scoateți din capul de construcție și să îndepărtați orice suport.

faceți stratul de inhibare mai gros:

la 5 microni stratul de inhibare nu este atât de gros. Dacă ați putea obține stratul de inhibare până la 500-1000microni grosime, atunci forțele de aspirație ar fi neglijabile, Sfântul Graal, dar mai provocatoare decât pare.

face ca rășina să se vindece mai repede și să aibă o vâscozitate mai mică:

o rășină cu vâscozitate mai mică care se vindecă în milisecunde ar crește viteza de imprimare, dar nu ar depăși limitările prezentate mai sus.

ce înseamnă aceste limitări în practică?

pentru început, nu puteți imprima piese standard DLP SLA, cum ar fi restaurări dentare, aparate auditive sau inele. Chiar și părțile cu pereți subțiri, cum ar fi cojile urechii și copingurile dentare, au o suprafață prea mare pe strat pentru a funcționa (cel puțin pe jar). Am constatat că toate piesele tipărite folosind această tehnică trebuie să fie laturi subțiri.

echipa Spark a dezvoltat un instrument care vă permite să creați structuri de zăbrele din modele solide. De exemplu, dacă luăm omniprezentul Stanford Bunny, putem crea o reprezentare în zăbrele și apoi putem folosi Print Studio pentru a-l tăia pentru Ember, dar este greu să controlăm produsul final folosind această tehnică. De exemplu, dacă descărcați modelele bunny, veți vedea că unele părți ale zăbrelei din urechi nu sunt conectate la corpul principal. Pentru a proiecta cu succes pentru DLP de mare viteză, aveți nevoie de software de proiectare care înțelege procesul, hardware-ul și materialele.

la Autodesk, suntem

cercetarea, construirea și testarea soluțiilor care vor schimba viitorul de a face. În viitor, este posibil să nu vă așezați la o stație de lucru și să schițați, să extrudați și să formați o parte. Ai putea fi folosind un instrument de design generativ ca Dreamcatcher, în cazul în care introduceți un set de obiective la nivel înalt, inclusiv modul în care doriți să fabricați produsul și computerul iterează prin mii de opțiuni de proiectare până când se găsește unul care îndeplinește toate obiectivele. Ieșirea ar fi o parte funcțională optimizată pentru DLP de mare viteză.

cheia pentru deblocarea DLP de mare viteză ca proces de fabricație nu este doar hardware sau materiale noi, ci, de fapt, se bazează pe dezvoltarea de noi programe de proiectare care pot profita din plin de capacitățile oferite. De aceea, construim un ecosistem conectat de hardware, software și materiale, astfel încât să putem livra fluxuri de lucru de fabricație aditivă gata de producție.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.