ลองจินตนาการดูว่า จะใช้เวลาหลายชั่วโมงในการออกแบบรุ่น 3 มิติ แต่จะได้ผลลัพธ์ที่ผิดหวัง - พื้นผิวหยาบ, ความแข็งแรงไม่เพียงพอ, หรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิง. อย่าสิ้นหวัง!มันเกี่ยวข้องกับข้อพิจารณาทางเทคนิคมากมายวันนี้เราค้นหาวิธีการแก้ปัญหาทั่วไป และบรรลุองค์ประกอบพิมพ์ 3D ที่ไม่มีความผิดพลาด
การพิมพ์ 3 มิติ หรือการผลิตแบบเสริมสร้างวัตถุ 3 มิติ โดยการจัดสรรวัสดุเป็นหลายชั้นจากการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ไปยังการผลิตตามความต้องการอย่างไรก็ตาม การบรรลุผลที่มีคุณภาพสูง ต้องการการพิจารณาอย่างละเอียดหลายปัจจัย รวมถึงเทคโนโลยีการพิมพ์ การเลือกวัสดุ การปรับปรุงการออกแบบ การปรับปรุงซอฟต์แวร์และเทคนิคหลังการแปรรูป.
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่แตกต่างกัน มีข้อดีที่ชัดเจนสําหรับการใช้งานต่าง ๆ การเลือกวิธีที่เหมาะสมเป็นการตัดสินใจที่สําคัญครั้งแรก
- โมเดลการฝังหลอม (Fused Deposition Modeling) (FDM)เทคโนโลยีการพิมพ์ 3D บนโต๊ะที่ทั่วไปที่สุดนําเสนอทางออกที่คุ้มค่าสําหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและนักชื่นชอบการฝากวัสดุชั้นต่อชั้นขณะที่ราคาถูก FDM ปกติผลิตความละเอียดและคุณภาพผิวที่ต่ํากว่า
- สเตรีโอลิโธกราฟี (SLA):การใช้ธาตุเรืองแสงที่มีความรู้สึกต่อแสงสว่างที่แข็งด้วยแสงอัลตรไวโอเล็ต ทําให้ SLA ประสบความแม่นยําและการเสร็จผิวที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับ FDM ทําให้มันเหมาะสมสําหรับรูปแบบรายละเอียดตัวเลือกของวัสดุยังคงจํากัด และค่าใช้จ่ายสูงขึ้น.
- การซินเตอร์เลเซอร์เลือก (SLS):เทคโนโลยีประเภทอุตสาหกรรมนี้หลอมวัสดุที่เป็นผง (รวมถึงไนลอนและโลหะ) โดยใช้เลเซอร์ ผลิตชิ้นส่วนที่ใช้งานได้อย่างยาวนานความแข็งแกร่งที่ไม่ธรรมดา มีค่าใช้จ่ายที่สูง.
- การพิมพ์พอลิเจ็ทมีความสามารถในการฝากหลายวัสดุและสีพร้อมกัน PolyJet ส่งผลให้มีคุณภาพพื้นผิวและความแม่นยําที่โดดเด่นสําหรับแบบสวยงามเทคโนโลยียังคงมีค่าใช้จ่ายสูงสําหรับการใช้งานส่วนใหญ่ที่ไม่ใช่อุตสาหกรรม.
การเลือกวัสดุมีผลต่อคุณสมบัติทางกล ความต้านทานทางความร้อน และคุณสมบัติทางการทํางานโดยตรง
- สารพลาสติกร้อน:วัสดุที่สอดคล้องกับ FDM เช่น PLA (ย่อยสลายทางชีวภาพ) ABS (ทนความร้อน) และ PETG (คุณสมบัติสมดุล) ให้ความแข็งแรงและความสามารถในการพิมพ์ที่ดีในราคาที่เหมาะสม
- โฟตโพลีเมอร์:สารสกัด SLA ให้รายละเอียดอย่างพิเศษด้วยการจัดทําเฉพาะอย่างยิ่งรวมถึงตัวละเอียดยืดหยุ่น อุณหภูมิสูง และมีความเข้ากันทางชีวภาพ
- วัสดุวิศวกรรม:ไนลอนมีความทนทานต่อการสวมและสารเคมีที่ดีเยี่ยม ในขณะที่การพิมพ์โลหะ (SLM / DMLS) ผลิตองค์ประกอบระดับอากาศจากอลูมิเนียม, ไทเทเนียม และสแตนเลส
การคัดเลือกวัสดุต้องประเมินความต้องการการใช้งาน ความเหมาะสมของเทคโนโลยี และข้อจํากัดงบประมาณอย่างละเอียด
การออกแบบที่คิดออกแบบมีผลต่อความสําเร็จของการพิมพ์อย่างสําคัญ
- ความหนาของผนัง:การสมดุลความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างกับการใช้วัสดุและเวลาพิมพ์
- สูงขึ้น:ลดมุมที่ไม่ได้สนับสนุนต่ํากว่า 45 ° เพื่อป้องกันการลดลง
- โครงสร้างสนับสนุน:จัดวางสเตรติเจียต การสนับสนุนที่สามารถถอดออกได้ เพื่อรักษารูปทรงจีโอเมทรีที่ซับซ้อน
- หลุมและลักษณะ:รับประกันขนาดที่เหมาะสมสําหรับการสร้างที่สะอาด
- การพิจารณาของสภา:การคํานวณความอนุญาตและความสะอาดในการออกแบบหลายส่วน
โปรแกรมการตัดแปลงรูปแบบ 3 มิติ เป็นคําสั่งพิมพ์ผ่านปารามิเตอร์สําคัญ
- ความสูงชั้น:20-50% ของเส้นผ่าตัดของกระปุกจะสมดุลรายละเอียดกับระยะเวลาการพิมพ์
- ความหนาแน่นของน้ํา:20-50% ปกติจะให้ความแข็งแรงที่สมบูรณ์แบบกับสัดส่วนน้ําหนัก
- ความเร็วการพิมพ์:30-60mm / s รักษาคุณภาพในขณะที่ป้องกันความบกพร่อง
- อุณหภูมิการตั้งค่ากระจก (190-250 °C) และเตียง (60-110 °C) ตามวัสดุเฉพาะ เพื่อให้มีการไหลและติดแน่นที่เหมาะสม
- การตั้งค่าการสนับสนุน:ปรับปรุงการวางและความหนาแน่นเพื่อความมั่นคงของโครงสร้างและการถอนง่าย
การดูแลอย่างระมัดระวังระหว่างการพิมพ์ป้องกันปัญหาทั่วไป:
- การติดต่อชั้น:ปรับอุณหภูมิ ความเร็ว และระบายความเย็น เพื่อป้องกันการล้างแผ่น
- การบิด:ใช้ เตียง ที่ มี ความ ร้อน ร้อน, แคลม, หรือ ขอบ เพื่อ ป้องกัน วัสดุ ที่ หนา
- ความแม่นยําของมิติ:การปรับขนาดเครื่องพิมพ์และการทดสอบวัสดุเป็นประจํา จะทําให้เครื่องพิมพ์มีความแม่นยํา
วิธีการต่าง ๆ เพิ่มคุณภาพชิ้นส่วนสุดท้าย:
- การถอนการสนับสนุน:เคล็ดขาดการสนับสนุนอย่างระมัดระวัง โดยใช้เครื่องมือที่เหมาะสม
- การปรับปรุงพื้นผิว:การบดบดเรื่อย ๆ (ก้อนหินหยาบจนละเอียด) ทําให้เส้นชั้นหายไป
- การเคลือบ:วิธีการ ที่ ใช้ ทาง เครื่องจักรกล หรือ ทาง เคมี ยี่ห้อ เพื่อ ปรับปรุง ลักษณะ ของ ผิว
- การเคลือบ:การทาสีหรือเคลือบผนัง เพิ่มความทนทานและความสวยงาม
การเข้าใจพฤติกรรมของวัตถุ จะช่วยให้การเลือก
- สารพลาสติกร้อน:วัสดุที่สามารถหลอมหลอมได้อีกครั้ง (PLA, ABS) ทําให้การรีไซเคิลและการใช้ใหม่
- เครื่องทําความร้อน:ธ อร์ ที่ รักษา ได้ ตลอด ไป ให้ ความ แข็งแรง และ ความ ยืดหยุ่น ที่ ดี กว่า
คุณสมบัติหลักของวัสดุประกอบด้วย
- ความแข็งแรงในการบด, ความแข็งแรงในการดึง, และความแข็งแรงในการฉีก
- ความยาวที่ break และ bend modulus
- ความแข็งแรงและอุณหภูมิการบิดความร้อน
- ความต้านทานต่อแรงกระแทกและพฤติกรรมการคลาน
เทคนิคที่ทันสมัยเพิ่มคุณภาพชิ้นส่วน:
- การลดความชุ่มชื่นด้วยควายสําหรับพื้นผิวคล้ายกระจก
- การเคลือบไฟฟ้าสําหรับงานผสมผสมโลหะ
- การบําบัดผิวด้วยเลเซอร์เพื่อเพิ่มความหนาแน่น
การเรียนรู้เทคนิคเหล่านี้ ทําให้สามารถผลิตชิ้นส่วนพิมพ์ 3D ที่มีคุณภาพสูงได้อย่างต่อเนื่องแต่การใช้หลักการเหล่านี้อย่างหนักใจ ส่งผลเป็นอาชีพ.