Выбрать процент заполнения

Поскольку я управляю центром 3D-печати инженерной школы, студенты всегда задаются вопросом, насколько процент заполнения влияет на жесткость детали. Я знаю, что невозможно получить численное решение этого вопроса, но, возможно, есть возможность смоделировать в программном обеспечении уже нарезанную модель. Я не видел ни в одном слайсере возможности экспорта в формате .stl или .step или любом другом формате, который может быть принят программным обеспечением моделирования. Кто-нибудь видел или думал о чем-то подобном?

, 👍15


6 ответов


6

Я не верю, что режущие двигатели создают какую-либо твердотельную модель, которая была бы полезна для моделирования САПР. Когда механизм нарезки нарезает 3D-модель, его цель состоит в том, чтобы выплюнуть предпочтительные машинные пути в G-коде (какого-то рода). Тем не менее, я прочитал несколько статей, провел несколько тестов и услышал через виноградную лозу, что где-то между 10% -35% достаточно хорошо для большинства приложений. Однажды я смотрел вебинар по пониманию нового интерфейса MakerWare, который объяснял, как они выбирают такие настройки. Хотя я не могу найти клип напрямую, вот страница для всех вебинаров MakerBot. Я думаю, что этот вебинар был тем, который я наблюдал, объясняя немного о предпочтительных процентах заполнения.

Исходя из опыта, все, что превышает 35%, не дает гораздо большей силы со стороны наполнения. Выше 35%, и вам захочется пересмотреть то, как вы ориентируете отпечаток, когда печатаете его, и то, что вы печатаете, чтобы использовать зернистую структуру для надлежащей прочности.

Однако процент заполнения / паттерны - не единственная переменная для создания прочных деталей. Заполнение - это действительно просто способ сэкономить время и материал. Вот несколько других способов потенциально увеличить силу:

  • Увеличьте свой панцирь. Оболочка - это количество узоров профиля на слой. Как правило (в FDM / FFF), каждая оболочка имеет диаметр сопла экструдера.
  • Увеличьте свой этаж / крышу. Подобно оболочке, пол / крыша относится к количеству слоев, которые составляют "дно" и "верх" детали по отношению к строительной плите.
  • Ориентация печати. Обратите внимание на то, какие участки детали подвержены деформации по "зерну" слоев. Попытайтесь повернуть деталь на монтажной пластине таким образом, чтобы свести к минимуму потенциальный отказ как при печати, так и после печати.
  • Постпроцесс. Не бойтесь сделать некоторую постобработку, чтобы увеличить прочность. На рынке есть несколько 3D-принтеров, которые даже включают в процесс печати кевларовые нити, чтобы усилить свои отпечатки. Однако это может быть так же просто, как просто покрыть деталь эпоксидной смолой с помощью некоторых основных методов отделки. Это немного больше работы, но она превращает слабые 3D-печатные детали в полноценные качественные отпечатки.

Обновление: Судя по некоторым комментариям, лучше всего найти пользовательское приложение, которое может либо преобразовать файл g-code в твердотельную модель (попробуйте программное обеспечение CAM?), Либо создать плагин для вашего CAD-программного обеспечения (я знаю, что Unigraphics NX и Solidworks позволяют это сделать). по сути, воссоздайте свой собственный механизм нарезки, который берет вашу твердотельную модель и динамически генерирует один и тот же шаблон заполнения внутри.

Возможно, посмотрите на работы Simlab или аналогичные, в которых есть много 3D-программных плагинов. Я не продвигаю их и не работаю на них, это просто ссылка на то, что нужно искать.


,

Спасибо за ссылку, я проверю. Для инженерных приложений нам нужны точные данные, по крайней мере, это требуется описанием проекта. Инженеры могут сослаться на некоторые эксперименты и опыт, но гораздо более надежным источником информации было бы разрезать вашу деталь и затем путем моделирования доказать, что эти параметры выдержат такую нагрузку., @Anton Osadchy

Потенциально вы можете напечатать свои собственные растяжимые стержни и протестировать различные% заполнения внутри компании. Однако это будет сильно зависеть от источника материала и параметров оболочки., @tbm0115

Для изгибающих нагрузок, которые являются основным режимом разрушения в реальных печатных деталях (поскольку они концентрируют напряжение на поверхности объекта, где линии слоя представляют многочисленные места инициирования разрушения), добавление периметров значительно более эффективно, чем добавление заполнения. Такое поведение отчасти маскируется в стандартных испытаниях на растяжение, но вы увидите его в испытании на изгиб с четырьмя стержнями., @Ryan Carlyle

Спасибо, что подробно остановились на периметрах, я забыл это подчеркнуть, @tbm0115

Конечно, с помощью стержней это можно сделать, напечатав тестовые стержни. Но проблема в том, что формы всегда разные, и нет возможности напечатать тысячи тестовых деталей для каждого из проектов. Так что я подумал о программном обеспечении, которое может имитировать жесткость уже нарезанной детали., @Anton Osadchy

@AntonOsadchy вы имеете в виду, что различные части проекта находятся в * формах [которые] всегда разные * или что есть заметная разница в том, как 3D-принтер печатает одну и ту же часть (т.е. тестовый бар)? Если это последнее, то вам будет полезно дважды проверить, соответствует ли ваша машина требованиям вашей конкретной области (idk каковы ваши допуски)., @tbm0115

У меня совершенно разные заказы, с разными требованиями. Формы всегда разные, потому что механика каждого из проектов уникальна. И теперь у нас есть только два варианта: печать сплошная, если есть некоторая механическая нагрузка на деталь, или заполнение 20-30% для корпусов, корпусов и т. Д. Некоторые детали, например, не обязательно должны быть сплошными, но нет инструмента, который мог бы помочь определить параметры печати для них, поэтому мы печатаем их сплошными (тратя больше времени и ресурсов)., @Anton Osadchy

Спасибо за обновление. Я обязательно посмотрю и дам вам знать, как все пройдет :), @Anton Osadchy


3

Поскольку я еще не могу прокомментировать этот вопрос, я подумал, что дам ответ в дополнение к уже полученному полезному пониманию.

Если вопрос в целом касается процента заполнения, а общее наблюдение касается жесткости детали, то следует объяснить, что выбор процента заполнения - это гораздо больше, чем просто жесткость детали.

Распечатка растяжимых стержней была бы отличной вещью для образовательных целей. Бары должны различаться не только по процентам заполнения, но и по различным шаблонам заполнения. В зависимости от типа приложенных напряжений и нагрузок различные модели могут быть более прочными, например, при более низких скоростях заполнения.

Кроме того, скорость заполнения должна коррелировать с толщиной нижней, верхней и боковых стенок. Это особенно важно для АБС, когда дело доходит до усадки, деформации и задержки. Для того чтобы деталь была универсально как можно более прочной, по мере охлаждения она должна равномерно сжиматься. Это хорошо известный фактор для машинистов, создающих формы для литья под давлением и литья под давлением. В противном случае у вас могут возникнуть непреднамеренные дополнительные слабые места.

Наконец, при создании растяжимых стержней обязательно учитывайте усадку, возникающую вдоль каждой оси, для каждого отдельного примера. Я бы также предложил разрезать каждый из них, а также попытаться разорвать несколько из них на части (очень грубым способом). Это может стимулировать много размышлений при проектировании детали перед ее печатью.

,

0

Если вы инженерный класс, то вполне можете распечатать большие кубики разных инфильтратов и протестировать их.

,

В некоторых комментариях ОП упоминал, что тестирование невозможно, так как для каждой новой детали необходимо проводить новые тесты. Геометрия детали и требования к ней варьируются таким образом, что несколько растяжимых стержней не удовлетворяют инженерным требованиям. Может быть, подробнее рассказать о процессе, о котором вы упомянули, чтобы потенциально помочь другим в будущем?, @tbm0115

Это должен быть комментарий., @Tom van der Zanden


1

Я мог бы придумать способ. Но для этого может потребоваться несколько программ, чтобы все сделать.

Сначала получите CAD-файл. Импорт в magics (Материализовать проприетарное программное обеспечение) Существует функция для структур, вы можете создать свою собственную внутреннюю структуру. Поэтому добавьте фермы и т. Д. Экспорт stl. (Есть одно программное обеспечение, которое позволяет напрямую преобразовывать stl в step, я думаю, оно называется Instep) Или я думаю, что вы могли бы уменьшить плотность сетки и использовать FreeCAD, чтобы преобразовать ее обратно в step и запустить свой анализ.

Было бы интересно увидеть отчет со стороны. Кроме того, нет хорошего способа имитировать 3D-печатную деталь. Может быть, ближе всего было бы к композитам.

,

2

Антон, я разбираю G-код и строю конечно-элементную модель и термическое переходное событие для имитации печати детали с последующим структурным моделированием для определения деформационного и напряженного состояния в полученной детали. Затем эта деталь может быть дополнительно проанализирована внешними нагрузками для определения механических характеристик. Я использую программное обеспечение ANSYS и возможность element birth & death для активации небольшого объема материала на каждом шаге теплового перехода. Структурное моделирование является статическим, но также выполняется на тех же временных этапах, что и термический переходный процесс.

,

. Это звучит очень сложно и, вероятно, слишком продвинуто для большинства наших пользователей. Было бы очень интересно, если бы вы могли рассказать нам, что вы узнали из этих симуляций (некоторые эмпирические правила и, возможно, некоторые статистические данные), потому что не многие люди смогут повторить это., @Tom van der Zanden

Спасибо, парень! У меня есть опыт работы с ANSYS, так что я могу попробовать. Вопрос только в том, как вы импортировали g-код в Ansys simulation?, @Anton Osadchy


0

Вы должны делать это на глазок. Однако вам нужно подумать о том, какой наполнитель вы используете. треугольник будет очень сильным.

После этого я никогда не использую высокое наполнение. Большинство моих предметов имеют прочную внешнюю оболочку, то есть 3 слоя. Внутри я буду делать от 7 до 14%. Если бы я напечатал квадрат 200 мм ^ 3, у меня не было бы никаких проблем, стоящих на нем.

Все зависит от обстоятельств. На самом деле, хотя для ваших настроек я бы не сказал, что вам действительно понадобится больше 14%.

В компании, где я работал, я тестировал 3D-печатные детали. Они оценивали материал, печатая одни и те же тестовые формы и видя, каковы их допуски. Вам нужно будет разработать свой собственный метод как таковой.

,