Насколько тонкой можно сделать стенку трубы?
Для научного проекта я печатаю в 3D несколько специальных труб и трубок для регулирования потока газа (комбинация этилового спирта и водяного пара) через устройство. Они должны быть довольно маленькими, так как весь эксперимент рассчитан на небольшие масштабы. Я также хотел бы использовать как можно меньше филамента.
Насколько тонкими я могу сделать стенки этих труб и трубок до того, как они разрушатся или газ выйдет наружу? Я знаю, что это, возможно, техническая проблема, но мне также нужно будет принять во внимание решение. В идеале трубы должны быть около двух сантиметров в диаметре, возможно, немного больше или немного меньше в некоторых частях. Я бы, скорее всего, использовал ABS, но PLA-мой запасной вариант на случай, если произойдет какая-то непредвиденная реакция между газом и трубами.
Принтер, который я использую, - это принтер FDM, версия репликатора MakerBot.
@HDE 226868, 👍5
Обсуждение4 ответа
Самая тонкая стенка, которую может напечатать ваш принтер, определяется размером его сопла и будет немного толще, чем этот размер сопла.
Большая проблема при работе с тонкими полыми цилиндрами заключается в том, что поперечное сечение имеет очень небольшую площадь поверхности и может легко расслаиваться, особенно если трубка длинная.
Вы можете попробовать напечатать трубку с помощью очень толстой экструзии и использовать только один периметр. Это обеспечило бы лучшую газонепроницаемость и адгезию слоя, чем два более тонких периметра, но это может оказаться слишком хрупким для вашего применения. В этом случае вам нужно будет распечатать дополнительные периметры. По-прежнему было бы полезно придерживаться более толстой ширины экструзии.
При диаметре в два сантиметра я бы сказал, что у одного периметра есть приличные шансы сработать, если вы будете обращаться с ними осторожно.
Самым тонким из возможных будет один контур, поэтому лучшее, что вы можете сделать, - это немного увеличить размер сопла.
Самые большие проблемы, которые я вижу с точки зрения изготовления тонких воздухонепроницаемых трубок, заключаются в следующем:
- Сложная геометрия: в любом месте, где у вас есть выступы, вам может потребоваться увеличить толщину стенки, чтобы обеспечить герметичное перекрытие. Для перекрытия потребуются дополнительные слои, чтобы обеспечить хорошую адгезию слоя, и любые опоры должны быть аккуратно удалены, чтобы не повредить поверхность.
- Начало/конец периметра: Соединение, где начинается/заканчивается периметр, должно не только уплотняться до слоя ниже, но и уплотняться с начальной точкой охлаждения. Это может быть особенно проблематично, если все ваши слои начинаются в одной и той же точке (что визуально создает вертикальный шов), потому что у вас нет гладкого периметра на предыдущем слое, и любые дефекты в соединении усугубляются.
Мысли:
- Печать в конце, где это возможно: вы получите более качественный внешний периметр, если ваши слои будут полными кольцами, вместо того, чтобы печатать с обеих сторон трубы на ее стороне.
- Если вы можете управлять одним периметром при печати в конце, попробуйте использовать настройку "спиральная ваза", которая плавно поднимет положение z и будет печатать по спирали вместо печати отдельных слоев. Это устраняет любые проблемы, связанные с герметизацией начала/конца периметра.
- Если вы печатаете с несколькими периметрами, увеличьте толщину стенки в кратных размерах сопла, чтобы убедиться, что периметры запечатаны вместе. Несвязанные друг с другом периметры увеличивают вероятность протечек и снижают жесткость.
- Должны ли трубы иметь одинаковую толщину по всей длине? Вероятно, вы можете уменьшить толщину, чтобы сэкономить материал для простой геометрии (прямые сечения), если аккуратно измените толщину.
При вертикальной печати тонких цилиндров,
- Замедлите скорость печати, чтобы избежать раскачивания модели.
- никаких оболочек, только одна насадка толщиной, так что вам не нужна заправка. Заливка может легко раскачать печать.
- Печатайте не менее 2 за раз при минимальной толщине слоя, которую вы можете выполнить. Это приводит к тому, что горячий конец должен отойти от одного цилиндра, чтобы добраться до следующего. Это дает каждому слою цилиндра дополнительное время для охлаждения и затвердевания перед нанесением следующего слоя. Я обычно печатаю .1 или .05 для цилиндров.
- У вашего слайсера может быть настройка, которая говорит ему подождать между слоями, чтобы у пластика было больше времени для охлаждения. Я думаю, что настройка называется "ОРБИТА на моей".
Рассмотрите возможность использования паровой ванны с ацетоном, чтобы помочь запечатать поры в отпечатке.
На это трудно дать окончательный ответ, но у меня есть некоторые мысли.
Для вертикальной стенки минимальная толщина определяется размером сопла, обычно 0,4 мм. Если вы можете печатать полностью в вертикальной ориентации (труба, стоящая на конце), вы можете рассмотреть возможность использования "режима вазы" без верхней или нижней части для печати. Это может помочь упростить САПР-моделирование, так как вам не нужно моделировать внутреннюю полость и толщину стенок.
Для горизонтальной стены теоретически это может быть высота одного слоя, около 0,1 мм, в зависимости от принтера и настроек. Реально, вам, вероятно, понадобится от 2 до 4 слоев, чтобы получить что-то "твердое". Однако это вряд ли даст хорошие результаты для полой трубы из-за производительности принтера в соединениях и выступах. Тонкая круглая труба, лежащая на боку, вряд ли будет успешно напечатана.
Для печати в горизонтальной ориентации я бы рекомендовал некруглую форму; конкретная форма будет зависеть от вашего общего дизайна и целей. "Каплевидная" или "плоская каплевидная форма" может помочь с горизонтальными отверстиями в деталях.
Кроме того, вместо отдельных труб, возможно, вы могли бы спроектировать блок с полыми проходами. Это может позволить сделать стены толще, сделать их намного прочнее, снизить потребности в сборке, обеспечить чрезвычайно сложную маршрутизацию и внутренние соединения и даже может позволить устанавливать функциональные детали, такие как клапаны или датчики.
Наконец, я бы не ожидал, что напечатанная на FDM деталь будет герметичной. Скорее всего, между слоями и местами, где слои начинаются и заканчиваются, будут небольшие промежутки. В качестве примера я попытался сделать форму для льда, но почти вся вода просочилась, прежде чем она замерзла.
Другой плакат рекомендовал паровую ванну с ацетоном, которая должна помочь запечатать любые поры. Это работает только с ABS. Другая идея может заключаться в том, чтобы покрыть внутренние поверхности труб смолой, которая может все запечатать.
- Расслоение слоев
- Плот трудно снять?
- Чем PLA отличается от ABS материала?
- Можно ли использовать контроллер вторичного рынка на MakerBot?
- Клеевые палочки для печатного стола
- Возможна ли 3D-печать для коаксиального вращательного соединения?
- MakerBot Replicator 1 Исправить Регулятор напряжения
- Настройки, которые необходимо изменить при обновлении с интеллектуального экструдера на интеллектуальный экструдер+
О каком типе принтера идет речь? Я подозреваю, что из контекста (ABS и PLA) это машина FDM, но ваш вопрос не исключает гипотетическую машину для лазерного спекания PLA., @Tom van der Zanden
@TomvanderZanden Ах, да, это машина FDM. Я уточню это., @HDE 226868
Это может быть вопрос, на который лучше ответить на сайте Engineering SO, где вы с большей вероятностью найдете пользователей с конкретным опытом, необходимым для ответа на такой вопрос., @Jeff
@Джефф Хорошая мысль. Я немного прояснил, что меня также беспокоит разрешение принтера, но в первую очередь прочность филамента., @HDE 226868
@Jeff Я не думаю, что это так. Тонкостенные цилиндры представляют некоторые уникальные проблемы с 3D-печатью., @Tom van der Zanden