Как добиться точности размеров печатных деталей

Какие меры можно предпринять при проектировании деталей, которые должны соответствовать либо внешним объектам, либо другим печатным деталям, чтобы гарантировать точность размеров конечного 3д отпечатка и соответствие другому объекту?

Насколько мне известно, есть по крайней мере два варианта учета неточности и усадки принтера:

  • Отрегулироват пространство вокруг швов в CAD-модели
  • Отрегулировать смещения размеров в программном обеспечении slicer

Существуют ли хорошие рабочие процессы, которые можно использовать для точного проектирования и печати 3D-моделей, не прибегая к методу проб и ошибок?

, 👍19


5 ответов


Лучший ответ:

10

Я думаю, что лучший способ сделать это-откалибровать принтер и слайсер как можно лучше. Одно из моих любимых раздражений-это когда люди загружают STL, которые были скорректированы в соответствии с их принтером/материалом. Есть много поставщиков материалов, которые различаются по качеству, а также много материалов и различных принтеров, которые допуски не должны быть встроены в деталь, потому что в конце концов это обычно просто затрудняет другим, пытающимся напечатать модель.

Если вы не делитесь моделями, то все, что я могу сказать, это то, что вам все равно лучше откалибровать принтер и настроить слайсер под свой материал. Вам больше повезет с моделями других людей, и вам будет легче создавать свои собственные.

Если у вас все еще есть проблемы, то модификация модели, вероятно, является последним вариантом. Я не знаю ни одной CAD-программы, которая могла бы работать с проблемами, возникающими у 3D-принтеров, поэтому опыт будет вашей единственной помощью. Я знаю, что в Inventor вы можете обойти и утолщать/смещать отдельные поверхности модели, чтобы компенсировать их, или если бы у вас был процент усадки, вы могли бы проявить творческий подход к формулам в эскизах.


,

Итак, в принципе: установите настройки принтера и нити филамента в слайсере, чтобы добиться как можно более точных размеров, независимо от печатаемой модели. Затем, предполагая, что принтер делает все правильно, отрегулируйте поля в САПР, чтобы детали поместились (надеюсь) на любом принтере. Звучит разумно!, @Tormod Haugene

+1 "*допуски не должны быть встроены в деталь*", @the third dimension


7

Я думаю, что важно помнить, что 3D-принтер-это и инструмент НИОКР, и часть производственного оборудования. Таким образом, мы должны относиться к нему и его процессу аналогично другим частям производственного оборудования (например, мельницам, пилам и т. Д.). Другие (хотя и традиционные) методы производства, такие как мельница, обычно требуют последующей обработки деталей для удаления любых заусенцев и очистки деталей. Поскольку такие инструменты, как мельница, являются субтрактивной технологией, она уже может выдерживать жесткие позиционные/габаритные допуски. Однако, поскольку 3D-печать-это аддитивное производство, трудно удерживать те же допуски непосредственно из машины по сравнению с традиционными инструментами.

По этой причине я бы предложил планировать время для более традиционного процесса после печати, если речь идет о допусках и соединениях. Это может быть так же просто, как использовать Dremel или мельницу/токарный станок. Однако я бы рекомендовал увеличить настройки оболочки/пола/крыши в вашем слайсере, чтобы приспособиться к процессу вычитания.

,

Это очень разумный совет! Обычно я забываю добавить эту дополнительную оболочку/пол/стену при проектировании и в конечном итоге возюсь с каким-нибудь инструментом dremel на модели, не подходящей для этой задачи., @Tormod Haugene

Рад помочь. Я часто накручивал себя во время постобработки, например, расширяя отверстие по размеру, и в конечном итоге слишком глубоко врезался в деталь и обнажил заполнение. Обычно я уменьшаю размер отверстия в своей CAD-модели примерно на 0,010 дюйма и увеличиваю оболочку примерно до 5 или 6, чтобы гарантировать, что я смогу расширить отверстие без этой проблемы., @tbm0115


14

К сожалению, разные прошивки и разные слайсеры требуют разных методов калибровки! Существует множество рекомендаций по программному обеспечению, таких как печать одностенной калибровочной коробки и измерение толщины стенок. Это хорошая техника для Slic3r, но не для Simplify3D. Это может быть очень запутанно.

Вот общий план того, что вы должны сделать:

  1. Грубая калибровочная проверка шагов принтера/мм. Имеют ли смысл значения в настройках прошивки для вашего оборудования линейного перемещения? Например, вы можете рассчитать теоретические значения, основываясь на шаге ремня и количестве зубьев шкива. Распечатайте что-нибудь умеренно большое (~100-200 мм) и проверьте, правильно ли это.+/-1-2%. Если он выключен больше, чем это, ваши шаги/мм, вероятно, неверны.
  2. Проверьте наличие механического люфта с помощью печати, проверяющей люфт, как эта: http://www.thingiverse.com/thing:252490 Затяните ремни и выполните другие настройки принтера, необходимые для устранения люфта. Люфт будет отбрасывать другие шаги калибровки, поэтому убедитесь, что нет помоев!
  3. Следуйте рекомендуемым шагам калибровки объема экструзии для вашего слайсера. Это начинается с измерения диаметра нити филамента штангенциркулем и ввода его в слайсер. И тогда вы, как правило, либо "распечатать одностенных окно и измерьте толщину" или "печатать серию из 100% заполнением и калибровка коробки и регулировки вытяжки множитель наибольшее значение, которое выглядит хорошо, без выпячивания." Путем измерения диаметра нити, а затем настройки калибровки экструзионные установки в слайсер, вы сможете измерить будущее нить и печать пойдет вкривь и вкось. Предоставление слайсеру поддельных значений диаметра вынудит вас проводить повторную калибровку каждый раз, когда диаметр изменяется. Обратите внимание, что вы должны повторить эту калибровку для каждого МАТЕРИАЛА ФИЛАМЕНТА и КОНСТРУКЦИИ ЭКСТРУДЕРА. Различные пары материал/экструдер будут иметь разную глубину укуса и эффективный диаметр привода.
  4. Прецизионная калибровка проверяется печатью различных размеров объекта и НАНЕСЕНИЕМ "желаемого размера" в виде X и "фактического размера" в виде Y. Затем найдите линейное уравнение подгонки y=mx+b. (Сделайте это отдельно для осей X, Y и Z вашего принтера.) Значение "m" - это ваша ошибка шкалы. Вы можете использовать масштабирование объекта slicer, чтобы исправить это. Например, АБС обычно требует масштабирования 100,3-101% для учета усадки. Если у вас есть ошибка масштабирования с материалом с низкой усадкой, таким как PLA, вы можете настроить значение шага/мм вашей прошивки для компенсации. Значение "b" - это ваша фиксированная ошибка ширины. Предполагая, что у вас нет люфта, это обычно вызвано небольшим количеством расплавленного пластика, выпирающего в стороны, или ошибкой калибровки объема экструзии. Вы можете улучшить это, точно настроив объем экструзии. Многие слайсеры также имеют настройки "компенсация размера по горизонтали/XY" , которые можно использовать для сжатия/расширения детали на b/2, чтобы исправить ошибку фиксированной ширины. Любая остаточная ошибка фиксированной ширины, которую вы не можете исправить с помощью настроек слайсера, должна быть добавлена в качестве допуска в модели деталей.

Если вы выполните эти действия, то получите точность размеров +/-0,1 мм или выше.*

*Дельты в комплект не входят. Это совсем другой восковой шар.

,

Отличный пост! На самом деле у меня есть дельта (Kossel Mini), но я уверен, что большинство ваших предложений могут быть в какой-то степени связаны. В любом случае, я думаю, что этот ответ заслуживает того, чтобы остаться для справки! :), @Tormod Haugene


2

Несколько предложений, которые я не видел, явно изложены в других ответах.

Разрешение экспорта

При экспорте файлов STL вы можете увеличить разрешение. Если точность размеров крайне важна, вам нужно убедиться, что процесс преобразования STL не изменил размеры криволинейных поверхностей за пределами ваших максимальных минимальных допусков. Т. е. Откройте файл STL в программе CAD и затем повторно измерьте полученные поверхности. Преобразование STL для отверстий делает целые немного меньше, а внешние криволинейные поверхности немного больше.

Материальная Зыбь

Я заметил на своем принтере, что при печати детали обычно немного больше. Мне удалось учесть это в моей САПР-модели, слегка уменьшив некоторые размеры в САПР перед их экспортом. Мои размеры обычно отклоняются примерно на 0,1-0,2 мм в XY, поэтому, если вы делаете что-то с близкими посадками, стоит настроить файл перед печатью.

Деформация

Если у меня есть деталь, которая должна быть идеально плоской, я использую плот с дополнительным кольцом (или двумя) вспомогательных дисков, окружающих деталь. Для самой плоской стороны я также напечатаю это на сборке. Если у вас их два или больше, то лучше рассудите сами.

Угловые квартиры

Если у меня есть деталь с плоскими поверхностями, которые находятся под углом к платформе сборки, я замедлю свой экструдер, 10 мм/с-это моя скорость. Если экструдер будет двигаться медленно, это поможет гарантировать, что ваши края и стенки будут относительно гладкими и с наименьшим количеством искажений.

Калибровка и настройка

Все это говорили, и я повторю еще раз. Проверьте принтер перед важной печатью. Любое провисание ремней приведет к обвисанию, распечатайте тестовую деталь, чтобы убедиться, что ваши температурные настройки подходят для филамента и что расстояние извлечения сведет к минимуму нанизывание.

Я делаю несколько тестовых отпечатков с новым филаментом и снова примерно на полпути через рулон, чтобы убедиться, что все по-прежнему работает должным образом, и при необходимости я буду настраивать вещи по мере необходимости.

,

2

Я печатаю несколько пэтов, которые используют 2,5-миллиметровые "Пого-штифты", которые являются подпружиненными электрическими контактами. Я обнаружил, что многие переменные будут влиять на размер отверстий в моем дизайне. Расход, температура даже разных марок филамента изменят конечный размер.

Я создаю профиль для каждой детали и конкретной нити. Таким образом, я могу вносить изменения, не меняя другие части/проекты. Затем я печатаю тестовый образец с отверстиями 2,5 мм и несколькими отверстиями на несколько десятых миллиметра больше и меньше. Я также делаю отверстия в тестовом образце вертикальными, а некоторые-горизонтальными, поскольку обнаружил, что ориентация слоев имеет значение.

Затем я вставляю штифты в свой тестовый образец и отмечаю, какая ориентация и диаметр подходят лучше всего.

После этого я блокирую все переменные, которые только могу придумать! Я добавил несколько шариков осушителя в свои бункеры для хранения филамента и обнаружил, что даже это увеличивает диаметр напечатанных отверстий.

,