Quando si progettano parti che dovrebbero adattarsi a oggetti esterni o altre parti stampate, quali misure si possono prendere per garantire che le dimensioni della stampa finale siano accurate e si adattino all'altro oggetto?

Per quanto ne so, hai almeno due opzioni per tenere conto dell'imprecisione e della riduzione della stampante:

• Regola lo spazio attorno ai giunti nel tuo modello CAD
• Regola gli offset dimensionali nel tuo software slicer

Esistono flussi di lavoro validi che è possibile utilizzare per progettare e stampare modelli 3D in modo accurato senza ricorrere a tentativi ed errori?

Penso che il modo migliore per farlo sia quello di calibrare la stampante e l'affettatrice nel miglior modo possibile. Uno dei miei animali domestici è quando le persone caricano STL che sono state adattate per adattarsi alla loro stampante / materiale. Ci sono molti fornitori di materiale che variano in termini di qualità, così come molti materiali e stampanti diverse che le tolleranze non dovrebbero essere integrate nella parte perché alla fine di solito rende più difficile per gli altri tentare di stampare il modello.

Se non condividi modelli, tutto quello che posso dire è che stai ancora meglio calibrando la tua stampante e sintonizzando la tua affettatrice sul tuo materiale. Avrai più fortuna con i modelli di altre persone e divertirai a progettare il tuo.

Se i problemi persistono, la modifica del modello è probabilmente l'ultima opzione. Non conosco alcun programma CAD in grado di funzionare con problemi con le stampanti 3D, quindi l'esperienza sarà il tuo unico aiuto. So che in Inventor puoi andare in giro e addensare / sfalsare singole superfici del modello per compensare o se avessi una percentuale per il tuo restringimento potresti diventare creativo con le formule negli schizzi.

Sfortunatamente, diversi firmware e diverse affettatrici richiedono tecniche di calibrazione diverse! Esistono molti consigli specifici del software, come la stampa di una scatola di calibrazione a parete singola e la misurazione dello spessore della parete. Questa è una buona tecnica per Slic3r, ma non per Simplify3D. Può essere molto confuso.

Ecco lo schema generale di cosa dovresti fare:

1. Controllo di calibrazione approssimativo per passi stampante / mm. I valori nelle impostazioni del firmware hanno senso per l'hardware di movimento lineare? Ad esempio, è possibile calcolare quali valori teorici DOVREBBERO essere basati sul passo della cinghia e sul conteggio dei denti della puleggia. Stampa qualcosa di moderatamente grande (~ 100-200mm) e controlla se è +/- 1-2%. Se è più di questo, i tuoi passi / mm sono probabilmente sbagliati.
2. Verificare la presenza di un gioco meccanico usando una stampa di controllo del gioco come questa: http://www.thingiverse.com/thing:252490 Stringere le cinghie ed eseguire altre regolazioni specifiche della stampante necessarie per eliminare il gioco. Il gioco annullerà altri passaggi di calibrazione, quindi assicurati che non ci siano slop!
3. Seguire i passaggi consigliati per la calibrazione del volume di estrusione per l'affettatrice. Questo inizia misurando il diametro del filamento con le pinze e inserendolo nell'affettatrice. E quindi di solito "stampa una scatola a parete singola e misura lo spessore" o "stampa una serie di scatole di calibrazione di riempimento al 100% e regola il moltiplicatore di estrusione sul valore più grande che sembra buono senza rigonfiamento".Misurando il diametro del filamento e quindi regolando un'impostazione di calibrazione dell'estrusione nell'affettatrice, sarai in grado di misurare il filamento futuro e le stampe usciranno correttamente. Dare valori di diametro falso all'affettatrice ti costringerà a ricalibrare ogni volta che cambia il diametro. Si noti che è necessario ripetere questa calibrazione per ogni MATERIALE FILAMENTALE e DESIGN ESTRUSORE. Differenti coppie di materiale / estrusore avranno profondità di morso diverse e diametro effettivo dell'azionamento.
4. Verifica della calibrazione di precisione stampando una varietà di dimensioni degli oggetti e STAMPANDO "dimensione desiderata" come X e "dimensione effettiva" come Y. Quindi trova un'equazione di adattamento lineare, y = mx + b. (Eseguire questa operazione separatamente per gli assi X, Y e Z della stampante.) Il valore "m" è l'errore di scala. È possibile utilizzare il ridimensionamento degli oggetti slicer per risolvere questo problema. Ad esempio, l'ABS richiede in genere un ridimensionamento del 100,3-101% per tenere conto della contrazione. Se si riscontra un errore di scala con un materiale a basso restringimento come il PLA, è possibile regolare i passi / il valore del firmware per compensare. Il valore "b" è l'errore di larghezza fissa.Supponendo che non si abbia un gioco, questo di solito è causato dalla piccola quantità di protuberanze di plastica fusa ai lati o da un errore di calibrazione del volume di estrusione. È possibile migliorare questo perfezionando il volume di estrusione. Molte affettatrici hanno anche impostazioni di "compensazione dimensioni orizzontale / XY" che è possibile utilizzare per ridurre / espandere la parte di b / 2 per correggere l'errore di larghezza fissa. Qualsiasi errore residuo a larghezza fissa che non è possibile correggere con le impostazioni dell'affettatrice deve essere aggiunto come tolleranza nei modelli di parti.

Se segui questi passaggi, dovresti ottenere +/- 0,1 mm o una precisione dimensionale migliore sulle tue stampe. *

* Delta non inclusi. È tutta un'altra palla di cera.

Penso che sia importante ricordare che una stampante 3D è sia uno strumento di ricerca e sviluppo che un pezzo di attrezzatura per la produzione. Come tale, dovremmo trattarlo ed è un processo simile ad altri pezzi di apparecchiature di produzione (ad esempio mulini, seghe, ecc.). Altri metodi di produzione (sebbene tradizionali) come un mulino richiedono in genere la post-elaborazione delle parti per rimuovere eventuali sbavature e pulire le parti. Poiché gli strumenti come un mulino sono una tecnologia sottrattiva, possono già tollerare tolleranze posizionali / dimensionali strette. Tuttavia, poiché la stampa 3D è una produzione additiva, è difficile mantenere le stesse tolleranze direttamente dalla macchina rispetto agli strumenti tradizionali.

Per questo motivo, suggerirei i tempi di pianificazione per un processo più tradizionale dopo la stampa se le tolleranze e le connessioni sono un problema. Questo potrebbe essere semplice come usare un Dremel o usare un mulino / tornio. Tuttavia, consiglierei di aumentare le impostazioni di conchiglia / pavimento / tetto nell'affettatrice per adattarsi al processo sottrattivo.

Alcuni suggerimenti che non ho visto esplicitamente indicati nelle altre risposte.

Risoluzione di esportazione

Quando esporti i tuoi file STL puoi aumentare la risoluzione. Se l'accuratezza dimensionale è estremamente critica, ti consigliamo di confermare che il processo di conversione STL non ha modificato le dimensioni delle superfici curve al di fuori delle tue tolleranze minime. Vale a dire aprire il file STL nel programma CAD e quindi misurare nuovamente le superfici risultanti. La conversione STL per i fori rende leggermente più piccoli gli interi e le superfici curve esterne leggermente più grandi.

Materiale Swell

Ho notato sulla mia stampante che le parti sono in genere leggermente più grandi quando stampate. Sono riuscito a renderlo conto nel mio modello CAD riducendo leggermente alcune dimensioni in CAD prima di esportarle. Le mie dimensioni sono in genere di circa 0,1-0,2 mm in XY, che se stai realizzando qualcosa con adattamenti ravvicinati vale la pena modificare il file prima della stampa.

Orditura

Se ho una parte che deve essere perfettamente piatta, userò una zattera con un anello aggiuntivo (o due) di dischi di supporto che circondano la parte. Per il lato più piatto lo stamperò anche sulla piastra di costruzione. Se ne hai due o più, il miglior giudizio.

Appartamenti angolati

Se ho una parte con superfici piane che sono ad angolo rispetto alla piattaforma di costruzione, rallenterò il mio estrusore verso il basso, 10 mm / s è la mia velocità. Mantenere l'estrusore in movimento lentamente contribuirà a garantire che bordi e pareti siano relativamente lisci e con la minima distorsione.

Calibrazione e impostazione

Lo hanno detto tutti, lo dirò di nuovo. Controllare la stampante prima di una stampa critica. Qualsiasi abbassamento delle cinture provoca la caduta, stampare una parte di prova per assicurarsi che le impostazioni di temperatura siano buone per il filamento e che la distanza di estrazione riduca al minimo le stringhe.

Faccio alcune stampe di prova con un nuovo filamento e di nuovo circa a metà attraverso un rotolo per assicurarmi che tutto funzioni ancora correttamente e, se necessario, modificherò le cose secondo necessità.

Stampo diverse patatine che utilizzano "pin Pogo" da 2,5 mm che sono contatti elettrici caricati a molla. Ho scoperto che molte variabili influenzeranno la dimensione dei fori che ho nel mio progetto. Flusso, temperatura anche diverse marche di filamenti cambieranno le dimensioni finali.

Creo un profilo per ogni parte e filamento specifico. In questo modo posso apportare modifiche senza cambiare altre parti / progetti. Quindi stampo un pezzo di prova con alcuni fori da 2,5 mm e alcuni che sono sempre più piccoli di alcuni decimi di millimetro. Faccio anche fori nel pezzo di prova che sono verticali e alcuni che sono orizzontali poiché ho scoperto che l'orientamento agli strati fa la differenza.

Quindi inserisco i perni nel mio provino e noto quale orientamento e diametro si adattano meglio.

Dopodiché, blocco tutte le variabili che mi vengono in mente! Ho aggiunto alcune perle essiccanti ai miei contenitori per la conservazione del filamento e ho scoperto che aumentava il diametro dei fori stampati.