Quale risoluzione è necessaria per i mattoncini compatibili con Lego?


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Ho trovato una storia su qualcuno di attrezzature per la stampa 3D per il loro minifig Lego , usando un Ultimaker. (L'articolo è in olandese, ma accompagnato da fotografie).

Ho notato che ciò che hanno fatto non erano i veri mattoni di collegamento, ma gli strumenti utilizzati dal minifig. E anche così, sono stati necessari in seguito un deposito e un dremel per adattarli correttamente.

Mi è stato detto che per fare in modo che qualcosa si connetta correttamente con il vero Lego, la macchina deve essere sintonizzata in modo molto preciso.

Quindi, quale risoluzione è necessaria per stampare i mattoni che si collegheranno con i normali mattoncini Lego?

Risposte:


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Si tratta più di una calibrazione che di una risoluzione: una stampante scarsamente calibrata presenterà errori di dimensione che impediscono l'accoppiamento con i mattoncini LEGO o altri stampati.

Inoltre, "risoluzione" è un termine incredibilmente carico per le stampanti 3d, perché può significare molte cose diverse. Ma non abbiamo bisogno di approfondire subito. Ci sono davvero due grandi cose di cui preoccuparsi: altezza dello strato e larghezza dell'estrusione.

Le altezze dello strato di 0,1 mm o 0,2 mm dovrebbero andare bene. Gli strati più grossi possono incorrere in problemi di finitura superficiale che rendono difficile mettere i mattoni o smontarli. Probabilmente non ci sono molte ragioni per andare più fine di 0,1 mm per questa applicazione. Quasi tutte le stampanti FFF possono eseguire altezze di strato di 0,1 mm purché siano ragionevolmente ottimizzate.

Qualsiasi tipica stampante FFF per uso domestico con un ugello "normale" può stampare abbastanza bene per far funzionare i mattoni. Deve solo essere ottimizzato. La più piccola caratteristica "must have" in un mattoncino lego standard è la parete spessa 1,6 mm attorno ai lati. Le dimensioni minime tipiche delle funzioni stampabili per una stampante FFF sono il doppio della larghezza dell'estrusione, poiché l'affettatrice posizionerà un percorso sul bordo interno della forma e sul bordo esterno della forma. (Alcune affettatrici consentiranno le funzioni di estrusione singola, ma questo non è generalmente raccomandato perché rende le parti deboli.)

Quindi, quanto è larga la larghezza dell'estrusione? È regolabile e diverse affettatrici raccomandano automaticamente valori diversi, ma come regola empirica deve essere compresa tra 1 e 2 volte la dimensione dell'ugello. Esistono alcune stranezze di calcolo del volume in diverse affettatrici che possono incoraggiare dimensioni maggiori o minori, quindi a volte le persone raccomandano [larghezza dell'estrusione = dimensione dell'ugello + altezza dello strato] in particolare con Slic3r. Questo è molto specifico per il sistema.

Supponendo di avere l'ugello di serie più comune con un orifizio di 0,4 mm e di impostare anche la larghezza di estrusione su 0,4 mm, l'affettatrice dovrebbe mettere quattro fili nelle pareti del mattone LEGO. Quello è buono.

Dove diventa difficile è se si dispone di una larghezza di estrusione che non si divide uniformemente in 1,6 mm. Supponi di stampare con una larghezza di estrusione di 0,6 mm. C'è abbastanza spazio nel muro della parte per posizionare due fili perimetrali completi da 0,6 mm ... ma poi uno spazio di 0,4 mm sarà lasciato al centro. Non è possibile inserire un altro filo da 0,6 mm in quello spazio di 0,4 mm. Affettatrici diverse gestiscono questi modi diversi. Alcuni lasceranno uno spazio vuoto tra le pareti e otterrai una stampa molto debole. Alcuni schiacciano una quantità eccessiva di plastica nello spazio, causando una scarsa qualità di stampa poiché il materiale in eccesso si accumula sempre più su ogni strato. Alcuni spingeranno un filo più piccolo del comandato per provare a riempire correttamente il volume.

Pertanto, il consiglio generale con piccole funzionalità è di assicurarsi che la larghezza dell'estrusione raggiunga lo spessore minimo della parte un numero ragionevole di volte.

  • [Dimensione funzione / larghezza estrusione <2] è MALE
  • [Dimensione funzione / larghezza estrusione = 2] è BUONO
  • [2 <Dimensione funzione / larghezza estrusione <3] è MALE
  • [Dimensione funzione / larghezza estrusione> 3] è BUONO

Sebbene queste possano variare in base all'affettatrice, le affettatrici più vecchie come Skeinforge tendono ad avere più problemi rispetto alle affettatrici più recenti. Quello che dovresti fare in pratica è controllare l'anteprima di stampa della tua slicer per vedere se sta lasciando uno spazio tra i fili. Quindi regola la larghezza dell'estrusione e il conteggio del perimetro / shell per cercare di ottenere un output intelligente. C'è qualche prova ed errore coinvolti.


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La più piccola caratteristica "bello da avere" è una vestibilità aderente, quindi i mattoni si incastrano correttamente e IIRC, 0,1 mm, è troppo grande per quello.
Segna il

Se la tolleranza di 0,1 mm è adeguata dipende dalla plastica - nylon, sicuramente, PLA, no. L'ABS (come i veri mattoncini Lego) potrebbe essere ok. La maggior parte dei progetti di mattoni orientati al 3DP che ho visto modificano alcuni dettagli di progettazione per renderli più adatti a tolleranze un po 'più allentate.
Ryan Carlyle,

Detto questo, se stai sintonizzando specificamente per stampare ripetutamente un singolo tipo di cosa, puoi colpire +/- 0,05 mm o meglio in modo abbastanza coerente. La risoluzione del sistema di movimento in una tipica stampante 3d per uso domestico / hobbista è di 10 micron e la precisione del controllo del volume in plastica aggiunge una leggera variazione a questo. La distanza di progettazione tra i mattoncini Lego effettivi è di 0,1 mm, ad esempio 0,05 mm dovrebbe essere adeguata.
Ryan Carlyle,

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Alcuni guardandosi intorno dicono che Lego ha una tolleranza dello stampo di 0,005 mm, che apparentemente si traduce in 0,01 mm nelle parti finite.
Segna il

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Ho stampato alcuni blocchi in PLA, con un ugello da 0,4; la stampante non era perfettamente sintonizzata, ma i blocchi si adattano ancora, a malapena. Quindi, con un'accurata messa a punto, potrebbe funzionare bene.
TextGeek

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Ho delle note sulla stampa dei mattoncini Lego qui:

https://www.thingiverse.com/thing:3424550

Il risultato è che si desidera allineare lo spessore delle pareti dei bordi del modello in mattoni in modo che corrisponda a un multiplo esatto dello spessore degli ugelli della stampante. Ciò è più importante dell'utilizzo di un file STL che corrisponda esattamente alle dimensioni Lego reali, poiché è probabile che il tuo slicer e la tua stampante non siano in grado di abbinare tali dimensioni. E per questo motivo, avrai bisogno di altri aggiustamenti ai mattoni per aiutarli a stare bene l'uno con l'altro e con i Lego reali.

Inoltre, benché sia ​​ben chiaro che i mattoncini Lego utilizzano una "Lego Unit" da 1,6 mm per il loro spessore del bordo standard, è meno chiaro che utilizzino un "Fattore di gioco" aggiuntivo da 1 mm per aiutare i mattoncini a adattarsi meglio. Sulla base dei miei test, questo fattore di gioco viene rimosso da entrambi i lati di un bordo, in modo che una parete di bordo Lego standard dovrebbe avere uno spessore di 1,4 mm.

Metti tutto insieme e ho scoperto che vuoi puntare su bordi da 1,2 mm quando si utilizza un ugello da 0,2 mm e bordi da 1,5 mm quando si utilizza un ugello da 0,5 mm.

In alternativa, un ugello da 4 mm può eseguire veri bordi Lego da 1,4 mm utilizzando solo 1 linea per le pareti esterne e riempiendo i rimanenti 6 mm di spessore. Personalmente, mai voglio usare solo 1 linea per un muro e 1,5 volte il diametro dell'ugello è anche il minimo indispensabile di cui mi fiderei per riempire per funzionare bene, rendendo anche questo piano una sfida.

Il pezzo che ho collegato è in realtà un generatore di mattoni personalizzabile , che ti consentirà di effettuare regolazioni di precisione e ti aiuterà a creare modelli STL di mattoni basati sulla tua stampante, la tua affettatrice e le impostazioni e il tuo materiale, che stamperanno bene e si adatteranno ad altri mattoni .

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