Выберите процент заполнения

14

Поскольку я работаю в 3D-типографии инженерной школы, ученики всегда задаются вопросом, какой 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 вариант экспорта в формат .stl или .step или в любой другой формат, который может быть принят программным обеспечением для моделирования. Кто-нибудь видел или думал о чем-то подобном?

Антон Осадчий
источник

Ответы:

6

Я не верю, что нарезка движков создает какую-либо твердую модель, которая была бы полезна для моделирования САПР. Когда механизм нарезки разрезает 3D-модель, его целью является выделение предпочтительных машинных путей в G-коде (какого-то рода). Тем не менее, я прочитал несколько статей, провел несколько тестов и услышал через виноградную лозу, что от 10% до 35% достаточно для большинства применений. Однажды я смотрел вебинар для понимания нового интерфейса MakerWare, который объяснил, как они выбирают такие настройки. Хотя я не могу найти клип непосредственно, здесь есть страница для всех вебинаров MakerBot. Я думаю, что этот вебинар был тем, который я наблюдал, объясняя немного о предпочтительных процентах заполнения.

По опыту, что-то более 35% не дает гораздо большей силы с заполняющей стороны вещей. Более 35%, и вы захотите пересмотреть то, как вы ориентируете печать, когда вы печатаете ее, и то, что вы печатаете, чтобы использовать зернистую структуру для надлежащей прочности.

Однако процент / шаблоны заполнения не являются единственной переменной для создания сильных частей. Заполнение действительно просто способ сэкономить время и материал. Вот несколько других способов увеличить силу:

  • Увеличьте вашу раковину. Оболочка - это количество шаблонов профиля на слой. Как правило (в FDM / FFF), каждая оболочка около диаметра вашего экструдера сопла.
  • Увеличьте свой пол / крышу. Подобно оболочке, пол / крыша относится к числу слоев, которые образуют «нижнюю» и «верхнюю» часть детали относительно монтажной плиты.
  • Ориентация на печать. Обратите внимание на то, какие участки детали подвержены деформации вдоль «зерна» слоев. Попробуйте повернуть свою деталь на рабочей пластине таким образом, чтобы свести к минимуму возможные сбои как при печати, так и после печати.
  • Пост процесс. Не бойтесь делать некоторую постобработку, чтобы увеличить прочность. На рынке есть несколько 3D-принтеров, которые включают в себя кевларовые пряди в процессе печати, чтобы усилить свои отпечатки. Тем не менее, это может быть так просто, как просто покрыть деталь эпоксидной смолой с помощью некоторых базовых методов отделки. Это немного больше работы, но она превращает слабые 3D-напечатанные детали в отпечатки полного качества.

Обновление: на основании некоторых комментариев кажется, что вам лучше всего найти собственное приложение, которое может либо преобразовать файл g-кода в твердотельную модель (попробуйте программное обеспечение CAM?), Либо создать плагин для вашего программного обеспечения CAD (Я знаю, что Unigraphics NX и Solidworks допускают это) и, по сути, воссоздают ваш собственный механизм нарезки, который берет вашу твердотельную модель и динамически генерирует тот же шаблон заполнения внутри.

Возможно, посмотрите на работы Simlab или аналогичного, который имеет много программных плагинов 3D. Я не продвигаю их и не работаю на них, это просто справка о том, что искать.

tbm0115
источник
Спасибо за ссылку, проверю. Для инженерных приложений нам нужны точные данные, по крайней мере, это требуется по описанию проекта. Инженеры могут передать некоторые эксперименты и опыт, но это будет гораздо более надежный источник информации, чтобы разрезать вашу часть, а затем с помощью моделирования доказать, что эти параметры выдержат такую ​​нагрузку.
Антон Осадчий
Вы можете напечатать свои собственные растягивающие стержни и проверить различные% заполнения внутри компании. Однако это будет сильно зависеть от источника материала и параметров оболочки.
tbm0115
1
Для изгибающих нагрузок, которые являются основным режимом разрушения в реальных печатных деталях (поскольку они концентрируют натяжение на поверхности объекта, где линии слоев представляют обильные места возникновения трещин), добавление периметров значительно более эффективно, чем добавление заполнения. Такое поведение маскируется в стандартных испытаниях на растяжение, но вы увидите это в испытании на изгиб в четыре стержня.
Райан Карлайл
Спасибо за уточнение по периметру, я забыл действительно подчеркнуть это
tbm0115
Конечно, с помощью баров это можно сделать, напечатав тестовые бары. 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.
Антон Осадчий
3

Поскольку я пока не могу прокомментировать этот вопрос, я подумал, что дам ответ в дополнение к уже предоставленной полезной информации.

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

Распечатка растягивающих стержней была бы отличной вещью для образовательных целей. Столбцы должны различаться не только в процентах заполнения, но и в разных схемах заполнения. В зависимости от типа приложенных напряжений и нагрузок, различные рисунки могут быть более сильными, например, при более низких скоростях заполнения.

Кроме того, скорость заполнения должна соответствовать толщине дна, верхней части и боковых стенок. Это особенно важно с ABS, когда дело доходит до усадки, деформации и задержки. Чтобы деталь была настолько прочной, насколько это возможно, когда деталь остывает, она должна равномерно сжиматься. Это хорошо известный фактор для машинистов, создающих формы для литья под давлением и литья. В противном случае у вас могут возникнуть непреднамеренные дополнительные слабые места.

Наконец, при создании растягивающих стержней обязательно учитывайте усадку, возникающую вдоль каждой оси, для каждого отдельного примера. Я бы также предложил разрезать каждый из них открытым, а также попытаться разбить несколько друг от друга (очень грубо). Это может стимулировать много размышлений при разработке детали перед ее печатью.

Алекс Скай
источник
2

Антон, я анализирую G-код и строю модель конечных элементов и тепловое переходное событие, чтобы имитировать печать детали, после чего следует структурное моделирование для определения состояния деформации и напряжения в результирующей детали. Затем эта часть может быть дополнительно проанализирована с помощью внешних нагрузок для определения механических характеристик. Я использую программное обеспечение ANSYS и возможность рождения и смерти элемента, чтобы активировать небольшой объем материала на каждом тепловом переходном этапе. Структурная симуляция статична, но также выполняется в то же время, что и тепловой переходный процесс.

К. Кеннеди
источник
Вот это да! Это звучит очень сложно и, вероятно, слишком сложно для большинства наших пользователей. Было бы очень интересно, если бы вы могли рассказать нам, что вы узнали из этого моделирования (некоторые практические правила и, возможно, некоторые статистические данные), потому что не так много людей смогут повторить это.
Том ван дер Занден
Спасибо чувак! У меня есть опыт работы с ANSYS, поэтому я могу попробовать его. Единственный вопрос - как вы импортировали g-код в симуляцию Ansys?
Антон Осадчий
1

Я мог бы придумать способ. Но для этого может потребоваться несколько программ.

Сначала получите файл CAD. Импорт в магию (Материализация проприетарного программного обеспечения) Существует функция для структур, вы можете создать свою собственную внутреннюю структуру. Так что добавьте фермы и т. Д. Экспорт stl. (Существует одно программное обеспечение, которое позволяет прямое преобразование STL в пошаговые, я думаю, оно называется Instep) Или я думаю, что вы могли бы уменьшить плотность сетки и использовать FreeCAD, чтобы преобразовать его обратно в пошаговые и запустить анализ.

Было бы интересно увидеть отчет по части. Также не существует хорошего способа имитации печатной 3d-детали. Может быть, ближе всего будет с композитами.

albseb
источник
0

Если вы инженерный класс, вы можете очень хорошо распечатать большие кубы разного профиля и проверить их.

Чейз Кромвель
источник
ОП упоминал в некоторых комментариях, что тестирование неосуществимо, поскольку для каждой новой части необходимо проводить новые тесты. Геометрия и требования к деталям варьируются таким образом, что несколько растягивающих стержней не соответствуют техническим требованиям. Возможно, опишите процесс, который вы упомянули, чтобы потенциально помочь другим в будущем?
tbm0115
Это должен быть комментарий.
Том ван дер Занден
0

Вы должны сделать это на глаз. Однако вам нужно подумать о том, какой заливкой вы пользуетесь. треугольник будет очень сильным.

После я никогда не использую высокий заполнитель. Большинство моих предметов имеют сильную внешнюю оболочку, IE 3 слоя. Внутри я сделаю от 7 до 14%. Если бы я напечатал квадрат 200 мм ^ 3, у меня не было бы никаких проблем, стоя на нем.

Все зависит. Правда, для ваших настроек я бы не сказал, что вам действительно понадобится больше 14%.

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

StarWind0
источник