Priedų gamybos projektavimas gali būti iššūkis, tačiau tai taip pat įdomus ir naudingas procesas. Šiame vadove bus aptarti patarimai ir gudrybės, padėsiančios sukurti dizainą, puikiai tinkantį 3D spausdinimui. Taip pat apžvelgsime kai kuriuos priedų gamybos pranašumus ir tai, kaip tai keičia verslo veiklą.
Kas yra priedų gamyba?
Papildoma gamyba yra technologija, kuri sukuria objektus nuosekliai pridedant medžiagą sluoksnis po sluoksnio, kol objektas bus sukurtas. Jis plačiau žinomas kaip 3D spausdinimas. AM technologija egzistuoja nuo devintojo dešimtmečio.
Pirmosiomis dienomis jis buvo ribotas dėl naudojamų medžiagų ir objektų, kuriuos galėjome sukurti, tipas dėl spausdinimo proceso dydžio ir formos apribojimų. Šiais laikais jų yra daug 3D spausdinimo technologijos, mašinos ir turimos medžiagos, o tai reiškia, kad yra labai mažai objektų, kurių negalima pagaminti naudojant šią technologiją.
Priedų gamybos pranašumai, palyginti su tradiciniais gamybos procesais
Priedų gamyba duoda daug naudos. Jie įtraukia:
- Sutrumpėja pristatymo laikas nuo dizaino iki galutinio produkto.
- Didesnė dizaino laisvė.
- Padidintas tikslumas.
- Sumažintas medžiagų švaistymas.
- Gamybos lankstumas – pavyzdžiui, mažos partijos arba vienkartinės gamybos serijos gali būti ekonomiškai naudingos.
Dėl šių veiksnių priedų gamyba idealiai tinka mažoms įmonėms ir nišinėms rinkoms, kuriose klasikiniai gamybos procesai nebūtų perspektyvūs. Be to, kadangi nuo pat pradžių daugiau gaminių kuriama atsižvelgiant į priedų gamybą, greičiausiai sumažės bendra prekių kaina ir dar labiau padidės dizaino laisvė.
Kaip sukurti priedų gamybą
Prieš pradėdami kurti priedų gamybą, turite atsižvelgti į kai kuriuos svarbius dalykus. Pažiūrėkime.
1. Įsitikinkite, kad 3D modelis yra atsparus vandeniui
Vienas iš dizaino privalumų priedų gamybai yra tai, kad jis leidžia sukurti sudėtingas geometrijas, kurių neįmanoma pasiekti naudojant tradicinius gamybos metodus. Tačiau tai taip pat reiškia daugiau vandens galimybių patekti į dizainą ir sukelti problemų. Norėdami užtikrinti, kad jūsų 3D modelis būtų atsparus vandeniui, projektavimo proceso metu turėsite atlikti keletą papildomų veiksmų.
- Įsitikinkite, kad visi projekte esantys kanalai ir tuštumos yra sandarūs. Jei yra vietų, į kurias gali patekti vanduo, pridėkite kanalizaciją ar kitas funkcijas, kad vanduo nepatektų.
- Jei aptiksite kokių nors nutekėjimų savo dizaine, galite juos ištaisyti pridėdami arba perkeldami viršūnes, kol tinklelis bus visiškai sandarus.
- Kitas būdas išvengti nuotėkio – naudoti didesnės raiškos tinklelį. Taip bus sukurtas lygesnis paviršius, kuriame mažiau tikėtina, kad bus tarpų ar skylių. Subalansuokite tinklelio skiriamąją gebą su modelio sudėtingumu. Jei tinklelis per tankus, bus sudėtinga redaguoti ir sulėtinti kompiuterį.
- Galiausiai apsvarstykite galimybę naudoti natūraliai vandeniui atsparias medžiagas, pvz., tam tikras plastiko ar metalo rūšis. Šios atsargumo priemonės gali padėti užtikrinti, kad jūsų 3D modelis atlaikytų vandens poveikį.
2. Patikrinkite susitraukimą ir deformaciją
Visoms kalboms apie priedų gamybos dizainą svarbu nepamiršti to, kad tolesnis apdorojimas vis dar yra svarbus. Viena sritis, į kurią vis dar reikia atkreipti dėmesį, yra susitraukimas ir deformacija (žr kaip išvengti deformacijų 3D spaudiniuose).
Tradiciniai gamybos metodai yra valdomi pagal dizaino ypatybes, tokias kaip nuožulniai ir grimzlės kampai. Tačiau naudojant priedus, konstrukcijos orientacija gali labai paveikti susitraukimą ir deformaciją. Todėl prieš pradedant kūrimo procesą būtina patikrinti, ar nėra šių defektų. Taip išvengsite netikėtumų ir užtikrinsite, kad jūsų dalys atitiks projektavimo specifikacijas.
3. Apsvarstykite iškyšas
Projektuodami priedų gamybą, turėtumėte atsižvelgti į iškyšas. Išsilenkimai atsiranda, kai dalis konstrukcijos kabo virš erdvės be atramos. Tai gali būti problematiška, nes spausdinimo metu medžiaga nusėda sluoksnis po sluoksnio. Niekas apačioje neprilaiko medžiagos, kuri gali subyrėti ir sugadinti spaudinį.
Pridėkite atramas prie dizaino, kad užtikrintumėte stabilumą spausdinant. Arba galima reguliuoti iškyšos kampą taip, kad būtų mažesnė tikimybė, kad jis subyrės. Jei kurdami priedų gamybą nepaisysite šios srities, galite būti tikri, kad gaminsite aukštos kokybės spaudinius.
4. Apsvarstykite modelio stiprumą
Kuriant priedų gamybą, labai svarbu atsižvelgti į modelio stiprumą. Skirtingai nuo tradicinių gamybos metodų, AM gamina dalis sluoksnis po sluoksnio iš skysčio ar miltelių telkinio. Dėl to šios dalys tam tikromis kryptimis gali būti silpnesnės ir labiau linkusios lūžti.
Norint užtikrinti, kad jūsų AM dalis būtų pakankamai tvirta, kad atlaikytų naudojimo įtempius, labai svarbu atsižvelgti į jos orientaciją projektavimo procese. Pavyzdžiui, jei kuriate dalį, kuri patirs didelį streso lygį kryptimi, apsvarstykite galimybę nukreipti dalies sluoksnius taip, kad jie būtų statmenai kryptis.
Dėl to DfAM inžinieriai turi atidžiai apsvarstyti naudojamų medžiagų stiprumą ir pačios dalies dizainą, kad sukurtų galutinius funkcinius gaminius.
5. Patikrinkite rezoliuciją
Kuriant priedų gamybos komponentus, būtina atsižvelgti į modelio skiriamąją gebą. Skiriamoji geba yra nedidelė funkcija, kurią galima tiksliai atspausdinti, ją riboja nusodinimo antgalio dydis ir sluoksnio storis. Pavyzdžiui, modelis, kurio skiriamoji geba yra 0,1 mm, negalės spausdinti smulkesnių nei 0,1 mm funkcijų.
Didesnės raiškos modelius gaminti brangiau, tačiau jie gali būti būtini spausdinant smulkias detales ar sudėtingas geometrines figūras. Renkantis savo modelio skiriamąją gebą, labai svarbu suderinti kainą ir tikslumą.
6. Apsvarstykite pabėgimo skyles
Kurdami objektą su keliomis dalimis, kurias reikia pritvirtinti, dizaineriai turi atsižvelgti į tai, kad tarp dalių bus tuštumų ar tarpų. Dėl šių tuštumų gali kilti problemų spausdinant, nes jos sulaiko orą ir neleidžia daliai tinkamai prilipti prie konstrukcijos plokštės. Vienas iš būdų išspręsti šią problemą – į dizainą įtraukti pabėgimo angas.
Išsiurbimo angos yra mažos angos, iš kurių spausdinimo proceso metu gali išeiti oras ir perteklinė medžiaga, taip užkertant kelią įstrigusiam orui sukelti problemų spausdinimo proceso metu. Taigi kiekvienam, besidominčiam priedų gamybos projektavimu, labai svarbu į dizainą įtraukti evakuacines angas.
7. Venkite įpjovimų ir aštrių kampų
Dizainas yra labai svarbus 3D spausdinimui. Viena dažna klaida yra projektuoti objektus su įpjovomis arba aštriais kampais. Šios funkcijos gali atrodyti gerai kompiuterio ekrane, tačiau gali sukelti problemų spausdinant. Priežastis ta 3D spausdintuvai statykite objektus po vieną sluoksnį.
Jei objekte yra įpjova, spausdintuvas gali nesugebėti tinkamai išdėstyti medžiagos, todėl dalis bus silpna arba deformuota. Aštrūs kampai taip pat gali sukelti problemų, nes spausdinant jie gali deformuotis arba lūžti. Todėl geriau apsisaugoti nuo įpjovimų ir aštrių kampų, pasirenkant dizainą, kurį galite lengvai spausdinti be problemų.
Išbandykite savo dizainą prieš siųsdami jį į spausdintuvą
Dabar, kai žinote, kaip kurti priedų gamybą, svarbu išbandyti dizainą prieš siunčiant jį į 3D spausdintuvą. Tai leis įvertinti, kaip dizainas veikia priedų gamybos procese ir nustatyti galimas problemas. Tai taip pat puikus būdas susidaryti supratimą apie išlaidas, susijusias su jūsų gaminio 3D spausdinimu.
Išbandę dizainą ir patenkinti rezultatais, galėsite nusiųsti jį į spausdintuvą. Atsižvelgdami į šiuos vertingus patarimus, galite užtikrinti, kad jūsų gaminys bus atspausdintas teisingai ir pagal jūsų specifikacijas.
