Ориентация деталей при 3D-печати: Как она влияет на прочность, точность и качество поверхности

Может показаться, что нет ничего сложного в том, чтобы выбрать ориентацию, обеспечивающую минимальную высоту по оси z и, соответственно, наименьшее время сборки. Но ориентация исключительно по высоте z не всегда имеет смысл с точки зрения требований к детали. Есть еще несколько технических факторов, которые вступают в игру, когда вы думаете об ориентации деталей для 3D-печати. Когда вы думаете об ориентации деталей для 3D-печати - в частности, стереолитографии (SLA) - подумайте о карандаше. Что потребуется для послойной 3D-печати этого карандаша в горизонтальном или вертикальном положении? Горизонтальная печать займет меньше времени, потому что карандаш более плоский, когда лежит на боку, а вертикальная печать займет значительно больше времени, потому что карандаш стоит высоко и требует большего количества нарисованных слоев, последовательно уложенных один на другой. Горизонтальная печать также потребует больше опорных конструкций по сравнению с вертикальной печатью карандаша, а они потребуют дополнительного времени для удаления, чтобы получить готовую деталь. Таким образом, выбор ориентации может сводиться к требованиям к прочности или к качеству обработки поверхности карандаша, и, возможно, вы даже захотите сориентировать деталь под углом. Есть несколько соображений при выборе стереолитография Ориентация на строительство. Давайте приступим!

Ориентация 3D-печатных деталей для повышения прочности

Давайте сначала рассмотрим небольшую иллюстрацию, которая объясняет общие последствия наращивания слоев при 3d-печати и воздействия внешних сил на детали. Когда силы натяжения направлены нормально, или перпендикулярно, к слоям, деталь, как правило, становится слабой. Когда силы натяжения параллельны или направлены вдоль слоев, деталь становится прочнее. Когда силы направлены нормально к слоям, деталь обычно способна выдерживать большее сжатие, чем если бы силы были направлены вдоль слоев. Отсюда следует два вывода:

  1. Печатайте в такой ориентации, чтобы слои совпадали с осью, на которой сила натяжения максимальна, и
  2. Печатайте в такой ориентации, чтобы слои пересекались с осью, где сила сжатия максимальна

В теоретическом случае с карандашом, скорее всего, подойдет горизонтальная ориентация сборки, чтобы учесть силы растяжения и изгиба, с которыми карандаш будет сталкиваться при использовании. Обратите внимание, что эти рекомендации всегда применимы к деталям, изготовленным методом моделирования плавленым напылением (FDM). Детали SLA обладают гораздо меньшей анизотропией, чем детали FDM, поскольку слои скрепляются химическим способом, а разрешение, достигаемое при SLA, гораздо выше, чем при FDM. Однако термореактивные материалы могут потребовать дополнительного обдумывания ориентации деталей для достижения максимальной прочности критических элементов детали.

Прокрутить к верху

Обработка с ЧПУ
3D-печать
Расширенные рекомендации по DFX