Как намалявате 3D печат?

Гледането как вашият 3D принтер поглъща скъп филамент може да ви се струва като харчене на пари с всеки слой. Тази статия се фокусира върху оптимизирането на използването на материали чрез три критични аспекта на работния процес на 3D печат: модификации на дизайна, корекции на настройките на слайсера и интелигентни практики за печат. Тези три области представляват целия процес от концепцията до готовия печат, давайки ви пълен контрол върху разхода на материали.

Етап 1: Проектиране на части за намаляване на материала за 3D печат

Дизайнът е първият и най-влиятелен етап в работния процес на 3D печат. Промените, направени тук, обикновено водят до най-големи икономии на материали с минимален компромис с функционалността.

Кухи плътни модели

Повечето 3D модели по подразбиране са напълно плътни, но рядко е необходимо да бъдат. Създавайте вътрешни кухини, като същевременно поддържате достатъчна дебелина на стените, за да намалите драстично нуждите от материали. Използвайте функцията „Shell“ в CAD софтуер или специализирани инструменти като Meshmixer.

Ключови съображения: определете минималната приложима дебелина на стената въз основа на материала, размера и изискванията за напрежение; включете отвори за оттичане на смолата (SLA/DLP) или вентилация и премахване на опората (ФДМ).

Оптимизирайте некритичните области

Селективно отстранете материал от неносещи участъци:

• Добавете изрези или канали в зони с ниско напрежение
• Внедряване на решетъчни конструкции вместо плътен пълнеж за значително намаляване на материала
• Използвайте топологична оптимизация (налична в усъвършенствания CAD софтуер), за да анализирате и премахнете материал от области, които не допринасят за структурната цялост.

Минимизиране на изискванията за поддръжка

Опорните конструкции разхищават материал и усложняват последващата обработка. Проектирайте ги, за да ги намалите чрез:

• Преобразуване на остри надвеси във фаски или заобляния, които се отпечатват без опора
• Следвайки правилото за 45 градуса FDM принтери (надвесите под 45° спрямо вертикалата често се печатат без опора)
• Разделяне на сложни модели на секции за оптимална ориентация, след което сглобяване след печат

Допълнителни оптимизации на дизайна

Поставете под въпрос необходимостта и дебелината на всяка функция. Елиминирайте чисто декоративните елементи, които изразходват материал, без да добавят функция. Когато е възможно, намалете леко частите или комбинирайте няколко малки елемента в едно задание за печат, за да споделяте адхезионни структури (пери/поли).

Етап 2: Оптимизиране на настройките на слайсера за по-малко използване на 3D материал за печат

Настройките на плъзгача осигуряват следващото ниво за намаляване на материала след оптимизация на дизайна. Тези настройки силно влияят върху разхода на материал и определят точно как вашият принтер създава всеки слой.

Персонализиране на параметрите за запълване

Вътрешната структура на вашия отпечатък се намира в запълване, което има голяма способност за пестене на материал. За козметични или нисконапрегнати елементи, намалете плътността до 5-20%; запазете по-големи проценти (50%) предимно за приложения, критични за здравината. Изберете ефективни дизайни като „Кубично подразделяне“ или „Светкавица“, които поддържат повечето вътрешни секции разредени и концентрират материала там, където е необходимо за опора на горния слой.

Уточняване на настройките на стените и повърхностите

Външната обвивка на вашия разпечатан материал е оформена от стени – периметри. Намалете ги до необходимия минимум за структурна стабилност; често са достатъчни само две стени, вместо три или повече. По същия начин, използвайте точно толкова, колкото е необходимо, за да предотвратите „подуване“ или видимо запълване, и осигурете достатъчна здравина на основата, за да оптимизирате дебелината на горния/долния слой. Всеки намален слой директно намалява разхода на материал.

Оптимизиране на поддържащите структури

Когато проектирането не може да предотврати опорите, минимизирайте материалния им отпечатък, като използвате дървесни или органични опори вместо конвенционални мрежови модели.Когато вътрешни опори не са необходими, намалете плътността на опорите до минималното ефективно ниво и използвайте опцията „Докосване на строителната плоча“. Приложете блокери за опори в некритични области, където повърхностното покритие може да бъде нарушено, и леко намалете критериите за ъгъл на надвес, за да осигурите по-малко опори като цяло.

Изберете помощни средства за минимално сцепление

Изберете най-леката техника на лепене, гарантирано осигуряваща стабилност на печата без ненужно използване на материал. Полиците, които не докосват модела, подгрявайки дюзата, консумират по-малко материал. Запазете материалоемките плотове само за трудни геометрии или проблемни материали; използвайте периферия за детайли с тесни основи или деформация тенденции. Задайте ширината/дебелината на функционалния минимум, когато е необходимо по-голямо сцепление.

Етап 3: Внедряване на интелигентни практики за печат за намаляване на материалите за 3D печат

Освен дизайна и настройките на слайсера, разходът на материали е силно повлиян от общите методи на печат. Тези техники максимизират целия процес на печат и спомагат за намаляване на отпадъците.

Стратегическа ротация за намаляване на подкрепата

Ориентацията на вашия модел върху печатащата платформа силно влияе върху търсенето на опорни материали. Вижте няколко ориентации, използвайки функцията за предварителен преглед на вашия слайсер, преди да печатате. Опитайте няколко завъртания, за да намерите ъгли, които минимизират опорите и надвесите. Често едно основно завъртане на 45 градуса може да премахне големи опорни системи, спестявайки време и материал за последваща обработка.

По-здрави материали за по-тънки дизайни

Ако използвате по-здрави филаменти за 3D принтери (като ПЕТГ, ABSили АСА вместо стандартен PLA), може да успеете да проектирате части с по-тънки стени или по-малко пълнеж, като същевременно запазите еквивалентна здравина на по-обемния PLA parts.This изисква разбиране на свойствата на различните материали и включване на тези знания във вашите дизайнерски решения.

Материали с по-ниска плътност за намаляване на теглото

По-плътните материали се изразяват в по-голяма маса за същия обем. Изборът на по-малко плътен филамент (ако приемем, че отговаря на вашите нужди от здравина) ще помогне за намаляване на общото тегло на пластмасата, използвана при производството на няколко части, като по този начин евентуално ще спести разходи за големи производствени серии.

Редовно калибриране на E-стъпка

Калибрирайте често стъпките на екструдера си, за да гарантирате, че вашият принтер ще използва точно необходимия брой филаменти. Това предотвратява прекомерното екструдиране – разхищение на материал с твърде много пластмаса – както и недостатъчното екструдиране – което води до слаби части и повреди. Всеки печат може да бъде засегнат от разлики, които един основен тест за екструдиране от 100 мм открива и отстранява.

Рутинна поддръжка на дюзите

Честото почистване на дюзата на вашия 3D принтер и подмяната ѝ, когато е износена, може да помогне за предотвратяване на частични запушвания и неравномерно екструдиране, причиняващи неуспешни отпечатъци. Добре поддържаната дюза гарантира постоянен поток на материала, като по този начин намалява възможността от неуспешни отпечатъци, водещи до загуба на цели тиражи материал.

Правилно съхранение на филамента

Съхранявайте филамента в херметически затворени контейнери, включително десикант, за да предотвратите абсорбцията на влага, което компрометира качеството на печат. По време на печат, мокрият филамент генерира пара, която причинява пукане, неравномерно екструдиране и слаба адхезия на слоя, което често води до неуспешни отпечатъци и разхищение на материал.

Печатайте повече с по-малко материал!

Намаляване 3D печатен материал Потреблението изисква координиран отговор в техниките за проектиране, нарязване и печат. За да намалите употребата на филамент, без да жертвате качеството, издълбайте моделите си, намалете опорите, максимизирайте настройките за запълване и поддържайте оборудването си в добро състояние. Тези методи произвеждат полезни разпечатки и спестяват пари, както и намаляват въздействието върху околната среда. Ефективността на материалите става втора природа, когато комбинирате техники от всяко ниво на работния процес, като по този начин променяте начина, по който се справяте с всяка задача.