¿Cómo se reduce el material de impresión en 3D?

Ver su impresora 3D devorar un filamento costoso puede sentirse como sangrar dinero con cada capa. Este artículo se centra en optimizar el uso de materiales a través de tres aspectos críticos del flujo de trabajo de impresión 3D: modificaciones de diseño, ajustes de configuración con cortes y prácticas de impresión inteligente. Estas tres áreas representan todo el proceso desde el concepto hasta la impresión terminada, lo que le brinda un control completo sobre el consumo de materiales.

Etapa 1: Piezas de diseño para reducir el material de impresión 3D

El diseño es la primera y más impactante etapa del flujo de trabajo de impresión 3D. Los cambios realizados aquí generalmente producen el mayor ahorro de material con un compromiso mínimo a la funcionalidad.

Modelos sólidos huecos

La mayoría de los modelos 3D predeterminados son completamente sólidos, pero rara vez necesitan serlo. Cree cavidades internas mientras mantiene suficiente espesor de la pared para reducir drásticamente las necesidades de materiales. Use la función "Shell" en software CAD o herramientas dedicadas como Meshmixer.

Consideraciones clave: determine el espesor mínimo de la pared viable basado en los requisitos de material, tamaño y estrés; Incluya orificios de escape para el drenaje de resina (SLA/DLP) o la ventilación de aire y la eliminación de soporte (FDM).

racionalizar áreas no críticas

Retire selectivamente el material de las secciones no con carga:

• Agregue recortes o canales en zonas de bajo estrés
• Implementar estructuras de celosía en lugar de relleno sólido para una reducción significativa del material
• Utilice la optimización de la topología (disponible en el software CAD avanzado) para analizar y eliminar el material de las áreas que no contribuyen a la integridad estructural

Minimizar los requisitos de soporte

Estructuras de soporte material de desecho y complican el postprocesamiento. Diseño para reducirlos por:

• Convertir voladizos nítidos en cebadores o filetes que imprimen sin soporte
• Siguiendo la regla de 45 grados para FDM Impresoras (Overhangs menos de 45 ° de la impresión vértical a menudo impresa)
• dividir modelos complejos en secciones para una orientación óptima, luego ensamblar después de imprimir

Optimizaciones de diseño adicionales

Pregunta la necesidad y el grosor de cada característica. Elimine elementos puramente decorativos que consumen material sin agregar función. Cuando sea posible, escala ligeramente las piezas o combina múltiples elementos pequeños en un solo trabajo de impresión para compartir estructuras de adhesión (Brims/Skirts).

Etapa 2: optimizar la configuración de la cortadora para menos uso de material de impresión 3D

La configuración del control deslizante proporciona el siguiente nivel para la reducción del material después de la optimización del diseño. Estas configuraciones afectan en gran medida el uso del material y definen exactamente cómo su impresora crea cada capa.

Personalizar parámetros de relleno

La estructura interna de su impresión se encuentra en el relleno, que tiene una gran capacidad de ahorro de material. Para piezas cosméticas o de bajo estrés, menor densidad a 5-20%; Reserve porcentajes más grandes (50%) principalmente para usos críticos de fuerza. Elija diseños efectivos como "Subdivisión Cúbica" o "Lightning" que mantenga la mayoría de las secciones interiores dispersas y concentren material donde sea necesario para el soporte de capa superior.

Refina la configuración de la pared y la superficie

La carcasa exterior de su impresión está formada por paredes: perímetros. Córtelos al mínimo requerido para la estabilidad estructural; A menudo, simplemente dos paredes servirán en lugar de tres o más. Del mismo modo, use lo suficiente para evitar la "almohadilla" o el relleno visible, y brinde suficiente resistencia base para optimizar el grosor de la capa superior/inferior. Cada capa reduce directamente el uso del material.

Optimizar las estructuras de soporte

Cuando el diseño no puede prevenir los soportes, minimice su huella de material usando el árbol o los soportes orgánicos en lugar de los patrones de cuadrícula convencionales.Cuando no son necesarios los soportes internos, una menor densidad de soporte al nivel efectivo mínimo y use la opción "Touching BuildPlate". Aplicar bloqueadores de soporte en regiones no críticas donde el acabado superficial puede ser deteriorado y los criterios de ángulo de voladizo ligeramente más bajo para proporcionar menos soportes en general.

Seleccionar ayudas de adhesión mínima

Seleccione la técnica adhesiva más ligera garantizada para proporcionar estabilidad de impresión sin un uso innecesario de material. Faldas, que no tocan el modelo, preparando la boquilla consumen menos material. Guardar balsas intensivas en material solo para geometrías difíciles o materiales problemáticos; Utilice los pantalones para piezas con bases estrechas o deformación<5065> tendencias. Establecer ancho/grosor al mínimo funcional cuando se requiere más adhesión.

Etapa 3: Implementar las prácticas de impresión Smart para reducir el material de impresión 3D

Más allá de la configuración de diseño y cortes, el consumo de material está muy influenciado por los métodos generales de impresión. Estas técnicas maximizan todo el proceso de impresión y ayudan a ahorrar residuos.

Rotación estratégica para la reducción de soporte

La orientación de su modelo en la cama impresa influye en gran medida en la demanda de materiales de apoyo. Consulte varias orientaciones utilizando la función de vista previa de su cortadora antes de imprimir. Pruebe varias rotaciones para encontrar ángulos que minimicen los soportes y los voladizos. A menudo, un giro básico de 45 grados puede eliminar grandes sistemas de soporte, ahorrando el tiempo y el material posterior al procesamiento.

Materiales más fuertes para diseños más delgados

Si usa Filamentos de impresora 3D más fuertes (como PETG, ABS, o ASA en lugar de estándar PLA, podría ser de estándar. Las piezas con paredes más delgadas o menos relleno, mientras se mantienen una resistencia equivalente a una parts.This requiere comprender las propiedades de diferentes materiales e incorporar este conocimiento en sus decisiones de diseño.

Materiales de menor densidad para ahorros de peso

Los materiales más densos se traducen en más masa para el mismo volumen. Elegir un filamento menos denso (suponiendo que satisface sus necesidades de resistencia) ayudará a reducir el peso de plástico general utilizado al fabricar varias piezas, lo que quizás ahorre gastos para grandes ejecuciones de producción.

Calibración regular de paso E

Calibre los pasos de su extrusor a menudo para garantizar que su impresora ejecute exactamente el recuento de filamentos requerido. Esto detiene la sobreextrusión, el material de alquilar con demasiado plástico, así como la subextrusión, que resulta en partes y fallas débiles. Cada impresión puede verse afectada por las diferencias que encuentra una prueba de extrusión básica de 100 mm.

Mantenimiento de boquilla de rutina

La limpieza frecuente de la boquilla y el reemplazo de su impresora 3D cuando se usan pueden ayudar a prevenir obstrucciones parciales y extrusión desigual causando impresiones de falla. Una boquilla bien mantenida garantiza un flujo de material constante, por lo tanto, reduce la posibilidad de fallas de impresión que desperdician corridas de material.

Almacenamiento de filamentos adecuado

Almacenando el filamento en contenedores herméticos, incluidos los desecantes para detener la absorción de humedad, comprometer la calidad de impresión. Durante la impresión, el filamento húmedo genera vapor que causa estallido, extrusión desigual y adhesión débil de la capa, a menudo conduciendo a impresiones fallidas y material desperdiciado.

Imprima más con menos material!

Reducción del material de impresión 3D El consumo requiere una respuesta coordinada en técnicas de diseño, corte e impresión. Para cortar el uso de filamentos sin sacrificar la calidad, ahuecar sus modelos, reducir los soportes, maximizar la configuración de relleno y mantener su equipo en buena forma. Estos métodos producen impresiones útiles y ahorran dinero, así como un efecto ambiental más bajo. La eficiencia del material se convierte en una segunda naturaleza cuando mezcla técnicas desde cada nivel de flujo de trabajo, por lo tanto, cambia la forma en que maneja cada trabajo.