En nybörjarguide till 3D -utskrift - hur man börjar med FDM

【Introduktion】

Fused deposition modeling (FDM) är en materialextruderingsmetod inom additiv tillverkning där material extruderas genom ett munstycke och sammanfogas för att skapa 3D-objekt. FDM anses allmänt vara den enklaste metoden för 3D-utskrift, och erbjuder användarvänlighet, effektivitet och utbredd popularitet. Numera dominerar FDM-skrivare, som är enklare än harts-3D-utskrift och mycket billigare än pulverbaserade metoder som SLS, 3D-utskriftsmarknaden. QIDI Plus4, X-Max 3 och Q1 Pro är höghastighets-FDM 3D-skrivare. För att göra det möjligt för nybörjare i 3D-utskrift att bekanta sig med FDM-utskriftsprocessen och använda QIDIs nya ... höghastighets FDM 3D-skrivare bättre, företaget sammanställer denna nybörjarguide.

【Användningsområden】

3D-utskrift har ett extremt brett användningsområde. Numera förlitar sig allt fler företag på 3D-utskrift för att prototypframställa eller producera produkter snabbare, vilket börjar få en betydande inverkan på alla områden inom produktutveckling, forskning, utbildning etc.

• Konsumentvaruindustrin

På grund av det enorma värdet av 3D-utskrift i affärskedjan använder många företag och återförsäljare 3D-utskrift för att anpassa och designa produkter snabbare och hålla jämna steg med den ständigt föränderliga konsumentmarknaden. Genom att förlita sig på snabbheten hos produktion, kan de också få ut dem på marknaden snabbt. Detta inkluderar, men är inte begränsat till, skor, möbler, smycken etc.

• Medicinsk industri

Med den snabba utvecklingen av flexibel tillverkning och innovationer är 3D-utskrift nu allmänt implementerat för medicinska ändamål, såsom implantatdesign, kirurgisk planering och utbildning samt proteser. I detta fall används 3D-utskrift inom strålbehandling för att skapa anpassade enheter för strålområdesmodulering, 3D-konform strålbehandling (3D CRT) eller brachyterapi.

• Bilindustrin

Inom bilindustrin har 3D-utskrift utvecklats från början med att skriva ut relativt enkla prototyper av småskaliga delar till att anpassa specialdelar och till och med 3D-utskrift av hela bilar. Ibland skrivs småskaliga modeller ut i skala före monteringsprocessen. Denna teknik kan också hjälpa industrin genom att producera prototyper snabbt och minska produktionskostnader och tid.

• Flyg- och rymdfart

Inom flygindustrin kan användningen av 3D-utskrift för att utveckla och tillverka potentiella delar resultera i lättare och starkare delar och kan minska tillverkningstiden med 70 % och kostnaden med 80 %. Dessutom bidrar 3D-utskrift till miljön genom att minska metallavfall med upp till 95 %.

• Dentala tillämpningar

forskning indikerar att marknaden för 3D-printade tandvårdsapplikationer förväntas växa avsevärt. Tillämpningar inom 3D-printing av tandvård inkluderar att skapa kronor, tandställningar, bromodeller, retainers och till och med ortodontiska modeller.

• Arkitektur

Idealiskt sett kan 3D-utskrifter snabbt skapa skalenliga modeller av byggnader, och dessa fysiska modeller är mycket mer populära än de som renderas av datorer på skärmen. Dessutom kan 3D-utskrift till och med skapa hela byggnader och stadsstrukturer, som till exempel den första gångbron som 3D-utskrivits i Madrid, Spanien.

• Arkeologi och konstrestaurering

3D-utskrifter för museer och arkeologi kan hjälpa till att replikera exakta kopior av artefakter som forskare kan studera. Denna teknik används ofta av museer eftersom det finns en hög risk att forntida artefakter går sönder eller skadas under transport. Genom skanning och 3D-utskrift kan artefakterna repareras.

• Rättsmedicin

Inom forensisk vetenskap gör användningen av 3D-utskrift genombrott för att lösa olösta fall genom att omedelbart skriva ut dödskallar, skoavtryck etc.

• Filmindustrin

Inom filmindustrin använder filmlabb och -företag nu i allt större utsträckning 3D-utskrift för sminkförberedelser och specialeffekter för att skapa karaktärer, vilket inte bara dramatiskt minskar kostnaden för processen, utan också minskar slöseriet med material som används.

• Utbildning

Det finns otaliga tillämpningar av 3D-utskriftsteknik inom utbildning. Teoretisk lärobokskunskap på vissa avancerade skolor ersätts av erfarenhetsbaserat, projektbaserat lärande. Elever kan använda 3D-utskriftsteknik för att förverkliga sina idéer och slutföra projekt som kan bidra till samhället.

【Huvudkomponenter】

• Kontrollgränssnitt

Några moderna 3D-skrivare är utrustade med ett kontrollgränssnitt för att visa information och styra maskinen. Nybörjare kan få skrivarinformation eller lära sig om skrivarens utskriftsförlopp från den. QIDIs 3D-skrivare är utrustade med välinformerade pekskärmar, som visar felsökningsguider, grundläggande information, alternativinställningar etc., samt förhandsgranskningsbilder av modellen efter att du har laddat upp utskriftsfilen.

• Bygg plattform

Byggplattformen är i huvudsak den yta på vilken delar tillverkas. Byggplattformen inkluderar vanligtvis en värmebädd för att delarna lättare ska kunna fästas på den. QIDI Max3 och Plus3 har större byggplattformar än jämförbara skrivare, med byggvolymer på upp till 325*325*315 mm³ och 280*280*270 mm³. För en detaljerad beskrivning av byggvolymen, se den officiella bloggen: QIDI Enorm Byggnad Volym.

• Skrivhuvud

En skrivare kan ha ett eller flera skrivhuvuden, vanligtvis innehållande en extruder och en het ände. Extrudern är den komponent som ansvarar för att dra och trycka filamenten genom skrivhuvudet. Den heta änden innehåller värmare och munstycken, varav den förra värmer filamenten för att extrudera dem från den senare.

【Filament】

FDM 3D-skrivare använder filament som material för att tillverka delar. Dessa filament är i huvudsak specialdesignade termoplaster som kan smältas och kyldes men ändå bibehålla sin strukturella integritet. Filament finns vanligtvis i två olika diametrar: 1,75 mm och 3 mm (eller 2,85 mm). Förutom diameter finns filament även i olika spolstorlekar storlekar. En snabb titt på marknaden visar att de vanligaste storlekarna är 500 gram, 750 gram, 1 kilogram, 2 kilogram och 3 kilogram.

De vanligaste typerna av filament är PLA och ABS, vilka är stabila, billiga och är populära bland många hobbyister. Det finns också några högpresterande filament, inklusive ABS-GF25, PET-CF, etc., som har bättre mekaniska egenskaper och kan anpassas till mer krävande förhållanden. För att göra filamenten mer anpassningsbara till behoven hos höghastighetsskrivare har QIDI förbättrat och uppgraderat filamenten. Mer information om QIDIS nya filament finns på den officiella webbplatsens blogg: QIDI Nya filamentOm du vill ha mer detaljerad information om filament, såsom driftstemperaturer, utskriftshastigheter etc., vänligen se QIDI:s filamentguide.

【Steg】

• Designa eller förvärva modeller

Om du vill 3D-utskriva en del måste du ha en 3D-modell av den delen. 3D-modeller skapas med hjälp av 3D-modelleringsprogram, till exempel CAD-programvara (Computer Aided Design). Här är några exempel på populära 3D-modelleringsprogram:

1. Fusion 360(gratis för icke-kommersiellt bruk CAD)
2. SolidWorks(betald kanadensisk dollar)
3. Blandare(fri yt- och organisk modellerare)

För nybörjare finns det enklare CAD-programvarualternativ som Tinkercad, ett program som kan användas av nästan vem som helst utan tidigare erfarenhet.

De flesta nybörjare inom 3D-utskrift har dock inte de kunskaper som krävs för att använda sådan programvara. I det här fallet behöver du inte oroa dig, det finns andra lösningar. På senare år, i takt med att fler och fler använder 3D-skrivare, har många webbplatser dykt upp som databaser för 3D-modeller. Här har vi handplockat fyra av de mest populära webbplatserna där du kan ladda ner modeller gratis: Thingiverse, Kulter, Utskrivbara Saker och ThangsFör en beskrivning och jämförelse av webbplatserna, vänligen besök den officiella bloggen: Bästa 3D-modellwebbplatserna 2023.

• Förbered modeller

När modellen är färdigställd i 3D-designen programvara, den behöver fortfarande förberedas med hjälp av en speciell programvara, nämligen en slicing-programvara som konverterar modellen till ett maskininstruktionsskript. Efter att ha importerat 3D-modellen till slicing-programvaran kan du justera många viktiga parametrar, såsom utskriftshastighet och temperatur, väggtjocklek, fyllnadsprocent, lagerhöjd etc. Den resulterande filen består av G-kod, språket för 3D-skrivaren och CNC-maskinen, vilket i huvudsak är en lång rad instruktioner som 3D-skrivaren kommer att följa för att bygga modellen.

QIDI har nu släppt en ny slicing-programvara, QIDI Slicer, som är baserad på Prusa Researchs PrusaSlicer-design och har mycket kompletta funktioner. För en detaljerad introduktion och guide, se QIDIs officiella guide till skivningsprogramvara.

• Stöder

En av de primära funktionerna i en slicingprogramvara är att analysera modellen och avgöra om stödmaterial ska genereras. Mer specifikt kräver delar med kraftiga överhäng stöd. Med slicingprogramvara kan du välja var och hur tätt stöden ska placeras, och en del slicingprogram låter till och med användaren välja olika typer av stödstrukturer som kan vara enklare att ta bort eller mer stabila.

• Ifyllning

Fyllning är fyllningen inuti delen, vilket spelar en viktig roll för delens styrka, vikt och utskriftstid. Du kan justera fyllningsmönstret och densiteten med hjälp av skivningsprogramvaran. Fyllningsdensitet är fyllningsgraden inuti utskriften, definierad som en procentandel. Ett utskrift med 0 % fyllning är ihåligt, medan ett utskrift med 100 % fyllning innebär att det är helt solidt. För de flesta standardutskrifter rekommenderas en fyllningsdensitet på 15–50 %. Om du behöver göra delen starkare kan du prova att öka fyllningen. Tänk på att högre fyllningsdensiteter kräver mer filament och längre utskriftstider.

• Ladda upp modellfiler

För att ladda upp modellfiler finns det vanligtvis två sätt för skrivare: trådlös överföring och USB-överföring. Du måste konvertera 3D-modellbilden till 3D-utskriftsformat och sedan ladda upp filen efter att du anslutit datorn till skrivaren, eller ladda upp filen direkt via USB-porten. Börja skriva ut när uppladdningen är klar.

【Felsökningstips】

• Förhalning

  Detta inträffar vanligtvis när de avsatta materialen svalnar, (något) krymper och drar i de nedre lagren, vilket får dem att lossna från tryckplattformens platta.

• Strängning

  Överdriven strängbildning på modellen kan orsakas av felaktig stämning, temperatur eller retraktionsinställningar.

• Munstycksstopp

  Om du hör konstiga ljud från skrivhuvudet och märker att filamenten inte extruderas av munstycket (eller extruderas svagt), kan munstycket vara igensatt. Detta kan orsakas av dålig filamentkvalitet, dålig temperaturreglering eller filamenttyp.

• Lagerförskjutning

  Detta kan orsakas av en lätt vingling i Z-axeln eller för hög utskriftshastighet.

• Underextrudering

  Underextrudering uppstår när inte tillräckligt med filament extruderas under tryckprocessen. Du märker detta när du ser mellanrum mellan lagren i trycket.

• Överextrudering

  Överextrudering är det motsatta problemet, vilket pressar ut för mycket filament. Detta kan leda till att lager tappas, att filamentet lossnar och att resultatet blir dåligt överlag.

För fler vanliga felsöknings- och reparationstips kan du se QIDIs officiella felsökning.

【Håll det rent】

• Plattformsrengöring

Plattformen kan rengöras genom att först skotta ut de återstående trådarna på den varma bädden med skrapan och sedan försiktigt torka av den med en luddfri tvättlapp.

• Munstycke Rrester Clutande

Förvärm munstycket till lämplig temperatur beroende på filamenten och dra sedan långsamt ut restfilamenten. insidan med pincett, eller ta bort munstycket för noggrann rengöring.

• Andra

Städa upp skräpet under 3D-skrivarens chassit, smörj de oljefattiga delarna noggrant och torka av oljan ovanpå motorn, glödtråden och andra komponenter med en ren trasa.

【Rekommendationer】

Om du är nybörjare eller letar efter billiga men högpresterande FDM 3D-skrivare, QIDI Plus4 och X-Max 3 borde fungera bra för dig. De är billiga men har mycket kraftfulla och höga prestanda och kommer garanterat att ge dig en utmärkt första erfarenhet av 3D-utskrift.

Om du är mer ambitiös när det gäller 3D-utskrift och har en större budget bör du definitivt överväga QIDI X-Max 3, som har en bra byggvolym, utmärkt utskriftsprestanda och temperaturkontrollerad kammare för att stödja din modellutskrift i alla storlekar med ett brett utbud av filament.

För dig som specialiserar dig på 3D-utskrift eller behöver en ny maskin till butiken, kommer QIDI Max3 att erbjuda utmärkt tillförlitlighet och mångsidighet. Med en munstyckstemperatur på upp till 350 °C och en sluten temperaturkontrollerad kammare kommer den att uppfylla de allra flesta av dina utskriftsbehov.

Oavsett dina mål eller din budget finns det definitivt en maskin för dig. Välkommen till FDM-tryckningens värld!

【Anslut med QIDI】

Har du haft en bra upplevelse med QIDI som du vill dela? Vänligen kontakta oss på Chloe@qd3d-skrivare.comVi ser fram emot att höra från dig.

För mer information om QIDI skrivare och tjänster, besök vår webbplats eller boka en demo med en av våra 3D-utskriftsexperter（karl@qd3dprinter.com）.

Om du stöter på några problem med att använda QIDI 3D-skrivare, vänligen kontakta QIDI eftermarknadsserviceVi kommer uppriktigt och tålmodigt att lösa problemet åt dig.