충전 비율 선택


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공학 학교의 3D 프린팅 시설을 운영하고 있기 때문에 학생들은 항상 채워진 비율이 부품의 강성에 어떤 영향을 미치는지 궁금합니다. 이 질문에 대한 수치 솔루션을 얻는 것은 불가능하다는 것을 알고 있지만 이미 슬라이스 모델을 소프트웨어에서 시뮬레이션하는 옵션이있을 수 있습니다. 나는 슬라이서에서 .stl 또는 .step 또는 시뮬레이션 소프트웨어가 수용 할 수있는 다른 형식으로 내보내는 옵션을 보지 못했습니다. 비슷한 것을 보거나 생각한 사람이 있습니까?

답변:


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슬라이싱 엔진이 CAD 시뮬레이션에 유용한 모든 종류의 솔리드 모델을 생성한다고 생각하지 않습니다. 슬라이싱 엔진이 3D 모델을 슬라이스 할 때 목표는 G 코드에서 선호하는 머신 경로를 추출하는 것입니다 (어떤 종류). 그러나 나는 몇 가지 기사를 읽었으며 몇 가지 테스트를했으며 포도 덩굴을 통해 10 % -35 % 사이의 대부분이 대부분의 응용 분야에 충분하다고 들었습니다. 한 번은 그러한 설정을 어떻게 선택했는지 설명하는 새로운 MakerWare 인터페이스를 이해하기위한 웹 세미나를 보았습니다. 내가 직접 클립을 찾을 수 있지만, 여기 메이커 봇의 웹 세미나의 모든 페이지입니다. 웨비나는 내가 선호하는 충전 비율에 대해 조금 설명하는 것으로 생각 했습니다 .

경험상 35 %가 넘는 것은 채워지지 않은면에서 훨씬 더 큰 힘을 얻지 못합니다. 35 %를 넘어 서면 인쇄 할 때 인쇄 방향을 조정하는 방법과 적절한 강도를 위해 결 구조를 활용하기 위해 인쇄하는 것을 다시 고려하고 싶을 것입니다.

그러나 채우기 비율 / 패턴이 강력한 부품을 생성하는 유일한 변수는 아닙니다. 충전은 실제로 시간과 재료를 절약 할 수있는 방법 일뿐입니다. 잠재적으로 힘을 높이는 다른 방법은 다음과 같습니다.

  • 껍질을 높이십시오. 쉘은 레이어 당 프로파일 패턴의 수입니다. 일반적으로 (FDM / FFF에서), 각 쉘은 대한 당신의 압출기 노즐의 직경.
  • 바닥 / 지붕을 늘리십시오. 쉘과 유사하게 바닥 / 지붕은 제작 판과 관련하여 부품의 "바닥"과 "위"를 구성하는 층의 수를 나타냅니다.
  • 인쇄 방향. 부품의 "그레인"을 따라 변형되기 쉬운 부분을주의하십시오. 인쇄 및 인쇄 후 사용시 발생할 수있는 잠재적 인 오류를 최소화하는 방식으로 제작 판에서 부품을 회전 시키십시오.
  • 후 처리. 강도를 높이기 위해 사후 처리를 두려워하지 마십시오. 있습니다 시장에 일부 3D 프린터 까지 자신의 지문을 강화하기 위해 인쇄 과정에서 케블라 가닥을 포함로 이동합니다. 그러나 일부 기본적인 마무리 기술로 에폭시로 부품을 코팅하는 것만 큼 간단 할 수 있습니다. 약간 더 많은 작업이지만 약한 3D 인쇄 부품을 완전한 생산 품질의 인쇄물로 바꿉니다.

업데이트 : 일부 의견에 따르면 g 코드 파일을 솔리드 모델로 변환하거나 (CAM 소프트웨어 사용?) CAD 소프트웨어 용 플러그인을 만들 수있는 사용자 지정 응용 프로그램을 찾는 것이 가장 좋습니다. (Unigraphics NX와 Solidworks가이를 가능하게한다는 것을 알고 있습니다) 본질적으로 솔리드 모델을 가져와 내부에 동일한 채우기 패턴을 생성하는 자체 슬라이싱 엔진을 재생성합니다.

아마도 3D 소프트웨어 플러그인이 많은 Simlab 또는 유사한 작품을 살펴보십시오 . 나는 그들을 홍보하지 않고 그들을 위해 일하지 않습니다, 이것은 단지 무엇을 찾아야 할 지에 대한 참조 일뿐입니다.


링크 주셔서 감사합니다. 확인해 보겠습니다. 엔지니어링 응용 프로그램의 경우 최소한 프로젝트 설명에 필요한 정확한 데이터가 필요합니다. 엔지니어는 몇 가지 실험과 경험을 전달할 수 있지만,보다 신뢰할 수있는 정보 소스가되어 부품을 슬라이스 한 다음 시뮬레이션을 통해이 매개 변수가 이러한 부하를 견딜 수 있음을 입증합니다.
Anton Osadchy

잠재적으로 자체 인장 바를 인쇄하고 사내 다른 충전재 %를 테스트 할 수 있습니다. 그러나 재질 및 쉘 매개 변수의 소스에 따라 크게 달라집니다.
tbm0115

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실제 인쇄 부품의 1 차 고장 모드 인 굽힘 하중의 경우 (레이어 선이 많은 파단 시작 지점이있는 물체 표면에 장력을 집중시키기 때문에) 주변을 추가하는 것이 충전재를 추가하는 것보다 훨씬 더 영향을줍니다. 이 동작은 표준 인장 시험에서 가려져 있지만 4 바 굽힘 시험에서 볼 수 있습니다.
Ryan Carlyle

경계를 정교하게 해주셔서 감사합니다. 저는 이것을 강조하는 것을 잊었습니다.
tbm0115

물론 막대는 테스트 막대를 인쇄하여 수행 할 수 있습니다. 그러나 문제는 모양이 항상 다르기 때문에 각 프로젝트마다 수천 개의 테스트 부품을 인쇄 할 가능성이 없다는 것입니다. 그래도 이미 슬라이스 된 부분의 강성을 시뮬레이션 할 수있는 소프트웨어에 대해 이야기합니다.
Anton Osadchy

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아직이 질문에 대해 언급 할 수 없기 때문에 이미 유용한 통찰력과 더불어 답변을 제공 할 것이라고 생각했습니다.

일반적으로 질문이 충전 비율에 관한 것이며 일반적인 후속 조치가 부품 강성을 고려하는 경우 충전 비율을 선택하는 것이 부품 강성보다 훨씬 더 많은 것으로 설명해야합니다.

인장 바를 인쇄하는 것은 교육 목적으로 사용하는 것이 좋습니다. 막대는 충전 비율뿐만 아니라 다양한 충전 패턴에서도 변해야합니다. 적용된 응력 및 하중 유형에 따라 예를 들어 주입 속도가 낮을 ​​때 다른 패턴이 더 강해질 수 있습니다.

또한 충전 속도는 바닥, 상단 및 측벽의 두께와 관련이 있어야합니다. 이것은 수축, 뒤틀림 및 지연과 관련하여 ABS에서 특히 중요합니다. 부품이 가능한 한 보편적으로 강해지려면 부품이 냉각 될 때 균일하게 수축해야합니다. 이것은 사출 성형 및 주 조용 금형을 만드는 기계 제작자에게 잘 알려진 요소입니다. 그렇지 않으면 의도하지 않은 추가 취약점이 발생할 수 있습니다.

마지막으로, 인장 막대를 생성하는 경우 각 예제에 대해 각 축을 따라 발생하는 수축을 고려해야합니다. 나는 또한 각각 하나를 자르고 (매우 거친 방법으로) 몇 가지를 깰 것을 제안합니다. 이것은 인쇄하기 전에 부품을 설계 할 때 많은 생각을 자극 할 수 있습니다.


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Anton, 나는 G 코드를 파싱하고 유한 요소 모델과 열 과도 이벤트를 만들어 부품의 인쇄를 시뮬레이션 한 다음 결과적인 부품의 변형 및 응력 상태를 결정하기위한 구조적 시뮬레이션을 수행합니다. 그런 다음이 부품을 외부 부하로 추가 분석하여 기계적 특성을 결정할 수 있습니다. ANSYS 소프트웨어와 요소 탄생 및 사멸 기능을 사용하여 각 열 과도 단계마다 소량의 재료를 활성화합니다. 구조적 시뮬레이션은 정적이지만 열 과도와 동시에 동시에 수행됩니다.


와! 그것은 매우 복잡하게 들릴 것이며 아마도 대부분의 사용자에게는 조금 어려울 것입니다. 많은 사람들이 이것을 복제 할 수 없기 때문에 이러한 시뮬레이션 (일부 규칙 및 통계)에서 배운 내용을 알려 주면 매우 흥미로울 것입니다.
Tom van der Zanden

고마워요! ANSYS에 대한 경험이 있으므로 시도해 볼 수 있습니다. 유일한 질문은-어떻게 g- 코드를 Ansys 시뮬레이션으로 가져 왔습니까?
Anton Osadchy

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방법을 생각할 수 있습니다. 그러나 모든 작업을 완료하려면 몇 가지 소프트웨어가 필요할 수 있습니다.

먼저 CAD 파일을 받으십시오. 마법으로 가져 오기 (Materialise 독점 소프트웨어) 구조에 대한 기능이 있으며 사용자 정의 내부 구조를 구축 할 수 있습니다. 트러스 등을 추가하십시오. 수출 stl. (스텝에서 스텝으로 직접 변환 할 수있는 소프트웨어가 하나 있습니다. Instep이라고합니다) 또는 메쉬 밀도를 줄이고 FreeCAD를 사용하여 다시 스텝으로 변환하고 분석을 실행할 수 있다고 생각합니다.

그 부분에 대한 보고서를 보는 것이 혼란 스러울 것입니다. 또한 3D 인쇄 부품을 시뮬레이션하는 좋은 방법은 없습니다. 아마도 가장 가까운 것은 복합 재료 일 것입니다.


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엔지니어링 수업을하는 경우, 서로 다른 침입의 큰 큐브를 인쇄하여 테스트 할 수 있습니다.


일부 의견에서 OP는 각 새로운 부품에 대해 새로운 테스트를 수행해야하므로 테스트가 불가능하다고 언급했습니다. 부품 형상 및 요구 사항은 몇 가지 인장 막대가 엔지니어링 요구 사항을 다루지 않도록 다양합니다. 아마도 미래에 다른 사람들을 돕기 위해 언급 한 과정을 자세히 설명하고 있습니까?
tbm0115

이것은 의견이어야합니다.
Tom van der Zanden

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당신은 눈으로해야합니다. 그러나 어떤 충전재를 사용해야하는지 고려해야합니다. 삼각형 패턴이 매우 강합니다.

나는 절대로 높은 충진을 사용하지 않습니다. 내 항목의 대부분은 강력한 외부 쉘, IE 3 레이어를 가지고 있습니다. 내부에서는 7 ~ 14 %를 할 것입니다. 내가 200mm ^ 3 정사각형을 인쇄하면 나는 그것에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

모두 다릅니다. 실제로 귀하의 설정에 대해서는 실제로 14 % 이상이 필요하지 않습니다.

제가 근무했던 회사에서 3d 인쇄 부품을 테스트하고있었습니다. 그들은 동일한 테스트 형태를 인쇄하고 공차가 무엇인지 확인하여 재료를 평가했습니다. 자신 만의 방법을 개발해야합니다.

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