3D 인쇄를 위한 디자인 파트 3:인쇄 시간 단축

작가의 말:이것은 3D 프린팅을 위한 디자인의 세 번째 기사입니다. 플라스틱 3D 인쇄 부품의 시간(및 재료)을 절약할 수 있는 방법에 대해 논의할 것입니다. 돌아가서 읽을 수도 있습니다. 1부 그리고 2부 .

소개

적층 가공에 대한 가장 일반적인 비판 중 하나는 절삭(급속) 가공에 비해 속도가 느리다는 것입니다. 적층 가공을 사용하면 장기적으로 시간이 절약되는 경우가 많지만(특히 특수 프로토타이핑이나 상당한 가공 시간이 필요한 상황에서) 적절한 리소스가 있는 일부 상황에서는 빼기 가공이 객관적으로 더 빠릅니다. 이 문제는 적층 제조의 특성을 더 잘 나타내지만 사용자가 플라스틱 부품의 인쇄 시간을 줄이기 위해 사용할 수 있는 몇 가지 전략이 있습니다. 이 게시물에서 우리는 시간을 절약하는(그리고 그렇지 않은 전략) 3D 프린팅 전략을 위한 디자인과 Eiger 및 귀하의 기계에서 이를 구현하는 방법에 대해 논의할 것입니다.

인쇄물에 시간을 더하는 요소(및 이를 방지하는 방법)

시간을 절약하는 부품을 설계하려면 실제로 인쇄 시간을 추가하는 요소를 열거해야 합니다. 아래에서 주요 시간 낭비 요소와 시간을 추가하는 이유에 대해 알아보겠습니다.

넓은 표면적

이것은 인쇄 시간 증가에 대한 본질적인 기여입니다. 표면적이 넓다는 것은 인쇄할 부품 벽이 더 많다는 것을 의미합니다. 프린트 헤드는 채우기보다 벽에서 훨씬 느리게 움직이기 때문에 더 많은 표면적을 추가하면(따라서 더 긴 벽) 인쇄 시간이 크게 늘어납니다. 즉, 표면 세부 사항이 더 복잡한 작은 부품은 크고 단순한 부품보다 인쇄하는 데 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다. 아래 그림과 같이 이 기어와 실린더를 가져오세요. 각 부품의 외경은 동일하므로 실린더에 실제로 더 많은 재료가 포함됩니다. 그러나 기어는 증가된 표면적 때문에 인쇄하는 데 거의 30% 더 오래 걸립니다. 때로는 성공적인 부품을 위해 고급 기능이 필요합니다. 그러나 다른 경우에는 단순한 것이 항상 더 빠릅니다.

지원 자료

부품에 지지 재료를 추가하면 다른 어떤 요소보다 인쇄 시간이 늘어납니다. 우리의 지지 재료는 길고 천천히 인쇄된 벽으로 구성되어 있기 때문에 추가는 엄청난 양의 표면적을 추가하는 것과 유사합니다. 일부 부품을 인쇄하려면 지원이 필요하지만 이로 인해 추가되는 시간을 제한하기 위해 취할 수 있는 몇 가지 단계가 있습니다.

1. 몇 가지 부품 방향 시도:종종 부품 방향을 변경하면 전체 인쇄 시간이 크게 바뀔 수 있습니다. 이것의 좋은 예는 몇 주 전에 우리 팀원이 인쇄한 스키 신가드입니다. 한 방향에서 쉘 아래의 방대한 양은 거대한 지지 구조를 필요로 하여 13일 인쇄를 산출합니다. 부품을 뒤집어서 인쇄 시간을 11일 단축하고 훨씬 더 관리하기 쉬운 이틀 만에 부품을 인쇄할 수 있었습니다.

2. 오버행 제한:부품이 허용하는 경우 지지대 없이 인쇄하면 더 빠른 인쇄가 가능합니다. 켜져 있을 때 우리의 알고리즘은 오닉스(나일론의 경우 30도)를 사용하여 수직에서 45도 이상 돌출부를 지원합니다. 변경할 수 없고 지원이 필요한 오버행 영역이 더 있는 경우 중요하지 않은 오버행이 이 값을 초과하지 않는지 확인하십시오. 이렇게 하면 필요로 하는 오버행에 배치된 지지대가 제한되는 동시에 귀하의 부품에 없는 다른 오버행에 시간을 절약할 수 있습니다. 지지 재료가 필요한 돌출부가 없으면 지지대를 끄고 각도를 오닉스의 경우 55도(나일론의 경우 45도)로 제한합니다. 부품이 제대로 인쇄되어 상당한 시간을 절약할 수 있습니다.

3. 프린트 면을 염두에 두고 설계:지지가 필요한 돌출부(지원이 필요한 돌출부와 지원하지 않을 돌출부)를 관리하려면 부품을 설계하기 전에 부품을 어떤 방향으로 인쇄해야 하는지 파악하십시오. 이렇게 하면 프린터에 맞게 부품을 변경하는 대신 3D 인쇄용으로 설계할 수 있습니다. 인쇄 시간을 절약할 수는 없지만 부품의 설계 시간은 절약할 수 있습니다.

4. 부품 분할:때로는 부품이 지원을 제거하기에는 너무 복잡합니다. 이 경우 여전히 옵션이 있습니다. 부품을 두 개 이상의 조각으로 분할하면 오버행을 훨씬 쉽게 제한할 수 있습니다. 부품을 인쇄한 후 Loctite 401로 접착하여 유니바디 부품만큼 강력한 다중 본체 부품을 얻으십시오.

레이어 높이

이것은 FFF 인쇄의 고전적인 절충안입니다:레이어 해상도 대 인쇄 시간. 100미크론의 기본 레이어 해상도는 고품질 표면 마감을 생성합니다. 레이어 높이를 200미크론으로 높이면 인쇄 시간이 절반으로 줄어들면서 표면 마감 품질이 약간 저하됩니다. 이것은 빠르고 더러운 플라스틱 전용 인쇄 작업에 매우 유용합니다(섬유로 인쇄하려면 100 또는 125미크론의 고정된 레이어 높이가 필요함). 부품이 프린터에서 두 배 빨리 나오기 때문입니다. 이전에 분석된 장비의 다양한 레이어 높이에 대한 예상 시간은 아래 표를 참조하세요.

3D 프린팅을 위한 디자인

적층 제조에는 건강에 해로운 경향이 있습니다. 인쇄할 필요가 없는 부품에 기술을 남용하는 것입니다. 가공된 부품과 인쇄된 부품을 하나의 인쇄로 통합하는 것은 쉽지만 인쇄에 시간이 추가됩니다. 솔루션은 시간을 절약하는 관점에서 간단합니다. 인쇄의 이점을 얻을 수 있는 지오메트리만 인쇄하는 것입니다. 3D 인쇄를 위한 디자인:작업 흐름에 시간을 추가할 뿐이므로 기계에서 다루기 힘든 샤프트 또는 기타 부품을 인쇄하지 마십시오.

인쇄 실패

이것은 추가된 시간의 보다 간접적인 원인입니다. 하지만 그만큼 중요합니다. 침대의 수평이 적절하고 인쇄물에 충분한 재료가 있는지 확인하면 리드 타임을 크게 줄일 수 있습니다. 실패한 인쇄는 인쇄 시간과 재료를 낭비하며 이를 제한하면 더 효율적으로 인쇄할 수 있습니다. 다음은 실패한 인쇄를 제한할 수 있는 몇 가지 방법입니다.

• 워핑
• 단위 테스트

도움이 되지 않는 것:스피드 홀 추가

인쇄물에 구멍을 추가하면 재료를 절약할 수 있지만 시간을 절약하지 못할 가능성이 매우 높습니다. 구멍은 종종 (이미 언급한 바와 같이) 시간을 추가하는 부품에 표면적을 추가합니다. 아래 비교를 살펴보십시오. 도넛은 큰 구멍으로 인해 재료가 적지만 인쇄하는 데 10% 더 오래 걸립니다.

결론

인쇄물에 시간을 절약하는 것은 변덕스러운 기술입니다. 부품별로 크게 다르며 항상 예상한 대로 작동하지 않습니다. 그러나 이러한 전략을 따르면 대부분의 경우 인쇄 시간을 줄일 수 있습니다.

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