Struktur Pendukung Pencetakan 3D:Hal Utama yang Perlu Anda Ketahui

Banyak profesional AM menganggap struktur pendukung sebagai kejahatan yang diperlukan dan menantikan hari ketika teknologi pencetakan membuatnya tidak perlu. Namun, aplikasi cerdas mereka membuka berbagai peluang untuk mencetak model kompleks yang tidak dapat dicapai jika tidak. Misalnya, dengan struktur pendukung yang tepat, kini dimungkinkan untuk menghasilkan bagian depan yang canggih untuk mobil sport dalam sekali pencetakan.

Struktur pendukung, seperti namanya, mendukung bagian Anda selama proses pencetakan, memastikan setiap elemen dapat mencetak dengan bersih dan akurat, tanpa deformasi yang disebabkan oleh kendur. Mereka menyediakan platform yang stabil di mana lapisan lebih lanjut dapat dicetak dan memastikan bagian tersebut tetap melekat erat pada alas pencetakan selama seluruh proses.

Terlepas dari metode pencetakan 3D mana yang digunakan operasi Anda, Anda harus mempertimbangkan struktur pendukung sebagai bagian dari proses, jadi dalam tutorial hari ini kita akan melihat elemen pendukung yang diperlukan selama proses pencetakan yang paling banyak digunakan dan bagaimana menggunakannya secara efektif.

Sekarang, mari kita lihat struktur pendukung apa yang diperlukan untuk metode pencetakan yang berbeda:

Sintering Laser Selektif dan Pengaliran Binder

Struktur pendukung tidak akan diperlukan saat mencetak dengan teknologi ini. Selama proses pencetakan, tempat tidur bubuk itu sendiri memberikan dukungan untuk model, setelah itu dapat diangkat dan dibersihkan. Untuk meminimalkan pemborosan material, pastikan untuk membuat lubang pelepasan ke dalam desain akhir Anda, sehingga bubuk berlebih di bagian dalam bagian dapat dihilangkan selama pasca-pemrosesan.

Sintering Laser Logam Langsung

Meskipun DMLS menggunakan tempat tidur bubuk dengan cara yang sama seperti SLS, struktur pendukung masih diperlukan untuk memastikan bagian tersebut tetap terpasang dengan aman ke tempat tidur pencetakan. Mereka juga akan membantu mencegah deformasi dan memastikan panas dihilangkan dengan benar — penting dengan suhu tinggi yang digunakan di DMLS.

Orientasi bagian yang optimal adalah kuncinya di sini, dan dapat membantu meminimalkan kebutuhan akan struktur pendukung dengan menghindari overhang. Sebagai aturan umum, setiap overhang dengan sudut kurang dari 45° akan memerlukan struktur pendukung, jadi pertimbangkan ini saat menentukan sudut pencetakan yang ideal. Sebagai bonus, ini juga dapat membantu meminimalkan lapisan yang terlihat di bagian yang telah selesai.

Idealnya, kebutuhan akan struktur pendukung harus diminimalkan dengan proyek DMLS apa pun, karena dapat terbukti cukup sulit untuk dilepaskan, dan seringkali memerlukan pemotongan kawat atau pemesinan CNC untuk mencapai hasil yang profesional. Jika terbukti tidak dapat dihindari, struktur penyangga offset biasanya akan lebih mudah dilepas, karena dapat mengurangi jumlah permukaan yang harus dipotong saat melepas bagian dari alas pencetakan.

Pemodelan Deposisi Fused

Untuk pencetakan FDM, dukungan akan diperlukan untuk setiap overhang lebih dari 45 ° dan setiap jembatan lebih besar dari 5mm. Dalam hal struktur pendukung yang sebenarnya, sudah menjadi praktik umum untuk menggunakan bahan pendukung yang dirancang khusus, yang ditambahkan ke bangunan selama pencetakan melalui ekstruder terpisah. Setelah pencetakan selesai, mereka hanya dilarutkan dalam air atau bahan kimia yang sesuai. Proses ini memiliki keuntungan karena benar-benar hands-free, dan berarti tidak diperlukan pengamplasan dan pemolesan lebih lanjut untuk menghilangkan bekas yang biasanya tertinggal saat struktur pendukung dilepas. Namun, ini memang memerlukan penggunaan printer multi-head, dan melarutkan dukungan sepenuhnya biasanya membutuhkan waktu beberapa jam.

Sebagai alternatif, bahan pendukung tertentu dirancang untuk memisahkan diri dari bagian yang sudah jadi, tanpa memerlukan rendaman air atau bahan kimia. Ini berpotensi lebih cepat, tetapi pelepasan struktur pendukung perlu diperhitungkan dalam desain bagian untuk memastikannya dapat dilepas dengan bersih, tanpa ada material yang tertinggal.

Dua bahan larut yang paling umum untuk struktur pendukung FDM adalah Polyvinyl Alcohol (PVA) dan High-Impact Polystyrene (HIPS). PVA larut dalam air, tetapi perlu diingat bahwa PVA sangat rentan terhadap perubahan suhu, yang dapat mempengaruhi waktu yang dibutuhkan untuk larut dan bahkan dapat menyebabkan penyumbatan di kepala printer. HIPS, di sisi lain, kurang terpengaruh oleh suhu, dan larut dalam limonene (pembersih rumah tangga yang tersedia) daripada air. Jika Anda berencana menggunakan HIPS, pastikan untuk memperhitungkan biaya limonene ke dalam anggaran Anda, karena hal itu berpotensi menjadi pengeluaran berkelanjutan yang signifikan, tergantung pada volume pencetakan Anda.

Stereolitografi

Struktur pendukung selalu diperlukan saat mencetak dengan SLA, baik untuk menghindari area yang berubah bentuk, maupun untuk memastikan bagian Anda tetap terpasang dengan benar ke alas pencetakan hingga selesai. Kabar baiknya adalah bahwa dukungan cukup mudah untuk dihapus dibandingkan dengan proses lain, dan biasanya dapat dipotong dengan sedikit masalah. Ingatlah bahwa orientasi bagian kanan dapat membatasi jumlah struktur pendukung yang diperlukan selama pencetakan SLA. Sebagai alternatif, dimungkinkan untuk mencetak bagian sebagai beberapa bagian individu yang kemudian dapat dijepit atau direkatkan, meminimalkan atau menghilangkan kebutuhan akan penyangga.

Karena suku cadang SLA jauh lebih halus daripada suku cadang yang diproduksi menggunakan metode lain, gunakan pendekatan yang halus saat mengampelas semua bekas yang ditinggalkan oleh struktur pendukung. Sebagai alternatif pengamplasan, pertimbangkan ledakan manik-manik ringan sebagai cara untuk mencapai hasil akhir yang halus dan bersih.

Pengaliran Bahan

Saat mencetak dengan pengaliran material, semua overhang akan membutuhkan material pendukung, terlepas dari sudutnya. Namun, penyangga ini jauh lebih mudah dilepas dibandingkan dengan metode lain, dan biasanya dapat dengan mudah dipotong setelah pencetakan, dengan sedikit pengamplasan dan pemolesan yang diperlukan untuk menghilangkan bekas yang tersisa.

Terakhir, beberapa panduan umum yang perlu diingat:

• Pertimbangkan area bagian mana yang harus paling terlihat (misalnya bagian prototipe yang akan paling terlihat oleh audiens yang dituju), dan hindari memasang penyangga apa pun di sana, untuk memastikan mereka terlihat sebersih dan semenarik mungkin.
• Hindari struktur pendukung yang berlebihan, karena ini hanya akan menambah waktu pencetakan dan menyebabkan pemborosan material
• Periksa apakah semua struktur pendukung dapat diakses setelah pencetakan. Setiap penyangga yang sulit dijangkau akan sulit dilepas dengan bersih.
• Ingat bahwa area internal model mungkin juga memerlukan struktur pendukung, jadi pertimbangkan bagaimana ini akan dihapus setelah pencetakan. Anda mungkin perlu membagi desain menjadi dua bagian yang dapat dicetak secara terpisah, lalu direkatkan.
• Jangan menempelkan struktur pendukung ke struktur halus, atau di mana pun dengan detail halus, karena ini dapat menyebabkan hilangnya detail saat dilepas
• Printer tertentu memiliki fasilitas untuk menambahkan struktur pendukung secara otomatis. Atau, Anda dapat menambahkannya di platform perangkat lunak pilihan Anda, baik dengan tangan atau menggunakan alat terintegrasi yang menghitung di mana dukungan akan diperlukan. Pertimbangkan tingkat kontrol yang Anda inginkan atas struktur pendukung sebelum membuat keputusan.
• Berinvestasi dalam satu set tang jarum-hidung berkualitas dan pemotong flush, karena ini akan membuat pelepasan struktur pendukung jauh lebih mudah. Gunakan tang di mana bagian-bagiannya mudah patah, dan pemotong untuk penyangga yang membutuhkan lebih banyak presisi untuk mencapai hasil yang bersih. Beberapa orang lebih suka menggunakan pisau untuk tujuan ini, atau untuk menghilangkan penyangga yang sangat kecil, meskipun perlu diingat bahwa ini dapat menggores bahan yang lebih halus, jadi kerjakan dengan hati-hati
• Saat menghaluskan bekas yang tertinggal saat struktur dilepas, amplas dengan hati-hati untuk menghindari perubahan dimensi yang tidak diinginkan. Informasi lebih lanjut tentang pengamplasan dapat ditemukan di tutorial terakhir kami.

Saat bekerja dengan struktur pendukung apa pun, aturan terpenting adalah berhati-hati dan bekerja dengan hati-hati. Jika Anda melakukan ini saat menambahkan dukungan dalam perangkat lunak CAD Anda dan saat menghapus selama tahap pasca-pemrosesan, Anda akan mencapai hasil yang luar biasa dari cetakan 3D Anda.