Prinsip Desain Utama untuk Mengoptimalkan Bagian Cetak Logam 3D
Pencetakan logam 3D sedang mengubah manufaktur, dengan penjualan sistem manufaktur aditif logam melonjak 80% sejak 2017. Teknologi ini memberikan desainer kebebasan yang tak tertandingi untuk menciptakan bentuk organik dan struktur ringan yang tidak akan mungkin dengan metode konvensional.
Untuk memanfaatkan kemampuan ini sepenuhnya, Anda harus mengadopsi pola pikir desain baru. Aturan tradisional tidak lagi berlaku; alih-alih, seperangkat praktik terbaik esensial untuk menciptakan bagian logam yang kuat dan berkualitas tinggi.
Berikut adalah enam pertimbangan desain kritis yang akan membantu Anda mendapatkan yang terbaik dari cetakan logam 3D Anda.
1. Kebal Dinding
Kebal dinding adalah parameter dasar. Minimal 0,4 mm direkomendasikan untuk menghindari cetakan rapuh atau penumpukan stres internal yang dapat menyebabkan retakan. Optimum yang tepat tergantung pada bahan yang dipilih dan pengaturan printer. Jika Anda membutuhkan dinding yang lebih tebal, pertimbangkan infill lattice atau honeycomb untuk menghemat bahan dan mengurangi waktu pembuatan.
2. Struktur Pendukung
Pendukung hampir selalu diperlukan dalam pencetakan logam 3D. Mereka mengaitkan bagian ke plate pembuatan dan menyebarkan panas, mencegah stres sisa. Untuk fitur internal seperti lubang horizontal, pendukung bersudut meminimalkan area kontak dan menyederhanakan pemrosesan pasca. Desain pendukung untuk menyempit dan tetap tabung untuk mempermudah pemasangan.
3. Overhang dan Sudut Mendiri
Overhang yang lebih panjang dari 0,5 mm atau sudut di bawah 45° biasanya memerlukan pendukung untuk mencegah runtuh. Fillet atau chamfer dapat menghilangkan overhang yang bermasalah, dan memosisikan fitur di sisi atas pembuatan meningkatkan finishing permukaan.
4. Orientasi Bagian
Bereksperimen dengan orientasi adalah cara terbaik untuk mengurangi pendukung. Untuk tabung hollow, penempatan vertikal atau bersudut menghemat ruang dan bahan. Ingatlah bahwa permukaan yang menghadap ke bawah (down-skins) memiliki finishing yang lebih kasar; orientasikan detail penting ke atas.
5. Saluran dan Lubang
AM logam unggul dalam menciptakan saluran dan lubang. Diameter minimal yang dapat dicetak untuk proses sesejajar bubuk adalah 0,4 mm. Lubang atau tabung di atas 10 mm biasanya memerlukan pendukung. Lubang horizontal yang sempurna sulit; desain ulang sebagai bentuk teardrop atau diamond. Jangan lupa lubang keluar untuk pengangkatan bubuk—2–5 mm adalah ideal.
6. Optimasi Topologi & Desain Generatif
Optimasi topologi dan desain generatif memanfaatkan kebebasan manufaktur aditif untuk menghasilkan bagian ringan dan kuat. Gunakan model matematika untuk mendistribusikan bahan secara efisien, dan jelajahi pola terinspirasi alam untuk menjelajahi setiap solusi yang layak.
Mengguncang Paradigma Desain
Mendesain untuk pencetakan logam 3D memerlukan pengetahuan mendalam tentang kekuatan dan keterbatasan teknologi. Mengintegrasikan pedoman ini sejak awal dalam proses desain memaksimalkan keberhasilan, mengurangi biaya, dan memotong limbah.
Untuk lebih lanjut tentang pencetakan logam 3D, lihat panduan komprehensif kami tentang pencetakan logam 3D dan pengenalan kami ke DMLS.
