Menghubungkan Jarum dengan Mudah:Ukuran Fitur Serat Minimum

Filamen komposit Markforged memiliki sifat luar biasa, dan dapat menambah kekuatan dan kekakuan tinggi pada banyak bagian cetakan 3D. Seperti semua proses manufaktur, bagaimanapun, pencetakan 3D yang diperkuat komposit lebih cocok untuk aplikasi tertentu yang dapat memanfaatkan keuntungan dari proses tertentu. Dalam operasi pemesinan CNC, misalnya, pemotong gilingan ujung persegi dapat menghasilkan fitur berkantong atau slot hingga lebar minimum, yang dibatasi oleh diameter gilingan akhir yang dipilih, sehingga gilingan CNC unggul dalam menghasilkan fitur berkantong yang lebih besar dari minimum ukuran.

Demikian pula, filamen komposit Markforged memiliki lebar tetap saat dicetak, dan karena keterbatasan ruang, hanya dapat digunakan untuk memperkuat struktur yang melebihi ketebalan minimum. Tantangan desain umum yang dihadapi pelanggan kami saat memperkuat bagian dengan filamen komposit adalah bahwa bagian tersebut memiliki geometri penampang yang sempit di wilayah tertentu yang tidak menyisakan ruang untuk filamen komposit kami. Karena mendesain suku cadang sejak awal selalu lebih efisien dengan mempertimbangkan kemampuan proses produksinya, kami telah membuat panduan praktis ini tentang praktik terbaik untuk merancang suku cadang secara efektif untuk pencetakan 3D yang diperkuat komposit.

Memperkuat Antar Garis

Filamen komposit yang ditempa harus dapat mengalir di antara kulit nilon luar dari suatu bagian, sehingga menyisakan ruang yang cukup untuk mereka adalah yang terpenting. Saat memperkuat bagian tipis, Anda perlu menggunakan cincin serat konsentris di Eiger untuk memastikan satu jalur serat diletakkan melalui geometri sempit. Anda dapat melakukannya dengan menggunakan pola serat 'Serat Konsentris' di Eiger, atau dengan menggunakan pola serat 'Serat Isotropik' dengan setidaknya satu 'Cincin Serat Konsentris' yang ditentukan, jika Anda memerlukan penguatan tambahan di bagian lain. Pada gambar di bawah, saya hanya menggunakan pola 'Concentric Fiber' untuk menambahkan satu jalur Kevlar. Perhatikan bahwa menentukan sejumlah 'Cincin Serat Konsentris' memberi tahu Eiger untuk secara otomatis memperkuat bagian hingga jumlah cincin tersebut jika ada ruang untuk melakukannya.

Jika penampang bagian yang diperkuat memungkinkan loop terus menerus (seperti pada gambar di atas), maka satu jalur serat dapat diletakkan untuk memperkuat bagian tersebut. Lebar jalur serat kira-kira 1 mm, dan dengan dua jalur cangkang nilon di kedua sisi serat, ketebalan bagian minimum yang dapat diperkuat adalah sekitar 2,9 mm. Ini adalah dimensi minimum yang harus Anda masukkan ke dalam desain jika Anda ingin memperkuat bagian dengan serat komposit.

Belok di Sudut

Tetapi bagaimana dengan bagian tipis yang menonjol keluar dari badan utama suatu bagian dan hanya terhubung ke bagian di salah satu ujungnya? Skenario ini biasa terjadi pada baling-baling, sudu turbin atau baling-baling sebagai contoh. Dalam hal ini, serat harus menggandakan dirinya sendiri untuk membuat cincin konsentris.

Dalam hal ini, dua jalur serat harus sesuai dengan fitur proyeksi. Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, setiap jalur serat kira-kira 1 mm, yang menghasilkan lebar minimum untuk fitur proyeksi 3,8 mm.

Aplikasi Lebih Lanjut

Aturan praktis untuk proyeksi yang dijelaskan di atas paling penting untuk memproyeksikan fitur yang membutuhkan serat pada titik kritis di sepanjang proyeksi — yaitu sprocket dan roda gigi. Agar gigi dari suatu roda gigi diperkuat dengan benar dengan serat dari akar hingga ujungnya, gigi tersebut harus lebih lebar dari ambang batas minimum 3,8 mm di ujung gigi roda gigi.

Dalam kasus roda gigi dan sproket yang lebih kecil, serat sering kali dapat membantu memperkuat gigi, tetapi mungkin tidak dapat masuk sampai ke ujungnya. Ini akan tetap menghasilkan roda gigi yang lebih kuat dari plastik murni, tetapi mungkin lebih lemah secara lokal di sepanjang gigi daripada yang diinginkan.

Singkatnya, untuk memperkuat bagian dengan serat dengan benar:

• Lebar bagian minimum untuk bidang tipis yang terhubung ke bagian yang lebih besar di kedua ujungnya adalah 2,9 mm
• Lebar bagian minimum untuk fitur proyeksi adalah 3,8 mm

Ingin mencoba mencetak bagian kekuatan industri Anda sendiri? Minta demo Mark Two hari ini!