Desain untuk Pencetakan Bagian 1:Tes dan Toleransi Unit Cetak 3D
Selamat datang di seri blog baru kami, Merancang untuk Pencetakan 3D (DF3DP). DF3DP adalah seri blog yang dikhususkan untuk tip dan trik pencetakan 3D yang harus diikuti saat menggunakan printer 3D apa pun yang akan memandu Anda melalui pengurangan biaya, waktu cetak, dan material sambil juga menunjukkan cara mendapatkan suku cadang sesuai keinginan Anda.
Kita semua pernah ke sana:Anda mencetak bagian yang membutuhkan waktu berjam-jam, hanya untuk menemukan bahwa itu tidak cukup sesuai dengan cara yang Anda inginkan, sehingga membuang-buang waktu dan bahan cetak yang berharga pada bagian yang buruk. Pencetakan 3D adalah proses manufaktur langsung, jadi setelah Anda mengirim model CAD ke printer, tidak banyak yang dapat Anda ubah. Suku cadang dapat memakan waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari, dan jika Anda memiliki tenggat waktu yang harus dipenuhi, mencetak ulang seluruhnya dengan toleransi yang dikoreksi terkadang bukanlah kemewahan yang Anda mampu, baik dari perspektif waktu atau uang. Karena bagian cetakan 3D yang dibuat dengan pencetakan FFF (fabrikasi filamen fusi) menyusut karena kontraksi termal, printer 3D sering kali tidak mencetak dengan tepat dimensi yang Anda perintahkan, jadi perlu memperhitungkan toleransi. Dalam postingan ini, saya akan memandu Anda melalui cara memastikan toleransi pencetakan 3D sudah benar sebelum mencetak seluruh bagian hanya untuk menemukan bahwa mereka salah.
Di sinilah unit menguji bagian cetakan 3D berguna. Tes unit secara tradisional merupakan istilah perangkat lunak, pada dasarnya menguji bahwa potongan kecil kode bekerja secara independen sebelum memasukkannya ke dalam skrip lengkap. Kami akan melakukan hal yang sama dengan pencetakan 3D:mencetak segmen kecil dan cepat dari apa yang nantinya akan diintegrasikan ke dalam desain yang lebih besar untuk memverifikasi atau menguji fungsionalitasnya dan menyesuaikannya sebelum mencetak sebagian besar.
Sebagai contoh, bagian atas dari prototipe robot tempur antweight cetak 3D yang saya rancang meluncur ke pangkalan melalui serangkaian alur yang diilhami ekor merpati (satu dilingkari di bawah). Penggabungan kedua bagian membutuhkan waktu 4 hari dan 7 jam untuk dicetak, jadi saya ingin membuat unit test cetak 3D untuk memastikan ukuran alurnya benar sebelum saya mencetak semuanya.
Merancang Pengujian Unit yang Baik Untuk Pencetakan 3D
Tes unit yang dirancang dengan baik harus cepat dan mudah untuk mendesain dan mencetak (saya biasanya menargetkan pekerjaan cetak sekitar setengah jam hingga satu jam). Saya memodelkan versi miniatur tunggal dari pasangan alur, dan kemudian membuat salinannya dengan jarak face offset yang berbeda, mulai dari tanpa offset hingga offset -0,2 mm pada semua permukaan pas. Ini berarti bahwa setiap profil alur pria lebih tipis dari yang terakhir.
Saya juga menambahkan penomoran sehingga saya bisa mengingatkan diri sendiri jarak offset mana, seperti yang ditunjukkan pada tangkapan layar CAD di bawah ini:
Menguji Tes Unit Cetak 3D
Satu hal yang perlu diingat adalah untuk mencetak unit test Anda dalam orientasi bagian akhir yang akan dicetak, sehingga Anda dapat membuat tes seakurat mungkin. Pencetakan hanya memakan waktu 1 jam 15 menit, jauh lebih baik daripada mencetak seluruh sasis robot dan kemudian menemukan alur slide-on saya tidak dapat ditoleransi dengan baik.
Untuk mengujinya, saya cukup menggeser potongan profil alur perempuan ke setiap profil laki-laki, mulai dari offset wajah terbesar (-0,2 mm) dan terus bekerja hingga offset 0,0 mm.
Profil offset -0,2 mm sangat longgar – saya tidak ingin bagian atas robot terlepas begitu saja. Profil laki-laki -0,15 mm dan -0,1 mm layak tetapi tidak sekencang yang saya inginkan. Offset -0,05 mm akhirnya menjadi tepat – cukup pas sehingga tidak dapat dijatuhkan dengan mudah, dan saya dapat menggesernya dengan sedikit tekanan. Profil akhir, offset 0,0 mm, agak terlalu ketat untuk selera saya. Sekarang, saya dapat memasukkan nilai offset -0,05 ke dalam desain akhir saya, dan saya yakin itu akan meluncur sesuai keinginan saya. Ada beberapa fitur lagi yang benar-benar akan mengunci bagian atas pada tempatnya, tetapi alur yang menghubungkan kedua bagian adalah toleransi yang saya tidak yakin.
Penggunaan Tes Unit Lainnya
Tes unit sangat berharga untuk semua jenis toleransi, bahkan jika Anda hanya ingin memahami dengan baik bagaimana printer Anda berperilaku dalam kondisi tertentu. Misalnya, untuk memahami toleransi lubang pada printer 3D tertentu, Anda mungkin ingin mencetak sesuatu seperti ini:
Anda kemudian dapat mengukur ukuran lubang dan membandingkan nilai terukur dengan nilai yang diukur dalam model CAD Anda, sehingga memberi Anda pemahaman yang baik tentang toleransi lubang yang harus Anda tinggalkan di setiap bidang pada bagian yang akan Anda cetak 3D. Anda kemudian dapat menggunakan tes ini sebagai referensi untuk pekerjaan desain di masa mendatang dan tes ini dapat membantu dalam mendesain tidak hanya satu, tetapi banyak bagian cetakan 3D.
Selain itu, dengan printer kami, Anda dapat melakukan proses pengujian unit selangkah lebih maju:katakanlah Anda memang perlu mencetak seluruh sasis robot ini, tetapi Anda ingin memastikan semua komponen pas di dalamnya sebelum berkomitmen menggunakan serat karbon untuk memperkuat bingkai. Anda dapat membuat apa yang disebut prototipe kecocokan cetakan 3D untuk menguji apakah semua komponen Anda pas di dalam bagian cetakan 3D Anda (atau sebaliknya) sebelum memasukkan serat ke dalam cetakan. Ini sekali lagi mengurangi limbah material dan menghemat biaya sehingga Anda dapat menguji geometri akhir dan bentuk bagian yang diisi serat sebelum berkomitmen untuk mencetaknya.
Nilai Pengujian Unit Sebenarnya:
Jadi katakanlah saya mencetak seluruh sasis dan bagian atas ini, dan saya mengacaukan toleransi alur. Kemudian saya perlu mencetak semua ini dua kali, atau saya harus menghabiskan beberapa jam meretas fitur geometris kecil yang cukup aneh, dan tidak ada yang benar-benar ingin melakukannya. Mengarsipkan atau mengampelas komponen cetakan 3D agar pas, terutama jika melibatkan geometri kecil, sering kali meninggalkan bekas, permukaan akhir yang buruk, dan dapat secara tidak sengaja merusak fitur atau mengekspos struktur internal komponen cetakan 3D. Cukup jelas bahwa mencetak sebagian besar dua kali tidak sebaik menghabiskan sedikit lebih banyak waktu desain dan kemudian mencetak satu bagian kecil dan satu bagian besar, tetapi inilah nomor untuk robot saya jika Anda tidak yakin tentang cetakan 3D unit test dulu:
Tes unit sangat penting untuk bagian cetakan 3D besar jika Anda ingin mereka keluar langsung pada percobaan pertama. Pemrosesan pasca adalah proses yang kebanyakan orang harapkan hanya berurusan dengan pencetakan 3D, apakah itu pengamplasan permukaan, pengeboran lubang, atau pengarsipan sambungan yang salah dimensi. Pada printer yang dapat diandalkan dan tepat seperti printer 3D komposit Mark Two, pemrosesan pasca tidak harus menjadi langkah yang perlu Anda ambil, dan dengan pengujian unit Anda dapat memastikan bagian Anda akan keluar seperti yang Anda inginkan. untuk.
Jika Anda ingin memeriksa sendiri tes ini, Anda dapat mengunduhnya di sini.
Ingin melihat lebih banyak apa yang bisa dilakukan Mark Two? Minta Demo hari ini!
