Mis mõjutab tööstuslike 3D-trükimasinate mõõtmetäpsust

Tootmises võib millimeetri murdosa võrra väiksem ratas tootmist seisma panna või valesti puuritud aukudega prototüüpios osutada testimise katkestamisele. Oluline aspekt edukas tööstusliku 3D-trükkimise omamisel on kõrge mõõtmeline täpsus, st 3D-trükkimise edu sektori, mis mõõdab seda, kuni milleni on võimalik ennustatavalt toota osi nii täpselt, nagu originaaldisain on et näha. Siiski ei ole see täpsus automaatne, vaid on saavutatud mitmete tegurite täieliku valdamise tulemus.

Seadme Stabiilsus ja Kalibreerimine: Füüsiline alus

Liikumissüsteemi täpsus: Võtmeks täpsuse säilitamiseks on printeri mehaanilises liikumises. Selleks on vajalikud kõrge resolutsiooniga sammumootorid (tavaliselt mikrosammumise funktsiooniga), kohandatud valmistamise täpsete keergraudade või lineaarjuhtmete ning kõrged raamid. Tagasilöögid, vibratsioon ja X-, Y- ja Z-telgede nihkumine tekitavad osade vigu. On oluline hoida neid süsteeme regulaarselt kalibreeritud olekus.

Soojuse juhtimine: Stabiilse kontrollitud soojustus on oluline. See hõlmab:

• Nozzelitemperatuur: Lihtne kontroll, et saavutada materjali ühtlane vool ja viskoossus.

• Ehituskambri/platvormi temperatuur: Eriliselt oluline kõrgeperfomantsete materjalide puhul (eriti kallutuslike materjalide, nagu PEEK, PEKK, nilonid). Ühtlane soojenduskeskkond vähendab sisemist pinge ja moonutusi sooja kokkutõmbumise tõttu kihtide jahutamisel.

• Jahutuse kontroll: Strateegiline jahutuskontroll vältib osade kõverdamist ja kihtide kleepumist ning ei põhjusta kiiret ja ebavõrdlast kahanevat tõmbumist.

Tarkvara ja viilutamine: Digitaalne tõlk

Viilutusalgoritmid: Tarkvara, mis teisendab 3D mudeli (STL, STEP) trükkimise käskudeks (G-kood), on protsessis viilutamisel väga oluline. Tänu keerukatele algoritmidele saab paremini lahendada keerulisi geomeetriaid, ülekandeid, õhukesi seinu ning optimeerida tööriista liikumisrada täpsemaks.

Kompenseerimine ja häälestamine: Hea viilutustarkvaraga on võimalik sisestada masinipõhiseid kompenseerimisandmeid:

• Horisontaalne laienemine/ahenemine: Lisab kergelt nozzliga välja tõmbatud silindrite laiuse ja kohandab kergelt välimisi mõõtmeid.

• Esimene kiht surutakse kokku: Vajalik selleks, et voodi kleepuvus annaks suurepärase viitepunkti tegeliku Z-mõõtme alguspunkti kohta.

• Tugistrateegiad: valitud tugistrateed genereerivad nutikaid toetustruktuure, mis piiravad kontakti, vähendades seeläbi hoiavad ja pindmõõtude kadumist.

Materjali käitumine: keskkonna mõistmine

Omased kahanevus/kõverdumine: peaaegu iga aine kahaneb, kui see jahutatakse sulamise ja tahke vahel. Poorkristallilised polümeerid (näiteks paljud nüüdid, PEEK) kahanevad palju rohkem kui amorfsed (näiteks ABS, PC). Selle kompenseeritakse tööstusprinterite täpse temperatuuri kontrolliga, kuid materjali valik on oluline vastavalt mõõtmete stabiilsusvajadustele.

Niiskuse tundlikkus: suur hulk inseneripolümeere on hügroskoopilised. Kastmine enne trükkimist kuivab end nurgast välja, loomata seeläbi tühimust ja kihtide vahelist kleepumist, kare pinda ja mõõtmete ebakindlust. Materjalide range kuivatamine on nõutav.

Materjali ühtsust: Tööstusliku klassi niidid/pulbrid kõrge materjali kvaliteediga on ühtlane diameeter/osakeste suurus ja koostis, et vool ja kahanevus töötlemisel oleks ennustatav.

Keskkonna juhtimine ja pärasttöötlemine: Viimased puhtilised

Ümbritsevad tingimused: Kõik, mis toodab tuule või suuri temperatuurimuutusi ruumis, näiteks otseselt tugeva õhu voolu või suure temperatuurimuudatusega, võib põhjustada ebaühtlase jahutamise ja kõverdamise. Printeril on sisemine soojusjuhtimine, mida aitab hästi stabiilne keskkonnaolud.

Pärasttöötlemise mõjud: Teatud viimistlusprotsessid võivad muuta lõplikke mõõtmeid; Mõnel juhul on viimistlusmeetodid (näiteks soojendusmeetodi pingete vähendamine, keemiline silumine või töötlemine) mis mõjutavad lõplikke mõõtmeid. Neid võimalikke muutusi tuleb mõista ja arvestada projekteerimise ja trükkimise etapis, kui rakendus nõuab täpsust.

Täpsuse tipu saavutamine: sümfoonia, mitte solotöö

Ja dimensioonide täpsuse saavutamiseks tööstuslikus 3D-trükkimises ei ole valmislahendust. Tugeva kalibreeritud seadmete, masinale ja materjalile sobitatud täiustatud tarkvara ning materjali põhjaliku mõistmise ja keskkonna kontrolli oskuse sünergia teeb sellest tööks. Arvestades hoolikalt kõiki neid aspekte, saavad tootjad täiel määral kasutada tööstuslikku lisandtootmist, et trükkida kasutusvalmis osi, mis vastavad isegi kõige rangedimatele dimensiooninõuetele ja viivad lõpptulemuseni reaalseid rakendusi kasutades.