Шта утиче на тачност димензија у индустријским 3Д штампачима

U proizvodnji, zupčanik koji odstupa za svega nekoliko milimetara može zaustaviti proizvodnju ili prototipski deo sa pogrešno izbušenim rupama može otežiti testiranje. Najvažniji aspekt uspešne industrijske 3D štampe je visoka tačnost dimenzija, drugim rečima, ključna oblast uspeha 3D štampe koja meri u kojoj meri se mogu predvidivo proizvoditi delovi sa tačnošću koja je potrebna i koja je predviđena originalnim digitalnim dizajnom. Međutim, ova tačnost nije automatska, već rezultat savladavanja mnoštva faktora.

Stabilnost i kalibracija hardvera: Fizička osnova

Прецизност системa кретања: Кључ за одржавање прецизности налази се у механичком кретању штампача. Ови делови захтевају корак моторе високе резолуције (најчешће са микро кораком), посебно израђене више прецизне воде за навој или линеарне водице и чврсте оквире. Бачак, вибрације и неусклађеност оса X, Y и Z се претварају у грешке дела. Неопходно је да се ови системи налазе у калибрацији у редовним интервалима.

Управљање температуром: Карактеристика стабилне контролисане топлоте је основна. То обухвата:

• Температура млазнице: Лака контрола за постизање сталног тока и вискозности материјала.

• Температура изградње коморе/платформе: Посебно критично код материјала високих перформанси (поготово материјала склоних изобличењу, као што су PEEK, PEKK, нилони). Хомогена загревајућа средина смањује унутрашња напетости и изобличења услед топлотног скупљања слојева док се хладе.

• Контрола хлађења: Стратегијска контрола хлађења избегава извијање делова и прилијегање слојева и не доводи до брзог и неравномерног скупљања.

Софтвер и слање: Дигитални преводилац

Алгоритми слања: Софтвер који преводи 3D модел (STL, STEP) у команде штампача (G-code) интензивно је укључен у процес слања. Комплексне геометрије, препреке, танке зидове може се боље обрадити и путања алата се може оптимизовати како би била прецизнија, захваљујући комплексним алгоритмима.

Компензација и подешавање: Квалитетним софтвером за слање могуће је унети специфичне податке о компензацији машина:

• Компензација хоризонталног ширења/скупљања: Додаје прилагођену ширину нити која је благо екструдирана млазницом и благо прилагођује спољашње димензије.

• Притисак првог слоја: Основно је јер прилијегање платформе пружа изврсну референтну тачку стварног положаја координатног почетка Z-осе.

• Статегије носеће структуре: Изабране топологије носећих структура генеришу интелигентне носеће структуре које ограничавају контакт, чиме се минимизира ожилжак и губитак димензија површине.

Понашање материјала: Разумевање средине

Унутрашње скупљање/извијање: Практично све супстанце се скупљају док се хладе између течног и чврстог стања. Полукристални полимери (као што су многи нилони, PEEK) се скупљају знатно више него аморфни (као што су ABS, PC). Ово се компензира прецизном контролом температуре код индустријских штампача, али избор материјала је важан у складу са захтевима за стабилношћу димензија.

Осетљивост на влагу: Већина инжењерских полимера је хигроскопна. Уколико се влага нађе пре штампања, она испари у млазници, стварајући празан простор, чиме се онемогућава прилијегање слојева, појављује груба површина и несигурност димензија. Строго сушење материјала је обавезно.

Последичност материјала: Филаменти/прахови индустријског квалитета са високим квалитетом материјала су последични по пречнику/величини честица и саставу, тако да су ток и скупљање током процеса предвидиви.

Контрола животне средине и довршни процеси: Завршни додир

Амбијентни услови: Свака ствар која узрокује проток ваздуха или велике промене температуре у просторији, као што је директан снажан проток ваздуха или велика промена температуре, може довести до неједнаког хлађења и изобличења. Штампач поседује унутрашње термално управљање које је добро подржано стабилним условима животне средине.

Ефекти довршних процеса: Одређени довршни процеси могу променити коначне димензије; У неким случајевима постоје методе довршавања (као што су отпуштање напона термичком обрадом, хемијско изравнање или обрада резањем) које утичу на коначне димензије. Ове могуће промене морају се разумети и узети у обзир током фазе пројектовања и штампања када апликација захтева прецизне допуштене одступање.

Постизање врхунске прецизности: Симфонија, а не соло наступ

И не постоји решење 'кључ у руке' за постизање димензионалне тачности у индустријском 3D штампању. Синергија јаке калиброване опреме, напредног софтвера прилагођеног машини и материјалу и темељног разумевања материјала, као и способност контроле радне средине неопходни су услови за успешно функционисање. Паузљивим приступом сваком од ових аспеката, произвођачи остварују потпун потенцијал индустријске адитивне производње, штампајући функционалне делове који могу да издрже чак и најзахтевнија димензионална ограничења и доведу до успеха у стварним применама.