À medida que as impressoras 3D se tornam cada vez mais confiáveis, suas impressões ficam cada vez melhores. Mas as impressoras FDM também têm seus problemas: você imprime ovais minúsculos que se juntam nas bordas e o preenchimento às vezes o torna estranho. Então, como eu faço uma matriz impressa em 3D justa (como em: não favorecendo muito um lado)?

Isso se tornará uma resposta em três etapas, pois a impressão 3D usa três etapas diferentes: Design, fatia e escolha de material antes de elaborar maneiras alternativas para alguns dados justos. No entanto, começamos com o material, pois precisamos conhecê-lo primeiro. Nesse caso, afeta tudo, desde o design até o fatiamento e a impressão.

Variante A: Impresso perfeito (?)

Etapa 1: Conheça o seu material

Vamos ser sinceros: a maioria dos materiais usados ​​na Modelagem de Deposição Fundida (FDM) enfrenta um encolhimento não homogêneo entre o plano XY e o eixo Z. Mas se você conhece essas propriedades específicas para a sua combinação impressora / filamento / temperatura, pode compensar isso. Conheça o seu material - você precisará disso para fatiar. Execute uma impressão de teste de um cubo de 10x10x10 mm e meça - o deslocamento dos 10 mm em cada eixo é o que você precisa compensar através do seu cortador.

Etapa 2: projetar de maneira justa

Corpos platônicos

Ao projetar seu STL, tente projetar o mais justo possível . Recue os números o mínimo possível, mantendo a legibilidade ou, se você tiver uma impressora de duas cores, preencha os números com o mesmo material de densidade, mas com a outra cor.

Outra coisa a considerar: recue a mesma área de superfície em cada face do corpo. Dessa forma, você remove o mesmo volume e, portanto, o mesmo peso de cada face, tornando-o um tanto justo no design, pois o Centro de Massa deve estar principalmente no centro do corpo agora.

Prisma - "dado"

Um projeto cilíndrico (ou melhor: prisma) que é rolado sobre suas superfícies de "cilindro" pode ser o mais fácil de ser projetado de forma justa e razoavelmente fácil de cortar, sem ter que recorrer a métodos de corte especializados e toneladas de compensações diferentes para manter mente ou ter que montar o objeto após a impressão. Pode ser feita com ou sem uma forma de cone / elipsóide "cair" nas duas extremidades. Ou pode ser feito como um dreidl, possuindo apenas uma ponta cônica / elipsóide para facilitar a impressão, possivelmente até abrigando a 'haste' impressa como um objeto diferente e montada após a impressão.

Etapa 3: Fatiar

Agora, existe um design bastante justo ... mas que configurações usar ao imprimi-lo ?!

O preenchimento o tornará instável, portanto, existem 2 opções: sólida (100% de preenchimento) e totalmente oca (0% de preenchimento). Sólido é mais fácil de imprimir e mais pesado. Economias ocas (dependendo dos lados da superfície) 95% ou mais do material, em contraste com o sólido, mas podem ser vítimas de superfícies planas frouxas ou espessura da parede, não sendo a mesma que a espessura da área plana.

Agora, depois que escolhemos as configurações de preenchimento, precisamos escolher outras coisas. Queremos imprimir coisas razoavelmente delicadas; portanto, devemos usar uma altura de camada menor que o normal (0,05 mm, por exemplo) e melhor um bico menor - 0,2 mm ou menos, se disponível. Isso significa novamente calibrar a combinação impressora / material para essas duas configurações (XY / Z encolhendo).

Após a calibração, finalmente imprima! Os dados devem ficar bem justos com isso, mas ainda não são totalmente justos ...

Etapa extra: pós-processamento

Você pode fazer um teste de viés flutuando-o em uma camada de água salgada sob água da torneira ... se você conseguir mantê-lo sólido o suficiente para reduzir o ar dentro dele e afundar entre essas camadas. Dessa forma, você pode lixar levemente o lado mais pesado até que ele não seja viável.

Se você conseguir imprimir de alguma forma justa e oca, considere preencher a cavidade com algum tipo de resina (por exemplo, epóxi) para dar um pouco de peso aos objetos. Porém, isso tem algumas ressalvas: você terá que deixar um orifício de preenchimento e cobrir o interior igualmente ou reabastecê-lo várias vezes para garantir um preenchimento completo, pois a maioria das resinas encolhe ao curar. Além disso, a maioria das resinas aquece na cura, embora geralmente não na medida em que derrete FDM. Ao trabalhar com resina, use luvas , pois é agressivo para a pele!

MAS! O printink 3D pode fazer mais!

Variante B: Perfeição impressa

FDM é coisa de impressora doméstica, mas talvez você tenha acesso a algo mais ... industrial. Eles são complicados à sua maneira, e é melhor você saber o que faz com eles.

SLS (sinterização a laser sólida) Nesse caso, você só precisa conhecer os coeficientes de encolhimento do material ... e não, não precisa pensar em preenchimento, você só pode fazer objetos sólidos e 100% preenchidos dessa maneira. Mas você também não terá praticamente nenhum ar na sua impressão. Ter SLS em casa é raro. No entanto, é provável que você obtenha esse produto quando encomendar a impressora ... mas lembre-se: o pó SLS é altamente higroscópico e precisará ser selado. Além disso, fica amarelado com o tempo se começar a branco. O uso de pó reutilizado em grande parte também prejudica a qualidade da impressão. E nunca olhe para a máquina em funcionamento.

O DLMS (fusão direta de metais a laser) é bastante novo e praticamente a variante de metal do SLS. Se você fizer seus dados dessa maneira e obtê-los quase indistinguíveis do metal fundido. Polir um pouco as superfícies, não cheirar o pó e não olhar para o laser.

DLP / SLA (processamento direto da luz / litografia estéreo) A impressão da resina de cura é praticamente muito parecida com o SLS, mas tem alguma semelhança com o FDM em partes ... maior benefício: você pode criar detalhes muito delicados e sua camada as alturas ficam realmente finas - e você tem uma enorme variedade de cores para escolher. Mas é preciso ter em mente que você pode tornar os dados sólidos ou projetá-los com um buraco em cada um dos lados ou cantos para permitir que a resina excedente flua. Você obtém superfícies perfeitas e pode reutilizar a resina um pouco, ^{dependendo da impressora e do armazenamento} , mas lembre-se: o SLA é uma coisa fedida, nunca olhe para a máquina de impressão e as resinas são muito agressivas para a pele, então use luvas ao trabalhar com a impressão e a impressão até que seja adequadamente limpo.

Variante C: Impressão perdida

Mas espere, e se você realmente não imprimir os dados, mas apenas imprimir um dado positivo e depois criar um molde negativo?

Sim, isso pode ser feito. Você conhece a fundição por cera perdida? Ai está. Aqui está o seu passo a passo:

• Imprima seus dados.
  • talvez até confunda o positivo de várias faces impressas, todas na mesma orientação, para obter a máxima igualdade na impressão.
• Adicione uma entrada de fundição e uma saída de ar à impressão.
• lançar o positivo em um material de argila ou gesso. Deixe secar / endurecer.
• Queime / derreta o positivo, você obtém uma forma negativa quente e vazia.
• fundido em metal líquido ou em resina
• quebrar o molde, remover as entradas, polir um pouco e ... pronto!

Se você é bom em fundição em areia verde, pode usá-la em vez de fundição por cera perdida - e reutilizar o positivo para uma segunda fundição. Ou, se você for bom, pode fazer moldes de duas partes que são reutilizáveis.

Variante 3b: moldá-lo!

Se podemos imprimir um positivo e fazer um molde a partir disso, também podemos imprimir um molde diretamente. Podemos simplesmente lançar materiais "frios", mas se você tiver algo que possa ser moldado dessa maneira (algumas resinas ou cera), poderá fazer os dados ou sprues de fundição para perder a fundição dessa maneira. O design aqui será diferente nos últimos passos: depois de fazer o objeto desejado, use-o como uma "ferramenta" para cortar um bloco mais ou menos quadrado que o rodeia. corte a entrada / saída de material e ar do bloco. Em seguida, corte ao seu gosto, se você quiser um molde reutilizável de várias partes. Você pode adicionar um roove para adicionar arame ou um elástico ao redor da impressão para manter o molde unido durante a fundição.

Ou então, industrializamos esse modelo, pegamos um CNC e fazemos as metades do molde dessa maneira e desistimos de imprimir os dados ...

tl; dr:

Conheça a sua impressora, conheça seu material, projete de acordo com os requisitos da impressora, projete de maneira justa, talvez evite imprimir os dados reais, mas imprima um positivo a ser moldado e fundido ou imprima um molde.

Honestamente, eu não faria.

Você pode encontrar modelos de dados em lugares como o thingiverse , mas com a minha experiência (reconhecidamente limitada) de impressoras 3D acessíveis, eu ficaria muito cético quanto ao fato de as tolerâncias da máquina estarem prontas para produzir um dado justo.

Veja esta discussão na troca de impressão 3D, especialmente essas duas respostas .

Se você está realmente determinado e determinado a fazer isso (todos nós temos nossos pequenos projetos de paixão nerd!), Aconselho tentar encontrar um modelo que os autores afirmam ter testado com qui-quadrado e descobrir o que (tipo de ) dispositivo que eles usaram. Se você pode replicar isso, faça isso ... e faça você mesmo o teste do qui-quadrado. É ridiculamente fácil configurar algo errado ou esquecer algo (como os possíveis efeitos da orientação interna).