Pautes de disseny d'impressió 3D (característiques clau de la impressió 3D)
☑ La fabricació de productes impresos en 3D es basa en els fitxers de disseny. Hi ha alguns detalls i característiques que sempre cal tenir en compte a l'hora de dissenyar una peça d'impressió 3D, però el millor resultat varia segons els diferents serveis d'impressió 3D.
Murs suportats | Parets sense suport | Suport i voladissos | Detalls gravats i en relleu | Ponts horitzontals | Forats | Connexió o moviment de peces | Forats d'escapament | Mida mínima de la característica | Diàmetre mínim del passador | Tolerància màxima | |
FDM | 0,8 mm | 0,8 mm | 45° | 0,6 mm d'amplada i 2 mm d'alçada | 10 mm | ⌀2 mm | 0,5 mm | - | 2 mm | 3 mm | ±0,5% (límit inferior ±0,5 mm) |
Acord de nivell de servei | 0,5 mm | 1 mm | Suport sempre necessari | 0,4 mm d'amplada i alçada | - | ⌀0,5 mm | 0,5 mm | 4 mm | 0,2 mm | 0,5 mm | ±0,5% (límit inferior ±0,5 mm) |
SLS | 0,7 mm | - | - | 1 mm d'amplada i alçada | - | ⌀1,5 mm | parts mòbils: 0,3 mm Connexions: 0,1 mm | 5 mm | 0,8 mm | 0,8 mm | ±0,3% (límit inferior ±0,3 mm) |
MJ | 1 mm | 1 mm | Suport sempre necessari | 0,5 mm d'amplada i alçada | - | ⌀0,5 mm | 0,2 mm | - | 0,5 mm | 0,5 mm | ±0,1 mm |
BJ | 2 mm | 3 mm | - | 0,5 mm d'amplada i alçada | - | ⌀1,5 mm | - | 5 mm | 2 mm | 2 mm | Metall: ±0,2 Sorra: ±0,3 mm |
DMLS | 0,4 mm | 0,5 mm | Suport sempre necessari | 0,1 mm d'amplada i alçada | 2 mm | ⌀1,5 mm | - | 5 mm | 0,6 mm | 1 mm | ±0,1 mm |
Pautes de disseny per a totes les tècniques d'impressió 3D
☑ El disseny de la impressió 3D és important, ja que influeix en la dificultat, el temps de cicle i el cost de la fabricació posterior. Pel que fa als consells de disseny, algunes regles són aplicables a tots els processos d'impressió 3D i d'altres es limitaran a una tecnologia específica.
FDM | 200 x 200 x 200 mm per a impressores d'escriptori, fins a 900 x 600 x 900 mm per a impressores industrials |
Acord de nivell de servei | 145 x 145 x 175 mm per a impressores d'escriptori, fins a 1500 x 750 x 500 mm per a impressores industrials |
SLS | 300 x 300 x 300 mm, fins a 750 x 550 x 550 mm |
DMLS/SLM | 250 x 150 x 150 mm, fins a 500 x 280 x 360 mm |
MJF | 380 x 285 x 380 mm |
Suports en la impressió 3D
Orientació de peces en la impressió 3D
Un altre paràmetre crític en la fabricació d'impressió 3D és l'orientació de la peça, que fa referència a la manera com la peça està en contacte amb la placa de construcció, i té un impacte en la precisió, el temps, la resistència i l'acabat superficial d'un producte imprès en 3D. La millor orientació de construcció seria diferent en diversos exemples, però aquí teniu alguns consells que poden ser útils per triar la manera d'orientar la peça.
☑ Trobeu la cara que pugui proporcionar la millor adherència a la placa de construcció i la màxima estabilitat.
☑ Si el producte ha d'estar sotmès a tensió, s'ha d'orientar per garantir que la direcció de la tensió mínima aplicada sigui paral·lela a la direcció de construcció, que normalment és la direcció vertical.
☑ Tingueu clar el volum de construcció de la impressora 3D.
☑ Les impressions FDM són més fàcils de delaminar i fracturar en la direcció Z que en la direcció XY quan se sotmeten a tensió.
☑ Orienteu la peça per minimitzar els voladissos de menys de 45°.
☑ En direcció vertical, les característiques cilíndriques s'imprimeixen amb més precisió que en direcció horitzontal.
Precisió dimensional en la impressió 3D
La precisió dimensional fa referència a la precisió de la mida i la forma de la peça impresa en comparació amb les del disseny CAD. Els factors que afecten la precisió dimensional inclouen la qualitat del material, l'equip, el postprocessament i més. La tolerància dimensional, la contracció i els requisits de suport són tres elements clau per mesurar la precisió dimensional. A continuació es mostren les toleràncies dimensionals de diferents processos 3D.
Tolerància dimensional FDM | prototipatge (escriptori): ±0,5% (límit inferior: ±0,5 mm), industrial: ±0,15% (límit inferior: ±0,2 mm) |
Tolerància dimensional SLA | prototipatge (escriptori): ±0,5% (límit inferior: ±0,10 mm) industrial: ±0,15% (límit inferior: ±0,01 mm) |
Tolerància dimensional SLS/MJF | ±0,3% (límit inferior: ±0,3 mm) |
Alçada de la capa en la impressió 3D
L'alçada de la capa és una mesura de la quantitat de material extrudit pel broquet de la impressora per a cada capa de la peça. Es mesura en micres o mil·límetres. La selecció de l'alçada de la capa és important per a algunes tecnologies d'impressió 3D, com ara SLA i FDM. A continuació es mostra l'alçada de la capa que s'aplica típicament per a diferents processos.
Metalls | Aplicacions |
acer inoxidable | Estris, estris de cuina i altres articles que puguin entrar en contacte amb aigua |
Bronze | Gerros i altres accessoris |
Or | Anells, arracades, polseres i collarets |
Níquel | Monedes |
Alumini | Productes metàl·lics prims |
Titani | Accessoris forts i sòlids |
Guia de materials plàstics per a la impressió 3D
Plàstics | Característiques | Aplicacions |
ABS | Resistent, fort, durador, resistent a la calor, rendible, flexible, reutilitzable, no biodegradable | Carrosseries de cotxes, electrodomèstics i fundes per a mòbils |
PLA | Fàcil de treballar, respectuós amb el medi ambient, biodegradable, disponible en resina i filament amb una varietat de colors | Envasos d'aliments, dispositius mèdics biodegradables i implants |
PVA | Soluble en aigua | Sovint s'utilitza per crear una estructura de suport per a parts d'un producte que es poden deformar o col·lapsar |
PP | Assequible, resistent a productes químics, inflamable i es degrada amb llum UV | Recipients domèstics, equipament de laboratori i tèxtils |
Niló/PA | Fort, lleuger, durador, resistent a la calor i als impactes, però no resistent a àcids i bases forts | Aplicacions que requereixen altes propietats mecàniques i prototips funcionals |
M'AGRADA | Pot suportar molta calor | Eines de motlle d'injecció i components resistents a la calor |
PC | Resistent a la calor fins a 135 °C, durador, resistent als impactes i a les fractures, moderadament flexible, transparent, no conductor elèctric | Prototips de finestres i altres productes transparents |
PMMA/Acrílic | Bona resistència a l'impacte, claredat comparable i propietats d'absorció UV | Fars d'automòbils, aquaris comercials i altres alternatives al vidre |
CPVC | Alta temperatura de distorsió tèrmica, inertisme químic, dielèctric i propietats de flama i fum | Processament químic, generació d'energia, semiconductors, tractament d'aigües residuals |
ULLADA | Resistent al desgast, bona relació pes-resistència, altes propietats termomecàniques | Implants, dispositius mèdics, peces aeroespacials i d'automoció fets a mida |
PETG | Alta resistència a l'impacte, excel·lent resistència química i a la humitat | Mecanismes compatibles, ampolles d'aigua, carcasses electròniques |
TPU | Flexible, resistent a l'abrasió, resistent als impactes i a molts productes químics | Articles esportius, aeroespacial i automoció |
PETP/Ertalyte | Alta estabilitat dimensional, resistència mecànica, baixa absorció d'humitat, fisiològicament inert | Pel·lícules primes, envasos per a begudes líquides |
SLS (sinterització làser selectiva)
Els materials utilitzats són niló, pols metàl·lica, pols de PS i sorra de resina. La pols es converteix en un conjunt estretament integrat mitjançant la sinterització, en lloc de fondre-la a un estat líquid. Sota l'escaneig làser, les peces es cobreixen capa per capa i, finalment, les peces se submergeixen en una pila de pols. Després de refredar-les durant 12-14 hores, la pols restant es pot reciclar.
SLA (Estereolitografia)
Les impressores 3D SLA utilitzen un excés de plàstic líquid que finalment se solidifica en un producte sòlid. Normalment, les superfícies de les peces produïdes per impressores 3D d'estereolitografia són llises. El material utilitzat és resina fotosensible. El làser amb una longitud d'ona i intensitat específiques s'enfoca a la superfície del material fotocurable per solidificar-lo de punt a línia i de línia a superfície per tal de completar el dibuix d'una capa. A continuació, la taula elevadora mou una capa en direcció vertical i solidifica una altra capa. D'aquesta manera, les capes s'apilen per formar una entitat tridimensional.
FDM (Modelització per Deposició Fusionada)
El filament termoplàstic s'escalfa i s'extrudeix mitjançant impressores 3D FDM per fabricar articles capa per capa, de baix a dalt, utilitzant un mètode de construcció de baix a dalt. Els materials d'impressió utilitzats són àcid polilàctic i plàstic ABS. Aquesta tecnologia extrudeix materials filamentosos, com ara plàstics tèrmics, cera o metall, a partir de broquets escalfats i diposita la massa fosa a una velocitat fixa segons una trajectòria predeterminada de cada capa de la peça.
DLP (Processament Digital de la Llum)
s'utilitza resina fotosensible. La tecnologia de conformació làser DLP és similar a la tecnologia SLA, però utilitza un projector de processador òptic digital d'alta resolució per curar el fotopolímer líquid i fotocurar capa per capa.
SLM (fusió làser selectiva)
L'SLM representa la part principal de les impressores 3D de metall, els materials utilitzats són aliatges de titani, aliatges de cobalt i crom, acer inoxidable i aliatges d'alumini. La pols metàl·lica es fon mitjançant un làser de fibra d'itterbi d'alta energia per formar peces tridimensionals multiusos.
Automoció
La tecnologia d'impressió 3D es pot utilitzar per a la creació ràpida de prototips, eines, accessoris i altres peces en els camps de l'automoció i el transport. Per a la indústria de l'automoció, en comparació amb altres processos de desenvolupament, els serveis d'impressió 3D poden portar idees de l'estudi de disseny al taller de producció en menys temps i imprimir ràpidament prototips de diverses peces disponibles mitjançant impressores 3D, cosa que és més convenient per a les empreses per provar i produir.
Aeroespacial
A causa dels requisits de reducció de pes i resistència, la proporció de peces estructurals complexes o peces grans i heterogènies en els equips aeroespacials està augmentant, la qual cosa és l'avantatge de la impressió 3D. És molt sensible als requisits de rendiment de les peces i relativament insensible al preu, cosa que també afavoreix l'adopció de la tecnologia d'impressió 3D.
Industrial
la majoria són la impressió de nuclis de motlles d'injecció, la fabricació de peces en alguns equips no estàndard i l'aplicació d'utillatge auxiliar a la línia de producció.
Béns de consum
Aprofita l'avantatge de la personalització de la impressió 3D per donar als productes característiques més personalitzades per atraure diferents grups. - Mèdic: els dispositius mèdics personalitzats, en particular, coincideixen molt bé amb les característiques de la impressió 3D. Actualment, tenen bones perspectives en odontologia, implants ortopèdics, ortesis de rehabilitació, etc.
Educació
La tecnologia d'impressió 3D es pot utilitzar com a suport tècnic per a la recerca educativa, la docència universitària i superior en l'àmbit de l'educació, i també com a eina d'aprenentatge d'habilitats professionals en escoles de formació professional. Pot permetre als estudiants adquirir una experiència acadèmica important, establir una col·laboració interdisciplinària i fins i tot cultivar l'esperit emprenedor dels estudiants.
Odontologia
La tecnologia d'impressió 3D s'utilitza principalment per a la producció de models d'ortodòncia en el camp de l'odontologia. Gràcies a la seva petita mida i les seves potents funcions, fins i tot un petit laboratori pot escanejar directament des de la boca fins a la producció interna a través d'un flux de treball digital sense fissures. Estalvia temps, materials i espai d'emmagatzematge, i els aparells produïts són més precisos i còmodes.
P1. Quin plàstic s'utilitza per a la impressió 3D?
P2. Quant costa la impressió 3D de plàstic?
P3. Quina resistència té el plàstic imprès en 3D?
Materials | La diferència més òbvia entre la impressió 3D de plàstic i metall és que el plàstic és una opció més popular. Per això, és més accessible que el metall. El plàstic també és considerablement més barat que el metall. Per això, és de coneixement comú que els principiants solen optar pel plàstic. A més, hi ha una àmplia selecció de plàstics disponibles per al seu ús en la impressió 3D. Tanmateix, ara només l'alumini, l'acer inoxidable, el titani i el cobalt estan disponibles com a metalls. |
Disseny | La impressió 3D en plàstic sovint triga menys temps a completar-se que la impressió 3D en metall. Les impressores 3D de plàstic són més eficients energèticament i permeten un gruix de capa més gran en la creació de peces. Tanmateix, la impressió 3D amb materials metàl·lics pot portar molt de temps a causa de la complexitat de les pròpies impressores. Es requereix complexitat quan es treballa amb plàstic per crear l'element 3D requerit. A diferència del metall, però, no se sotmet a les mateixes proves rigoroses. |
Cost | La majoria d'impressores 3D de plàstic són més barates, a part d'això, la majoria d'aquestes impressores 3D són força fàcils d'utilitzar. L'ABS i altres filaments de plàstic també són econòmics. Els metalls tenen un cost per hora de construcció més elevat i una inversió en equipament més elevada en comparació amb els plàstics. Les impressores 3D i els subministraments de metall també són força cars. |
Dificultat | El plàstic és el material d'impressió 3D preferit pels principiants. Els materials fets de plàstic també són accessibles en petites quantitats. El procés d'impressió 3D amb metalls és complicat i no es recomana per a principiants. Quan s'imprimeix en 3D amb metall, a diferència del plàstic, el material s'ha d'alimentar, fondre i endurir sense perdre les seves qualitats. |
Tecnologia | La tecnologia darrere de la impressió 3D de plàstic inclou FDM, SLA i SLS. En aquestes tecnologies s'utilitzen plàstics de molts tipus. Els sistemes de llit de pols, com ara SLM i DMLS, s'utilitzen per a la impressió 3D de metall. |
Acabat | El postprocessament d'objectes de plàstic impresos en 3D és fàcil. El dissenyador té diverses opcions per crear l'aspecte i la sensació desitjats, com ara utilitzar eines o fer la feina a mà. Els objectes fets amb impressió 3D de metall solen requerir algun tipus de postprocessament per millorar les seves qualitats mecàniques i l'atractiu estètic. Tanmateix, els metalls requereixen més temps i diners per processar-los després de la producció. |
horesQuè és la impressió 3D?
horesCom funciona la impressió 3D?
La impressió 3D és un tipus de procés de fabricació additiva en el qual es crea un objecte sòlid en 3D a partir d'un disseny assistit per ordinador mitjançant un mètode de capes.
- En primer lloc, cal un fitxer digital tridimensional de l'objecte que voleu imprimir. Hi ha tres maneres diferents d'obtenir un model digital en 3D: dissenyar, escanejar i descarregar. El CAD és un programari comú per dissenyar un model en 3D, el programari CAD popular inclou AutoCad, SolidWorks, Tinkercad i més. L'escaneig 3D és una tecnologia per analitzar un objecte del món real i crear una rèplica digital. També podeu descarregar-ne una d'una biblioteca 3D.
- Un cop obtingueu un model 3D, heu de convertir-lo a un format de fitxer adequat. El format de fitxer d'impressió 3D més comú és STL, que és una extensió de fitxer utilitzable. Les alternatives a STL són .OBJ i .3MF, aquests formats no contenen informació de color; si necessiteu objectes d'impressió 3D en color, podeu utilitzar .X3D, .WRL, .DAE i .PLY. Assegureu-vos que el fitxer sigui imprimible.
- El tall per tall és el procés de dividir el model tridimensional en centenars o milers de capes i, a continuació, generar el codi G per indicar a la màquina com executar l'operació pas a pas. El codi G és el llenguatge de programació CNC més utilitzat aplicable a màquines CNC i impressores 3D.
- Utilitzeu impressores 3D per completar el procés d'impressió segons les instruccions automatitzades del codi G.
- Traieu les peces impreses en 3D acabades de la impressora. Per a algunes màquines, és fàcil, mentre que l'extracció d'impressions 3D per a algunes impressores 3D industrials requereix habilitats professionals i equipament especialitzat.
- En alguns casos, calen passos addicionals o postprocessament per acabar la producció. Per exemple, s'utilitzen diversos mètodes d'acabat superficial per millorar l'estètica i les propietats mecàniques dels components impresos en 3D.
horesAvantatges de la impressió 3D
☑ Accelera enormement el procés de prototipatge o producció, imprimeix objectes en qüestió d'hores.
☑ Permet el disseny i la creació de geometries més complexes.
☑ Es necessiten menys màquines i operadors per fabricar.
☑ L'alta flexibilitat i versatilitat permet crear gairebé tot.
☑ Permet la inclusió de múltiples materials en un sol objecte.
☑ El muntatge capa per capa millora el disseny i garanteix una millor qualitat.
☑ Es pot monitoritzar cada peça individual successiva per reduir fallades i errors.
☑ No necessita gaire espai per a inventari, impressió sota demanda segons el disseny.
☑ Les peces impreses en 3D de plàstic ofereixen avantatges en aplicacions on el lleugeresa és important.
☑ Minimitzar els materials utilitzats, amb poc o cap residu en comparació amb el tall a partir de trossos grans.
☑ Els sistemes d'impressió 3D són molt més accessibles i no requereixen cap persona addicional per al seu funcionament.
☑ La tecnologia és respectuosa amb el medi ambient i sostenible.
☑ Sense quantitat mínima de comanda.
☑ Prototip imprès en 3D de metall o plàstic i peces de producció en 7-10 dies.
☑ Peces d'impressió 3D personalitzades de precisió a preus assequibles.
☑ Pressupost gratuït en línia en el menor temps possible.
☑ Es permeten prototips individuals o formes complexes.
☑ Una àmplia selecció de materials metàl·lics o plàstics.
☑ Impressores 3D comercials i de qualitat industrial.
☑ Projecte cooperatiu d'assistència a proveïdors.
☑ Proporcionar una solució ràpida per a lots petits de prototips complexos.
☑ Ho proporcionem amb el nostre soci.
☑ Serveis d'impressió 3D per a metalls i plàstics.
☑ Satisfer les necessitats ràpides dels dissenyadors de prototips complexos.