При разработке деталей, которые должны соответствовать внешним объектам или другим печатным деталям, какие меры можно предпринять, чтобы гарантировать, что размеры конечного отпечатка точны и соответствуют другому объекту?

Насколько мне известно, у вас есть по крайней мере два варианта для учета неточности принтера и усадки:

• Отрегулируйте пространство вокруг суставов в вашей модели CAD
• Отрегулируйте смещения размеров в программном обеспечении слайсера

Есть ли хорошие рабочие процессы, которые можно использовать для точного проектирования и печати 3D-моделей, не прибегая к методам проб и ошибок?

Я думаю, что лучший способ сделать это - откалибровать принтер и слайсер как можно лучше. Одна из моих любимых мозолей - это когда люди загружают STL, которые были настроены в соответствии с их принтером / материалом. Есть много поставщиков материалов, которые различаются по качеству, а также много материалов и разных принтеров, которые не должны включать допуски в деталь, потому что в конечном итоге это обычно только усложняет для других, пытающихся напечатать модель.

Если вы не делитесь моделями, то все, что я могу сказать, это то, что вам лучше откалибровать принтер и настроить слайсер на материал. Вам больше повезет с моделями других людей, и вам будет легче создавать свои собственные.

Если у вас все еще есть проблемы, то, вероятно, последний вариант - модификация модели. Я не знаю каких-либо программ САПР, которые могут работать с проблемами, с которыми сталкиваются 3D-принтеры, поэтому опыт будет вашей единственной помощью. Я знаю, что в Inventor вы можете обходить и сгущать / смещать отдельные поверхности модели, чтобы компенсировать это, или, если у вас был процент усадки, вы могли бы проявить творческий подход с помощью формул в эскизах.

К сожалению, разные прошивки и разные слайсеры требуют разных методов калибровки! Существует множество рекомендаций по программному обеспечению, таких как печать калибровочной коробки с одной стенкой и измерение толщины стенки. Это хорошая техника для Slic3r, но не для Simplify3D. Это может быть очень запутанным.

Вот общий план того, что вы должны делать:

1. Грубая проверка калибровки для шагов принтера / мм. Имеют ли значения в ваших настройках прошивки смысл для вашего оборудования линейного перемещения? Например, вы можете рассчитать теоретические значения на основе шага ремня и числа зубьев шкива. Напечатайте что-нибудь среднее (~ 100-200 мм) и проверьте, +/- 1-2%. Если это больше, чем это, ваши шаги / мм, вероятно, неправильно.
2. Проверьте наличие механического люфта, используя распечатку для проверки люфта, например, такую: http://www.thingiverse.com/thing:252490 Затяните ремни и выполните другие специфические для принтера настройки, необходимые для устранения люфта. Люфт откажется от других этапов калибровки, поэтому убедитесь, что в нем нет провалов!
3. Следуйте рекомендуемым шагам калибровки объема экструзии для вашего слайсера. Это начинается с измерения диаметра нити с помощью штангенциркуля и ввода его в слайсер. И тогда вы обычно либо «распечатываете одностенную коробку и измеряете толщину», либо «печатаете серию 100% калибровочных коробок заполнения и настраиваете множитель выдавливания на максимальное значение, которое хорошо выглядит без выпуклости».Измеряя диаметр нити и затем настраивая калибровку экструзии в слайсере, вы сможете измерить будущую нить, и отпечатки будут получаться правильно. Задание значений поддельного диаметра слайсера заставит вас выполнять повторную калибровку при каждом изменении диаметра. Обратите внимание, что вы должны повторить эту калибровку для каждого ФИЛАМЕНТНОГО МАТЕРИАЛА и КОНСТРУКЦИИ ЭКСТРУДЕРА. Различные пары материал / экструдер будут иметь разную глубину прикуса и эффективный диаметр привода.
4. Точную калибровку проверяют , печатая объекты различных размеров и нанося «желаемый размер» как X и «фактический размер» как Y. Затем найдите уравнение линейного соответствия, y = mx + b. (Сделайте это отдельно для осей X, Y и Z вашего принтера.) Значение «m» - это ваша ошибка масштаба. Вы можете использовать масштабирование объектов вашего слайсера, чтобы это исправить. Например, ABS обычно требует 100,3-101% масштабирования для учета усадки. Если у вас есть ошибка масштаба с материалом с низкой усадкой, таким как PLA, вы можете отрегулировать значение шага / мм вашей прошивки для компенсации. Значение «b» - это ваша ошибка с фиксированной шириной.Предполагая, что у вас нет люфта, это, как правило, вызвано небольшим количеством расплавленного пластика, выпадающего в стороны, или ошибкой калибровки объема экструзии. Вы можете улучшить это, настроив объем экструзии. Многие слайсеры также имеют настройки «компенсации горизонтального / XY размера», которые можно использовать для сжатия / расширения детали на b / 2 для исправления ошибки фиксированной ширины. Любая остаточная ошибка фиксированной ширины, которую вы не можете исправить с помощью настроек среза, должна быть добавлена ​​в качестве допуска в ваших моделях деталей.

Если вы выполните эти шаги, вы должны получить +/- 0,1 мм или более точную размерность ваших отпечатков. *

* Дельты не включены. Это совсем другой шарик воска.

Я думаю, что важно помнить, что 3D-принтер - это и инструмент для НИОКР, и часть производственного оборудования. Таким образом, мы должны относиться к нему, и он обрабатывается аналогично другим элементам производственного оборудования (например, фрезы, пилы и т. Д.) Другие (хотя и традиционные) методы производства, такие как мельница, обычно требуют последующей обработки деталей для удаления любых заусенцев и очистки деталей. Поскольку такие инструменты, как фреза, являются технологией вычитания, они уже могут выдерживать жесткие позиционные / размерные допуски. Однако, поскольку 3D-печать является аддитивным производством, трудно удерживать те же самые допуски непосредственно вне станка по сравнению с традиционными инструментами.

По этой причине я бы предложил запланировать время для более традиционного процесса после печати, если допуски и связи вызывают беспокойство. Это может быть так же просто, как использование Dremel или мельница / токарный станок. Я бы порекомендовал увеличить настройки оболочки / пола / крыши в вашем слайсере, чтобы приспособиться к процессу вычитания.

Несколько предложений, которые я не видел явно сформулированных в других ответах.

Разрешение экспорта

При экспорте файлов STL вы можете увеличить разрешение. Если точность размеров чрезвычайно важна, вам нужно подтвердить, что процесс преобразования STL не изменил размеры криволинейных поверхностей за пределы ваших максимальных минимальных допусков. Т.е. откройте ваш файл STL в вашей программе CAD, а затем заново измерьте получающиеся поверхности. Преобразование STL для отверстий делает отверстия немного меньше, а внешние изогнутые поверхности - немного больше.

Материал Swell

Я заметил на своем принтере, что детали при печати обычно немного больше. Мне удалось учесть это в моей модели САПР, слегка сузив некоторые размеры в САПР перед их экспортом. Мои размеры обычно смещены примерно на 0,1-0,2 мм в XY, что, если вы делаете что-то с близкими подгонками, стоит настроить файл перед печатью.

Искривление

Если у меня есть деталь, которая должна быть идеально плоской, я буду использовать плот с дополнительным кольцом (или двумя) вспомогательных дисков, окружающих деталь. Для самой плоской стороны я также напечатаю это на сборочной пластине. Если у вас есть два или более, лучшее решение.

Угловые Квартиры

Если у меня есть деталь с плоскими поверхностями, расположенными под углами к строительной платформе, я замедлю свой путь экструдера вниз, 10 мм / с - мой ход. Поддерживая медленное движение экструдера, вы убедитесь, что ваши края и стены будут относительно гладкими и с минимальным искажением.

Калибровка и настройка

Все это сказали, я скажу это снова. Проверьте принтер перед критической печатью. Любая провисание в ваших ремнях приведет к опусканию. Распечатайте пробную деталь, чтобы убедиться, что ваши настройки температуры соответствуют вашей нити накала, а расстояние вытяжки сведет к минимуму натяжение.

Я делаю несколько пробных оттисков с новой нитью и снова примерно на полпути через рулон, чтобы убедиться, что все по-прежнему работает должным образом, и при необходимости я буду подправлять вещи по мере необходимости.

Я печатаю несколько пэтов, в которых используются 2,5-миллиметровые «штыри Pogo», которые представляют собой подпружиненные электрические контакты. Я обнаружил, что многие переменные будут влиять на размер отверстий в моем дизайне. Поток, температура даже разных марок нити изменит окончательный размер.

Я создаю профиль для каждой части и конкретной нити. Таким образом, я могу вносить изменения без изменения других частей / проектов. Затем я печатаю тестовый образец с отверстиями диаметром 2,5 мм и размером несколько десятых долей миллиметра. Я также делаю отверстия в тестовой части, которые являются вертикальными, а некоторые - горизонтальными, поскольку я обнаружил, что ориентация на слои имеет значение.

Затем я помещаю штифты в свой образец и отмечаю, какая ориентация и диаметр подходят лучше всего.

После этого я блокирую каждую переменную, о которой только могу! Я добавил несколько бусин с осушителем в свои бункеры для хранения нитей и обнаружил, что это даже увеличило диаметр отпечатанных отверстий.