Füllgrad wählen

Da ich eine 3D-Druckerei an einer Ingenieurschule betreibe, fragen sich die Schüler immer wieder, inwieweit sich der Füllungsgrad auf die Steifigkeit des Teils auswirkt. Ich weiß, dass es unmöglich ist, eine numerische Lösung für diese Frage zu finden, aber vielleicht gibt es eine Option, ein bereits aufgeschnittenes Modell in der Software zu simulieren. Ich habe in keinem Slicer eine Option zum Exportieren als .stl oder .step oder ein anderes Format gesehen, das von der Simulationssoftware akzeptiert werden kann. Hat jemand etwas Ähnliches gesehen oder darüber nachgedacht?

Ich glaube nicht, dass Slicing-Engines ein solides Modell erstellen, das für die CAD-Simulation nützlich wäre. Wenn eine Slicing-Engine ein 3D-Modell schneidet, ist es das Ziel, die bevorzugten Maschinenpfade in G-Code (in irgendeiner Form) auszuspucken. Ich habe jedoch ein paar Artikel gelesen, einige Tests durchgeführt und durch die Weinrebe gehört, dass irgendwo zwischen 10% und 35% für die meisten Anwendungen gut genug ist. Ich habe mir einmal ein Webinar angesehen, um die neue MakerWare-Oberfläche zu verstehen, in dem erklärt wurde, wie diese Einstellungen ausgewählt wurden. Obwohl ich den Clip nicht direkt finden kann, ist hier die Seite für alle MakerBot-Webinare. Ich denke, dieses Webinar war dasjenige, das ich mir angesehen habe, um ein wenig über bevorzugte Füllprozentsätze zu erklären.

Erfahrungsgemäß ergibt alles über 35% von der Füllseite der Dinge nicht viel mehr Kraft. Bei mehr als 35% sollten Sie die Ausrichtung des Ausdrucks beim Drucken und die Ausrichtung des Ausdrucks überprüfen, um die Kornstruktur für die richtige Festigkeit zu nutzen.

Füllprozentsatz / Füllmuster sind jedoch nicht die einzige Variable für die Erstellung starker Teile. Infill ist eigentlich nur eine Möglichkeit, Zeit und Material zu sparen. Hier sind einige andere Möglichkeiten, um die Stärke potenziell zu erhöhen:

• Erhöhen Sie Ihre Schale. Shell ist die Anzahl der Profilmuster pro Ebene. Typischerweise (in FDM / FFF) entspricht jede Hülle ungefähr dem Durchmesser Ihrer Extruderdüse.
• Erhöhen Sie Ihren Boden / Dach. Ähnlich wie bei der Schale bezieht sich Boden / Dach auf die Anzahl der Schichten, die die "Unterseite" und "Oberseite" des Teils in Bezug auf die Bauplatte bilden.
• Druckausrichtung. Achten Sie darauf, welche Bereiche des Teils anfällig für Spannungen entlang der "Körnung" der Schichten sind. Versuchen Sie, Ihr Teil auf der Bauplatte so zu drehen, dass ein möglicher Fehler sowohl beim Drucken als auch nach dem Drucken minimiert wird.
• Nachbearbeitung. Haben Sie keine Angst, eine Nachbearbeitung durchzuführen, um die Festigkeit zu erhöhen. Es gibt einige 3D-Drucker auf dem Markt , die sogar Kevlar-Stränge in den Druckprozess einbeziehen, um ihre Ausdrucke zu verbessern. Es kann jedoch so einfach sein, das Teil mit einigen grundlegenden Endbearbeitungstechniken nur mit einem Epoxidharz zu beschichten. Es ist etwas mehr Arbeit, aber es macht schwache 3D-Druckteile zu Drucken in voller Produktionsqualität.

Update: Nach einigen Kommentaren scheint es die beste Möglichkeit zu sein, eine benutzerdefinierte Anwendung zu finden, mit der Sie entweder die G-Code-Datei in ein festes Modell konvertieren (CAM-Software testen?) Oder ein Plugin für Ihre CAD-Software erstellen können (Ich weiß, dass Unigraphics NX und Solidworks dies zulassen.) Erstellen Sie im Wesentlichen eine eigene Slicing-Engine, die Ihr Volumenmodell aufnimmt und das gleiche Füllmuster dynamisch generiert.

Schauen Sie sich vielleicht die Arbeiten von Simlab oder ähnlichem an, das viele 3D-Software-Plugins enthält. Ich befördere sie nicht und arbeite nicht für sie. Dies ist nur eine Referenz dessen, wonach man suchen soll.

Da ich diese Frage noch nicht kommentieren kann, dachte ich, ich würde zusätzlich zu dem bereits hilfreichen Einblick eine Antwort geben.

Wenn sich die Frage im Allgemeinen auf den Füllungsgrad bezieht und das allgemeine Follow-up die Teilsteifigkeit betrifft, sollte erklärt werden, dass die Auswahl des Füllungsgrads viel mehr ist als nur eine Teilsteifigkeit.

Zugstangen auszudrucken wäre eine großartige Sache für Bildungszwecke. Die Balken sollten nicht nur in den Füllungsprozentsätzen variieren, sondern auch in den verschiedenen Füllungsmustern. Abhängig von der Art der Beanspruchungen und Belastungen können beispielsweise unterschiedliche Muster bei niedrigeren Füllraten stärker sein.

Die Füllrate sollte auch mit der Dicke der unteren, oberen und seitlichen Wände korrelieren. Dies ist besonders wichtig bei ABS, wenn es um Schrumpfen, Verziehen und Verzögern geht. Damit das Teil beim Abkühlen universell so stark wie möglich ist, muss es gleichmäßig schrumpfen. Dies ist ein bekannter Faktor für Maschinisten, die Formen zum Spritzgießen und Gießen herstellen. Andernfalls kann es zu unbeabsichtigten zusätzlichen Schwachstellen kommen.

Achten Sie beim Erstellen von Zugstäben darauf, dass Sie für jedes einzelne Beispiel die Schrumpfung berücksichtigen, die entlang jeder Achse auftritt. Ich würde auch vorschlagen, jedes Stück aufzuschneiden und zu versuchen, ein paar davon (auf eine sehr grobe Art und Weise) zu zerbrechen. Dies kann beim Entwerfen eines Teils vor dem Drucken zu vielen Überlegungen anregen.

Anton, ich analysiere den G-Code und erstelle ein Finite-Elemente-Modell und ein thermisches Übergangsereignis, um das Drucken des Teils zu simulieren, gefolgt von einer Struktursimulation, um den Verformungs- und Spannungszustand im resultierenden Teil zu bestimmen. Dieser Teil könnte dann mit externen Lasten weiter analysiert werden, um die mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. Ich benutze die ANSYS-Software und das Element Birth & Death, um für jeden thermischen Übergangsschritt ein kleines Materialvolumen zu aktivieren. Die Struktursimulation ist statisch, erfolgt aber gleichzeitig mit dem thermischen Übergang.

Ich könnte mir einen Weg ausdenken. Möglicherweise sind jedoch einige Softwareprogramme erforderlich, um alles zu erledigen.

Holen Sie sich zuerst die CAD-Datei. Import in magics (Materialise proprietäre Software) Es gibt eine Funktion für Strukturen, mit der Sie Ihre benutzerdefinierte interne Struktur erstellen können. Also Traversen etc. hinzufügen. Export stl. (Es gibt eine Software, die eine direkte Konvertierung von STL in Schritt ermöglicht, ich denke, sie heißt Instep.) Oder Sie könnten die Maschendichte reduzieren und FreeCAD verwenden, um sie wieder in Schritt umzuwandeln und Ihre Analyse auszuführen.

Es wäre interessant, einen Bericht über das Teil zu sehen. Es gibt auch keine gute Möglichkeit, ein 3D-gedrucktes Teil zu simulieren. Vielleicht wäre das am ehesten mit Verbundwerkstoffen.

Wenn Sie eine Ingenieurklasse sind, können Sie sehr gut große Würfel mit verschiedenen Füllungen ausdrucken und sie testen.

Sie müssen es mit dem Auge tun. Sie müssen jedoch darüber nachdenken, welche Füllung Sie verwenden. Ein Dreiecksmuster ist sehr stark.

Im Anschluss verwende ich niemals High-Infill. Die meisten meiner Artikel haben eine starke äußere Hülle, IE 3 Schichten. Drinnen mache ich zwischen 7 und 14%. Wenn ich ein Quadrat mit 200 mm drucken würde, hätte ich keine Bedenken.

Alles hängt davon ab. Wirklich, aber für Ihre Einstellungen würde ich nicht sagen, dass Sie wirklich jemals mehr als 14% brauchen würden.

In einer Firma, in der ich gearbeitet habe, wurden 3D-Druckteile getestet. Sie bewerteten das Material, indem sie die gleichen Testformen druckten und ihre Toleranzen ermittelten. Sie müssen Ihre eigene Methode als solche entwickeln.