Katmanlı üretim için tasarım yapmak zor olabilir, ancak aynı zamanda eğlenceli ve ödüllendirici bir süreçtir. Bu kılavuz, 3D baskı için mükemmel tasarımlar oluşturmanıza yardımcı olacak ipuçlarını ve püf noktalarını tartışacaktır. Ayrıca, katmanlı imalatın bazı faydalarına ve bir işletmenin operasyonlarını nasıl değiştirdiğine bakacağız.
Eklemeli İmalat Nedir?
Katmanlı üretim, nesne oluşturulana kadar art arda malzeme katman katman ekleyerek nesneler oluşturan bir teknolojidir. Daha yaygın olarak bilinir 3D baskı. AM teknolojisi 1980'lerden beri var.
İlk zamanlarda, baskı sürecinin boyut ve şekil sınırlamaları nedeniyle kullanılabilir malzemeler ve yaratabileceğimiz nesnelerin türü açısından sınırlıydı. Günümüzde birden fazla 3D baskı teknolojileri, makineler ve malzemeler mevcut, bu da bu teknoloji kullanılarak üretilemeyecek çok az nesne olduğu anlamına geliyor.
Geleneksel Üretim Süreçlerine Göre Katmanlı Üretimin Faydaları
Eklemeli üretim bir dizi fayda sağlar. Onlar içerir:
- Tasarım ve nihai ürün arasında azaltılmış teslim süresi.
- Artan tasarım özgürlüğü.
- Artan doğruluk.
- Azaltılmış malzeme israfı.
- Üretimde esneklik—örneğin, küçük partili veya tek seferlik üretim çalışmaları ekonomik olarak uygun olabilir.
Bu faktörler, klasik üretim süreçlerinin uygulanabilir olmayacağı küçük işletmeler ve niş pazarlar için katmanlı üretimi ideal hale getirir. Ek olarak, başlangıçtan itibaren eklemeli imalat düşünülerek daha fazla ürün tasarlandıkça, genel mal maliyetinde bir düşüş ve tasarım özgürlüğünde daha fazla artış göreceğiz.
Eklemeli Üretim için Tasarım Nasıl Yapılır?
Eklemeli üretim için tasarım yapmaya başlamadan önce, bazı hayati şeyleri göz önünde bulundurmanız gerekir. Hadi bir bakalım.
1. 3D Modelin Su Geçirmez Olduğundan Emin Olun
Katmanlı üretim için tasarımın faydalarından biri, geleneksel üretim yöntemleriyle elde edilmesi imkansız olan karmaşık geometriler oluşturmanıza olanak sağlamasıdır. Ancak bu aynı zamanda tasarıma girmek ve sorunlara neden olmak için daha fazla su fırsatı anlamına gelir. 3D modelinizin su geçirmez olduğundan emin olmak için tasarım sürecinde birkaç ekstra adım atmanız gerekir.
- Tasarımdaki tüm kanalların ve boşlukların kapatıldığından emin olun. Suyun potansiyel olarak girebileceği alanlar varsa, suyu dışarıda tutmaya yardımcı olacak drenajlar veya başka özellikler ekleyin.
- Tasarımınızda herhangi bir sızıntı bulursanız, ağ tamamen kapatılana kadar köşeler ekleyerek veya hareket ettirerek bunları düzeltebilirsiniz.
- Sızıntıları önlemenin başka bir yolu da daha yüksek çözünürlüklü bir ağ kullanmaktır. Bu, boşluklara veya deliklere sahip olma olasılığı daha düşük olan daha pürüzsüz bir yüzey oluşturacaktır. Modelin karmaşıklığı ile ağın çözünürlüğünü dengeleyin. Ağ çok yoğunsa, bilgisayarınızı düzenlemek ve yavaşlatmak zor olacaktır.
- Son olarak, belirli plastik veya metal türleri gibi suya doğal olarak dirençli malzemeler kullanmayı düşünün. Bu önlemler, 3D modelinizin suya maruz kalmaya dayanabilmesini sağlamaya yardımcı olabilir.
2. Büzülme ve Çarpışmayı Kontrol Edin
Eklemeli üretim için tasarımla ilgili tüm konuşmaların arasında, son işlemenin hala önemli olduğu gerçeğini gözden kaçırmamak önemlidir. Hala dikkat edilmesi gereken bir alan, büzülme ve bükülmedir (bkz. 3D baskılarda eğrilme nasıl önlenir).
Geleneksel üretim yöntemleri, pahlar ve draft açıları gibi tasarım özellikleri tarafından kontrol edilir. Ancak, eklemeli imalatta yapı yönelimi, büzülmeyi ve bükülmeyi önemli ölçüde etkileyebilir. Sonuç olarak, oluşturma işlemine başlamadan önce bu kusurları kontrol etmek çok önemlidir. Bunu yapmak sürprizleri önleyebilir ve parçalarınızın tasarım özelliklerini karşılamasını sağlayabilir.
3. Çıkıntıları Düşünün
Eklemeli üretim için tasarım yaparken, çıkıntıları göz önünde bulundurmalısınız. Çıkıntılar, tasarımın bir kısmı desteksiz olarak boşlukta asılı kaldığında meydana gelir. Bu, baskı işlemi sırasında malzeme katman katman biriktirildiği için sorunlu olabilir. Altındaki hiçbir şey malzemeyi desteklemez, bu da baskıyı çökertebilir ve bozabilir.
Baskı sırasında kararlılık sağlamak için tasarıma destekler ekleyin. Alternatif olarak, sarkıntının açısı, çökme olasılığı daha düşük olacak şekilde ayarlanabilir. Eklemeli üretim için tasarım yaparken bu alanı gözden kaçırmadığınız sürece yüksek kaliteli baskılar üreteceğinizden emin olabilirsiniz.
4. Modelin Gücünü Düşünün
Katmanlı imalat için tasarım yaparken, modelin gücünü göz önünde bulundurmak çok önemlidir. Geleneksel üretim yöntemlerinden farklı olarak AM, parçaları bir sıvı veya toz havuzundan katman katman oluşturur. Sonuç olarak, bu parçalar belirli yönlerde daha zayıf olabilir ve kırılmaya daha yatkın olabilir.
AM parçanızın kullanım streslerine dayanacak kadar güçlü olmasını sağlamak için tasarım sürecinde yönünü dikkate almak çok önemlidir. Örneğin, belirli bir alanda yüksek stres seviyeleri yaşayacak bir parça tasarlıyorsanız yönünde, parçanın katmanlarını buna dik olacak şekilde yönlendirmeyi düşünün. yön.
Sonuç olarak, DfAM mühendisleri, nihai işlevsel ürünler oluşturmak için kullandıkları malzemelerin gücünü ve parçanın tasarımını dikkatlice düşünmelidir.
5. Çözünürlüğü Kontrol Edin
Eklemeli imalat için bileşenler tasarlarken, modelin çözünürlüğünü dikkate almak çok önemlidir. Çözünürlük, doğru bir şekilde yazdırılabilen küçük bir özelliktir ve biriktirme memesinin boyutu ve katman kalınlığı ile sınırlıdır. Örneğin, 0,1 mm çözünürlüğe sahip bir model, 0,1 mm'den daha küçük özellikleri yazdıramaz.
Daha yüksek çözünürlüklü modellerin üretilmesi daha pahalıdır, ancak ince ayrıntıların veya karmaşık geometrik şekillerin basılması için gerekli olabilir. Modeliniz için bir çözünürlük seçerken, maliyet ve doğruluğu dengelemek çok önemlidir.
6. Kaçış Deliklerini Düşünün
Birleştirilmesi gereken birden fazla parçaya sahip bir nesne oluştururken, tasarımcılar parçalar arasında boşluklar veya boşluklar olacağını göz önünde bulundurmalıdır. Bu boşluklar, havayı hapsettikleri ve parçanın baskı tablasına doğru şekilde yapışmasını engellediği için baskı sırasında sorunlara neden olabilir. Bu sorunu çözmenin bir yolu, tasarıma kaçış delikleri eklemektir.
Kaçış delikleri, baskı işlemi sırasında havanın ve fazla malzemenin çıkmasına izin veren ve böylece baskı işlemi sırasında sıkışan havanın sorunlara neden olmasını önleyen küçük açıklıklardır. Bu nedenle, tasarıma kaçış delikleri eklemek, eklemeli üretim için tasarım yapmakla ilgilenen herkes için çok önemlidir.
7. Alttan Kesiklerden ve Keskin Köşelerden Kaçının
3D baskıda tasarım çok önemlidir. Yaygın bir hata, alttan kesikli veya keskin köşeli nesneler tasarlamaktır. Bu özellikler bilgisayar ekranında iyi görünebilir ancak yazdırma sırasında sorunlara neden olabilir. Bunun nedeni 3D yazıcılar nesneleri her seferinde bir katman oluşturun.
Bir nesnenin altında kesik varsa, yazıcı malzemeyi düzgün bir şekilde yerleştiremeyebilir ve bu da parçanın zayıf veya deforme olmasına neden olabilir. Keskin köşeler, yazdırma sırasında bükülmeye veya kırılmaya meyilli olduklarından sorunlara da neden olabilir. Bu nedenle, sorunsuz bir şekilde kolayca yazdırabileceğiniz tasarımları tercih ederek alt kesikleri ve keskin köşeleri önlemek daha iyidir.
Tasarımınızı Yazıcıya Göndermeden Önce Test Edin
Artık katmanlı üretim için nasıl tasarım yapacağınızı bildiğinize göre, tasarımınızı 3D yazıcınıza göndermeden önce test etmeniz önemlidir. Bu, katmanlı üretim sürecinde tasarımın nasıl çalıştığını değerlendirmenize ve olası sorunları belirlemenize olanak tanır. Ayrıca, ürününüzü 3B yazdırmanın maliyeti hakkında bir fikir edinmenin mükemmel bir yoludur.
Tasarımınızı test ettikten ve sonuçlardan memnun kaldıktan sonra yazıcıya gönderebilirsiniz. Bu değerli ipuçlarını göz önünde bulundurarak, ürününüzün doğru ve spesifikasyonlarınıza göre yazdırılmasını sağlayabilirsiniz.
