如何确定打印方向?

3D打印 3d 设计 印刷方向
2021-05-06 07:47:59

请注意:这个问题与设计无关这是关于在设计之后决定打印方向

我有一个小而复杂的作品需要打印。这里有两张不同方向的图片供您参考:

在此处输入图片说明

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无论我如何定位它,它都需要一个支撑结构。无论我以哪种方式打印它,我相信这样做都会有利/弊。我的问题是,是否有关于如何定位打印部件的思考过程?决定打印方向时需要考虑哪些因素?

注 1:对于零件的尺寸参考,请看第二张图片,从两个“爪​​”点朝下的长底部的顶部到垂直部分的顶部大约 60 毫米里面有两个较大的倒角孔。在同一张图中,左边的部分在使用时会在底部,但会被悬挂起来(倒角的孔里会有木螺丝,倒角的另一边有一块木头。

注 2:在此示例中,我将在 Anet-A8 打印机上使用 Priline PLA 耗材。

4个回答

(喜欢这个问题,这是我的 2 美分)。

首先,您要最小化支持。即使您有可溶解的支持,您仍然希望尽量减少使用。

例如:

智能手机和平板电脑支持 bq3D

成品乍一看,并不清楚它是从什么角度打印出来的。仔细检查后,零件的悬垂设计使其可以在没有支撑的情况下进行打印。这让我想到了我的第一点:

设计与制造

我经常把自己设计成一个角落,里面的零件很复杂,无法正确打印;或者它们在支架中消耗了太多的灯丝。为此,我尝试考虑如果头顶有光源,该部分会投射在床上的阴影我经常调整零件的方向,以便它

投出尽可能小的阴影。

然后是功能。孔需要是圆的吗?这个法兰需要结实吗?如果是这样,那么我会尽量确保特征在 XY 平面中定向,因为 Z 轴是最弱的。因此,如果您有孔,并且需要坚固,则应垂直于 Z 轴打印。

回答一般性问题“是否有关于如何定位打印部件的思考过程?” ,我会说“是的,绝对有这样的过程!” .

这个过程的一部分可能是美学、结构强度、限制耗材、打印持续时间等。

对于给定的示例,我会尝试考虑使零件承受并防止垂直载荷作用于沉积平面的载荷情况(如果它必须承受载荷)。如果负载低或不存在,您可以调整打印方向,以最大程度地减少材料浪费或获得最佳美感(移除支撑留下疤痕)。

首先,如果是我,我会把它在“明显”的地方分成两部分(一个从另一个的大平面突出)并在打印后将它们连接起来,用推合和胶水(或溶剂焊接,如果它适用于您的材料),或螺纹紧固件的孔。

话虽如此,如果您选择将其作为一个部分打印,如果您使用第二个方向,则此界面将成为整个打印的弱点,“T”状支架部分从平坦的顶面上伸出“C”部分。这是因为顶部的墙壁将位于填充物或皮肤上,与一直向下的墙壁不匹配;即使 100% 填充,墙壁也不会与它们下方的相应挤出线对齐和粘合。

我将打印这两种最轻灰色面我们面临对床中的第二图像中,或以一与床中的第二图像的右下角的深灰色矩形面(相同的方向作为第一图像,因为我解释一下)。这两者都需要重要的支撑结构,我很想对支撑进行建模而不是自动生成它,但是 Cura 的“实验性”“支撑树”功能非常适合这种情况,并且可能也同样适用或更好。

这些方向中的任何一个都使上述界面只是层轮廓的一部分,而不是两个部分松散地相互粘连。无论哪种方式,孔都应该打印得很好 - 桥接适用于孔 - 并且钉子需要一种方式而不是另一种方式。

Andrew Morton 在评论中指出:

有螺丝孔的部分可以和其他部分一样宽吗?

事实上,我也会考虑你可以对部件进行修改,以促进更容易和更强大的打印。

这部分非常复杂,有 3 个方向可以打印。我假设图 1 显示的是正交 XYZ 方向的项目:Z 向上,X 到前(-右)角,Y 到(后-)右。使用这些,我们可以选择构建的 XY(图 1)、XZ(图 2)和 YZ(未图示)平面来接触构建板。幸运的是,这个对象沿着中间是对称的,所以我们不需要分别查看两个案例。

为了评估最佳打印方向,我们可以查看零件的负载、美观(我们在 Z 轴上获得的分辨率比在打印机上的 XY 轴分辨率更高!)当然还有对支撑结构的需求以及由此产生的废料。

对于这个结构部分来说,美学可能不是问题,所以让我们以这个部分为例,看看三个方向,以及如何推理哪个方向可能是最好的。

XY

使用最低的 XY 平面作为构建接触,我们需要支撑支架的上弧,并且带有 T 型支撑的后支也需要支撑。所以我们需要相当多的支持材料,这是一个骗局。

此外,C 形夹中的层以这样一种方式对齐,即夹子可能很容易在其长线上断裂,但由于长度的原因,它可能会弯曲很多。请记住,尽管 PLA 很脆,但您可以通过烘烤来对零件进行后处理,以产生更好的层间粘合。

从好的方面来说,T 形加强件处于最坚固的方向,而后延伸部分具有最稳定的打印方向。不过,您可能需要添加额外的底层以防止打印在支撑结构上的层丢失。

许志

第二张图中的方向将层间边界移动到 C 形夹的短臂上,使其比 XY 方向更脆弱。

T 形刚度和后支也显着减弱,并且可能会在压力下破坏我们在前提中定义为 Y 的方向。

它还需要在打印过程中支撑 C-Clamp 的整个背面,这是一个相当大的数量,但可能低于 XY 方向的数量。

YZ

未显示的方向将 C 形夹置于这样一个方向,即每一层都有一个完整的 C。这使得夹子尽可能坚固。

后分支沿其长度 (Y) 非常坚固,加劲 T 是周边的一个组成部分,非常适合从分支承受负载。它确实会削弱长部分以抵抗沿长轴分裂它的力,这将指向我们前提的 X 轴。

这种方向也将所需的支撑减少到最低限度,因为我们不一定需要支撑 T 型支撑的“桥接”部分。

结论

我会根据材料需求以及实现最弱配置的物理优势来选择 YZ 方向。

优化

可以稍微优化打印对象以减少所需的支撑,但会增加 YZ 方向的零件重量:

正如建议的那样,加宽 T 以接触构建板和随附的部件也会使部件变大,并将支撑变成打印的一个组成部分。

还可以将 T 形变成 Y 形结构,其上划线用于较短的桥和更长的外壳伸展,可以更有效地将 T 形杆上的力分散到夹具上。