Useimmissa 3D-tulostuksen käyttötarkoituksissa mittatarkkuudella ja toleransseilla ei ole suurta merkitystä malleissamme, varsinkin jos 3D-tulostat siistin näköisiä malleja tai koristeita varten.

Toisaalta, jos haluat luoda toiminnallisia osia, jotka vaativat suurta mittatarkkuutta ja tarkkuutta, sinun on otettava useita askeleita.

SLA-3D-tulostimilla on yleensä paras resoluutio, mikä tarkoittaa parempaa mittatarkkuutta ja toleransseja, mutta hyvin viritetty FDM-tulostin voi silti onnistua erinomaisesti. Kalibroi tulostusnopeus, lämpötila ja virtausnopeus parhaan mittatarkkuuden saavuttamiseksi. Varmista, että runko ja mekaaniset osat ovat vakaita.

Tämän artikkelin loppuosassa käsitellään tarkemmin parhaan mittatarkkuuden saavuttamista, joten jatka lukemista saadaksesi lisätietoja.

Mitkä tekijät vaikuttavat 3D-tulostuksen mittatarkkuuteen?

Ennen kuin siirrymme 3D-tulostettujen osien mittatarkkuuteen vaikuttaviin tekijöihin, haluan selventää hieman, mitä mittatarkkuus tarkalleen ottaen tarkoittaa.

Sillä tarkoitetaan yksinkertaisesti sitä, kuinka hyvin tulostettu kohde vastaa alkuperäisen tiedoston kokoa ja määrittelyjä.

Alla on luettelo tekijöistä, jotka vaikuttavat 3D-tulosteiden mittatarkkuuteen.

• Koneen tarkkuus (resoluutio)
• Tulostusmateriaali
• Kohteen koko
• Ensimmäisen kerroksen vaikutus
• Ali- tai ylipuristus
• Tulostuslämpötila
• Virtausnopeudet

Miten saada parhaat toleranssit & mittatarkkuus

3D-tulostaminen vaatii hyvää tarkkuutta, kun tulostat erikoisosia. Jos kuitenkin haluat tulostaa korkean tason mittatarkkuudella, seuraavat tekijät auttavat sinua saavuttamaan tavoitteen yhdessä mainittujen vaiheiden kanssa.

Koneen tarkkuus (resoluutio)

Kun yrität parantaa mittatarkkuutta, sinun on ensimmäiseksi tarkasteltava 3D-tulostimesi todellista resoluutiota. Resoluutiolla tarkoitetaan sitä, kuinka korkealaatuisia 3D-tulosteet voivat olla mikrometreinä mitattuna.

Näet yleensä XY-resoluution ja kerroksen korkeusresoluution, jotka kertovat, kuinka tarkkaa kukin liike X- tai Y-akselilla voi olla.

On olemassa vähimmäismäärä, jonka verran tulostuspää voi liikkua laskennallisesti, joten mitä pienempi tämä luku on, sitä tarkempi mittatarkkuus on.

Nyt kun on kyse varsinaisesta 3D-tulostuksesta, voimme suorittaa kalibrointitestin, jonka avulla voit selvittää, kuinka hyvä mittatarkkuutesi on.

Suosittelen tulostamaan itsellesi 20 mm:n XYZ-kalibrointikuution (jonka on tehnyt iDig3Dprinting Thingiverse-sivustolla) ja mittaamaan mitat laadukkailla mittasaksilla.

Ruostumattomasta teräksestä valmistetut Kynup Digital Calipers on yksi Amazonin korkeimmalle arvostelluista kalipereistä, ja hyvästä syystä. Ne ovat erittäin tarkkoja, jopa 0,01 mm:n tarkkuudella, ja erittäin käyttäjäystävällisiä.

Kun olet 3D-tulostanut ja mitannut kalibrointikuutiosi, sinun on säädettävä askeleet/mm mittauksesta riippuen suoraan tulostimen laiteohjelmistossa.

Tarvitsemasi laskelmat ja säädöt ovat seuraavat:

E = odotettu ulottuvuus

O = havaittu ulottuvuus

S = nykyinen askelten lukumäärä mm:ä kohti

sitten:

(E/O) * S = uusi askelmäärä millimetriä kohti.

Jos arvosi on jossain 19,90-20,1 mm:n välillä, olet erittäin hyvässä tilassa.

All3DP kuvaa tätä:

• Yli +/- 0,5 mm on huono.
• Alle +/- 0,5 mm on keskimääräinen arvo.
• Alle +/- 0,2 mm on hyvä.
• Alle +/- 0,1 mm on fantastinen.

Suorita tarvittavat säädöt, niin olet lähempänä tavoitettasi, joka on paras mahdollinen mittatarkkuus.

• Käytä 3D-tulostinta, jossa on korkea resoluutio (alle mikronia) XY- ja Z-akselilla.
• SLA 3D-tulostimilla on yleensä parempi mittatarkkuus kuin FDM-tulostimilla.
• Z-akselin osalta resoluutio on aina 10 mikroniin asti.
• Näemme yleensä 3D-tulostimia, joiden resoluutio on 20 mikronista jopa 100 mikroniin.

Tulostusmateriaalit

Riippuen tulostettavasta materiaalista, se voi kutistua jäähdytyksen jälkeen, mikä heikentää mittatarkkuutta.

Jos olet vaihtamassa materiaaleja etkä ole tottunut kutistumisen tasoihin, sinun kannattaa tehdä joitakin testejä selvittääksesi, miten saat tulosteissasi parhaan mittatarkkuuden.

Nyt voit valita:

• Suorita kalibrointikuutiotesti uudelleen, jos käytät eri materiaalia kutistumistasojen tarkistamiseksi.
• Skaalaa tulosteesi sen mukaan, kuinka paljon se kutistuu mainitussa tulosteessa.

Kohteen koko

Samoin kohteen koolla on merkitystä, koska suuret kohteet aiheuttavat usein monimutkaisia ongelmia, ja epätarkkuus on joskus yleistä tällaisissa suurissa kohteissa.

• Valitse pienempiä esineitä tai jaa isompi esine pienempiin osiin.
• Suuremman kohteen jakaminen pienempiin osiin lisää kunkin osan mittatarkkuutta.

Tarkista komponenttien liike

Koneen eri osilla on merkitystä 3D-tulostusprosessissa, joten jokainen osa on tarkistettava ennen tulostusta.

• Tarkista kaikki kiristyshihnat ja kiristä ne varmuuden vuoksi.
• Varmista, että lineaaritangot ja -kiskot ovat kaikki suorassa.
• Varmista myös, että 3D-tulostimesi on hyvin huollettu, ja käytä hieman öljyä lineaaritankoihin ja ruuveihin.

Paranna ensimmäistä kerrosta

Ensimmäinen kerros on kuin tenttien ensimmäinen kysymys; jos se menee hyvin, kaikki pysyy hyvin. Vastaavasti ensimmäinen kerros voi vaikuttaa tulostusmalliin pitkällä aikavälillä mittatarkkuuden kannalta, jos sitä ei käsitellä oikein.

Jos olet pitänyt suuttimen liian korkealla tai liian matalalla, se vaikuttaa kerrosten paksuuteen ja vaikuttaa tulostukseen huomattavasti.

Mitatarkkuuden hallinnan ohella sinun on tehtävä seuraavaa:

• Varmista, että suutin on hyvän matkan päässä sängystä, jotta saat täydellisen ensimmäisen kerroksen.
• Kokeilisin ehdottomasti ensimmäisiä kerroksia ja sitä, tuleeko niistä hyviä.
• Tasoita sänky kunnolla ja varmista, että se on tasainen lämmitettäessä, jotta voit ottaa huomioon mahdolliset vääntymät.
• Käytä lasipohjaa erittäin tasaista pintaa varten

Tulostuslämpötila

Lämpötilalla on merkittävä rooli halutun tarkkuuden saavuttamisessa. Jos tulostat korkeassa lämpötilassa, materiaalia saattaa tulla ulos enemmän ja sen jäähtyminen kestää kauemmin.

Tämä voi vaikuttaa tulosteiden mittatarkkuuteen, sillä seuraava kerros voi vaikuttaa edelliseen jäähtymättömään kerrokseen.

• Suorita lämpötilatorni ja löydä optimaalinen lämpötila, joka vähentää tulostuksen virheitä.
• Yleensä tulostuslämpötilan pienentäminen (noin 5 °C) auttaa.
• Haluat käyttää mahdollisimman alhaista lämpötilaa, joka ei johda alipursotukseen.

Näin kerroksille jää riittävästi aikaa jäähtyä, ja saat tasaisen ja sopivan mittatarkan työn.

Kompensoi suunnittelun aikana

Kun olet asettanut koneen mittatarkkuuden, sinun pitäisi olla oikeilla jäljillä, mutta joissakin tapauksissa voit saada mittoja, jotka eivät ole niin tarkkoja kuin oletit.

Voimme ottaa huomioon tiettyjen osien suunnittelun epätarkkuuden ja tehdä muutoksia näihin mittoihin ennen 3D-tulostusta.

Tämä tulee kyseeseen vain, jos suunnittelet omia osiasi, mutta voit oppia tekemään muutoksia olemassa oleviin malleihin YouTube-opetuskirjojen avulla tai käyttämällä aikaa suunnitteluohjelmiston oppimiseen itse.

• Tarkista koneesi tulostuskapasiteetti ja aseta mallit sen mukaan.
• Jos 3D-tulostimesi pystyy tulostamaan vain tiettyyn resoluutioon asti, voit kasvattaa tärkeiden osien kokoa hieman.
• Skaalaa muiden suunnittelijoiden mallit koneesi toleranssikapasiteetin mukaisiksi.

Säädä virtausnopeus

Suuttimesta ulos tulevan filamentin määrä on suoraan verrannollinen siihen, kuinka tehokkaasti kerroksesi kerrostuvat ja jäähtyvät.

Jos virtausnopeus on optimaalista hitaampi, se voi jättää aukkoja, ja jos virtausnopeus on korkea, kerroksissa voi olla liikaa materiaalia, kuten läiskiä ja paiseita.

• Yritä löytää oikea virtausnopeus tulostusprosessia varten.
• Säädä pienin väliajoin virtausnopeustestillä ja katso sitten, mikä virtausnopeus antaa sinulle parhaat tulokset.
• Pidä aina silmällä, ettei pursoteta liikaa, kun virtausnopeutta nostetaan, ja ettei pursoteta liian vähän, kun virtausnopeutta alennetaan.

Tämä asetus on hyvä keino torjua 3D-tulosteiden ali- tai yliekstruusiota, joka voi ehdottomasti vaikuttaa negatiivisesti mittatarkkuuteen.

Vaakasuora laajentuminen Curassa

Tällä Curan asetuksella voit säätää 3D-tulostuksen kokoa X/Y-akselilla. Jos 3D-tulosteessa on liian suuria reikiä, voit kompensoida vaakasuuntaisen offsetin positiivisella arvolla.

Vastaavasti pienemmissä rei'issä vaakasuuntaiseen offsetiin on sovellettava negatiivista arvoa kompensoimiseksi.

Tärkein rooli tällä asetuksella on:

• Se kompensoi kokomuutoksen, joka tapahtuu, kun se kutistuu jäähtyessään.
• Se auttaa sinua saamaan 3D-tulostusmallisi tarkan koon ja tarkat mitat.
• Jos tulostusmalli on pienempi, pidä positiivinen arvo, ja jos se on suuri, valitse pienempi arvo.