Pentru majoritatea utilizărilor în imprimarea 3D, precizia dimensională și toleranțele nu au o importanță majoră în modelele noastre, mai ales dacă imprimați 3D pentru modele cu aspect cool sau pentru decorare.

Pe de altă parte, dacă doriți să creați piese funcționale care necesită o acuratețe și o precizie dimensională ridicată, atunci trebuie să parcurgeți o serie de etape pentru a ajunge la acest obiectiv.

Imprimantele 3D SLA au, de obicei, cea mai bună rezoluție, ceea ce se traduce printr-o precizie dimensională și toleranțe mai bune, dar o imprimantă FDM bine reglată se poate descurca în continuare de minune. Calibrați viteza de imprimare, temperatura și ratele de curgere pentru a obține cea mai bună precizie dimensională. Asigurați-vă că vă stabilizați cadrul și piesele mecanice.

Restul acestui articol va intra în detalii suplimentare pentru a obține cea mai bună acuratețe dimensională, așa că continuați să citiți pentru a afla mai multe.

Ce factori afectează precizia dimensională în imprimarea 3D?

Înainte de a trece la factorii care afectează acuratețea dimensională a pieselor tipărite 3D, permiteți-mi să fac puțină lumină asupra a ceea ce înseamnă exact acuratețea dimensională.

Se referă pur și simplu la cât de bine se potrivește un obiect imprimat cu dimensiunea și specificațiile fișierului original.

Mai jos este o listă de factori care au un impact asupra acurateței dimensionale a imprimărilor 3D.

• Precizia mașinii (rezoluție)
• Material de imprimare
• Dimensiunea obiectului
• Impactul primului strat
• Sub sau supraextrudare
• Temperatura de imprimare
• Debite

Cum să obțineți cele mai bune toleranțe & Precizia dimensională

Imprimarea 3D necesită un nivel bun de precizie atunci când se imprimă piese specializate. Cu toate acestea, dacă doriți să imprimați cu o precizie dimensională de nivel înalt, următorii factori vă vor ajuta să ajungeți la acest obiectiv, împreună cu pașii menționați.

Precizia mașinii (rezoluție)

Primul lucru la care trebuie să vă uitați atunci când încercați să vă îmbunătățiți acuratețea dimensională este rezoluția reală la care este limitată imprimanta dvs. 3D. Rezoluția se reduce la cât de înaltă poate fi calitatea imprimării 3D, măsurată în microni.

De obicei, veți vedea rezoluția XY și rezoluția înălțimii stratului, care se traduce prin cât de precisă poate fi fiecare mișcare de-a lungul axei X sau Y.

Există un minim de cât de mult se poate mișca capul de imprimare într-un mod calculat, astfel încât, cu cât acest număr este mai mic, cu atât mai precisă este precizia dimensională.

Acum, când vine vorba de imprimarea 3D propriu-zisă, putem efectua un test de calibrare pe care îl puteți utiliza pentru a vă da seama cât de bună este precizia dimensională.

V-aș recomanda să vă imprimați un cub de calibrare XYZ de 20 mm (realizat de iDig3Dprinting pe Thingiverse), apoi să măsurați dimensiunile cu o pereche de calibre de înaltă calitate.

Calibrul digital Kynup din oțel inoxidabil este unul dintre cele mai bine cotate calibre de pe Amazon și pe bună dreptate. Sunt foarte precise, până la o precizie de 0,01 mm și foarte ușor de utilizat.

După ce ați imprimat 3D și ați măsurat cubul de calibrare, în funcție de măsurători, va trebui să ajustați pașii/mm direct în firmware-ul imprimantei.

Calculele și ajustările de care veți avea nevoie sunt următoarele:

E = dimensiunea așteptată

O = dimensiunea observată

S = numărul curent de pași pe mm

atunci:

(E/O) * S = noul număr de pași pe mm

Dacă aveți o valoare cuprinsă între 19,90 și 20,1 mm, atunci vă aflați într-un spațiu foarte bun.

All3DP descrie acest lucru:

• Mai mult de +/- 0,5 mm este rău
• Mai puțin de +/- 0,5 mm este o medie
• Mai puțin de +/- 0,2 mm este bun
• Mai puțin de +/- 0,1 mm este fantastic

Efectuați ajustările necesare și ar trebui să vă apropiați de obiectivul de a obține cea mai bună precizie dimensională.

• Folosiți o imprimantă 3D care are o rezoluție ridicată (mai mică de microni) pe axa XY și pe axa Z.
• Imprimantele 3D SLA au, de obicei, o precizie dimensională mai bună decât imprimantele FDM.
• În ceea ce privește axa Z, puteți obține rezoluții de până la 10 microni.
• Vedem de obicei imprimante 3D cu rezoluții de la 20 microni până la 100 microni.

Materiale de imprimare

În funcție de materialul pe care îl imprimați, se poate produce o contracție după răcire, ceea ce va reduce precizia dimensională.

Dacă schimbați materialele și nu sunteți obișnuit cu nivelurile de contracție, atunci trebuie să efectuați câteva teste pentru a afla cum să obțineți cea mai bună acuratețe dimensională în tipăriturile dvs.

Acum, puteți merge pentru:

• Efectuați din nou un test de calibrare a cubului dacă utilizați un material diferit pentru a verifica nivelurile de contracție.
• Scalați-vă amprenta în funcție de nivelul de contracție al amprentei menționate.

Dimensiunea obiectului

În mod similar, dimensiunea obiectului este semnificativă, deoarece obiectele mari creează adesea probleme complexe, iar inexactitatea este uneori foarte răspândită în cazul unor astfel de obiecte mari.

• Optați pentru obiecte mai mici sau împărțiți obiectul mai mare în părți mai mici.
• Separarea obiectului mai mare în părți mai mici sporește precizia dimensională a fiecărei părți.

Verificarea mișcării componentelor

Diferitele părți ale mașinii joacă un rol în procesul de imprimare 3D, astfel încât fiecare parte trebuie verificată înainte de a porni la imprimare.

• Verificați toate curelele de tensiune și strângeți-le pentru a fi siguri.
• Asigurați-vă că tijele și șinele liniare sunt toate drepte.
• De asemenea, trebuie să vă asigurați că imprimanta 3D este bine întreținută și să folosiți puțin ulei pe tijele liniare & șuruburi.

Îmbunătățiți primul strat

Primul strat este ca și prima întrebare de la examene; dacă merge bine, totul va rămâne bine. În mod similar, primul strat poate avea un impact de lungă durată asupra modelului de imprimare în ceea ce privește acuratețea dimensională, dacă nu este tratat corespunzător.

Dacă ați ținut duza prea sus sau prea jos, acest lucru va avea un impact asupra grosimii straturilor, afectând drastic imprimarea.

Ceea ce trebuie să faceți împreună cu gestionarea preciziei dimensionale este:

• Asigurați-vă că duza se află la o distanță bună de pat pentru a obține un prim strat perfect.
• Aș testa cu siguranță primele straturi și dacă ies bine.
• Nivelați patul în mod corespunzător și asigurați-vă că este la același nivel în timp ce este încălzit, astfel încât să puteți ține cont de orice deformare.
• Utilizați un pat de sticlă pentru o suprafață foarte plană

Temperatura de imprimare

Temperatura joacă un rol important în obținerea preciziei dorite. Dacă imprimați la o temperatură ridicată, este posibil să vedeți că iese mai mult material și că este nevoie de mai mult timp pentru a se răci.

Acest lucru poate afecta acuratețea dimensională a imprimărilor, deoarece stratul anterior care nu s-a răcit poate fi afectat de stratul următor.

• Executați un turn de temperatură și găsiți temperatura optimă care reduce imperfecțiunile de imprimare.
• De obicei, o ușoară reducere a temperaturii de imprimare (aproximativ 5°C) rezolvă problema.
• Trebuie să folosiți cea mai mică temperatură posibilă care să nu ducă la o subextrudare.

Astfel, straturile vor avea timp să se răcească și veți obține o acuratețe dimensională uniformă și adecvată.

Compensați în timp ce proiectați

După ce ați setat precizia dimensională a mașinii, ar trebui să fiți pe drumul cel bun, dar, în unele cazuri, puteți obține dimensiuni care nu sunt atât de precise pe cât ați crezut.

Ceea ce putem face este să luăm în considerare inexactitatea anumitor piese din punct de vedere al designului și să modificăm dimensiunile înainte de a le imprima 3D.

Acest lucru intră în joc doar dacă vă proiectați propriile piese, dar puteți învăța cum să faceți ajustări la modelele existente cu ajutorul unor tutoriale de pe YouTube sau pur și simplu petrecând timp învățând singur software-ul de proiectare.

• Verificați capacitatea de imprimare a aparatului dvs. și setați-vă desenele în funcție de aceasta.
• Dacă imprimanta dvs. 3D poate imprima doar până la o anumită rezoluție, puteți mări puțin dimensiunea secțiunilor importante.
• Scalați modelele altor proiectanți pentru a le adapta la capacitatea de toleranță a mașinilor dumneavoastră.

Reglați debitul

Cantitatea de filament care iese din duză este direct proporțională cu cât de eficient se depun și se răcesc straturile dumneavoastră.

Dacă viteza de curgere este mai mică decât cea optimă, poate lăsa goluri, iar dacă este mare, puteți asista la un exces de material pe straturi, cum ar fi pete și coșuri.

• Încercați să găsiți debitul potrivit pentru procesul de imprimare.
• Reglați în intervale mici folosind un test de debit, apoi vedeți ce debit vă oferă cele mai bune rezultate.
• Fiți întotdeauna atenți la supraextruziune în timp ce creșteți debitul și la subextruziune în timp ce reduceți debitul.

Această setare este foarte bună pentru a combate sub sau supraextruzia în imprimările 3D, care poate afecta negativ acuratețea dimensională.

Extinderea orizontală în Cura

Această setare din Cura vă permite să ajustați dimensiunea imprimării 3D pe axa X/Y. Dacă aveți o imprimare 3D cu găuri prea mari, puteți aplica o valoare pozitivă la decalajul orizontal pentru a compensa.

Viceversa, pentru găuri mai mici, trebuie să aplicați o valoare negativă la decalajul orizontal pentru a compensa.

Rolul principal jucat de acest cadru este:

• Aceasta compensează modificarea dimensiunii care are loc atunci când se micșorează pe măsură ce se răcește.
• Vă ajută să obțineți dimensiunea exactă și dimensiunile exacte ale modelului dvs. de imprimare 3D.
• Dacă modelul de imprimare este mai mic, păstrați o valoare pozitivă, iar dacă este mare, alegeți o valoare mai mică.