Wie entscheide ich mich für die Druckausrichtung?

Bitte beachten Sie: Diese Frage bezieht sich nicht auf das Design. Es geht darum, die Druckorientierung nach dem Design zu bestimmen .

Ich habe ein kleines, aber komplexes Stück, das ich drucken muss. Hier sind zwei Bilder mit unterschiedlicher Ausrichtung für Sie:

Egal wie ich es ausrichte, es wird eine Unterstützungsstruktur erfordern. Wie auch immer ich es drucke, ich glaube, es wird Vor- und Nachteile geben. Meine Frage ist: Gibt es einen Denkprozess, wie das Teil für den Druck ausgerichtet werden soll? Was sind bei der Entscheidung über die Druckorientierung zu beachten?

Hinweis 1: Für eine Größenreferenz des Teils, wenn Sie das zweite Bild betrachten, ist es ungefähr 60 mm von der Oberseite des langen unteren Teils mit den beiden "Krallen" nach unten bis zur Oberseite des vertikalen Teils, das das hat zwei größere abgeschrägte Löcher. Im selben Bild befindet sich der linke Teil bei Inbetriebnahme unten, wird jedoch aufgehängt (in den abgeschrägten Löchern befinden sich Holzschrauben, auf der anderen Seite befindet sich ein Holzblock von den Fasen.

Hinweis 2: In diesem Beispiel verwende ich Priline PLA-Filament auf einem Anet-A8-Drucker.

(Ich liebe die Frage und hier sind meine 2 Cent).

Erstens möchten Sie die Unterstützung minimieren. Selbst wenn Sie auflösbare Unterstützungen haben, möchten Sie die Verwendung dennoch minimieren.

Zum Beispiel:

Auf den ersten Blick ist nicht ersichtlich, in welchem ​​Winkel es gedruckt wurde. Bei genauer Betrachtung ist der Überhang im Teil so konstruiert, dass er ohne Stützen gedruckt werden kann. Dies bringt mich zu meinem ersten Punkt:

Design mit Blick auf die Herstellung

Ich habe mich oft in eine Ecke mit Teilen gestaltet, die komplex sind und nicht richtig gedruckt werden können. oder sie verbrauchen zu viel Filament in den Trägern. Zu diesem Zweck versuche ich über den Schatten nachzudenken , den das Teil auf das Bett wirft, wenn sich eine Lichtquelle direkt über dem Kopf befindet. Ich orientiere das Teil oft so, dass es wird

Wirf den kleinstmöglichen Schatten.

Dann gibt es die Funktionen. Muss das Loch rund sein? Muss dieser Flansch stark sein? Wenn ja, versuche ich sicherzustellen, dass das Feature so weit wie möglich in der XY-Ebene ausgerichtet ist, da die Z-Achse die schwächste ist. Wenn Sie also ein Loch haben und es stark sein muss, sollte es senkrecht zur Z-Achse gedruckt werden.

Um die allgemeine Frage zu beantworten: "Gibt es einen Denkprozess, wie das Teil für den Druck ausgerichtet werden soll?" Ich würde sagen "Ja, es gibt absolut einen solchen Prozess!" .

Ein Teil dieses Prozesses kann jedoch Ästhetik, strukturelle Festigkeit, Begrenzung des Filamentabfalls, Druckdauer usw. sein.

Für das gegebene Beispiel würde ich versuchen, an den Lastfall (wenn er eine Last tragen muss) zu denken, der das Teil unterwirft und eine senkrechte Last zur Abscheidungsebene verhindert. Wenn die Belastung gering oder nicht vorhanden ist, können Sie den Druck so ausrichten, dass Sie Materialverschwendung minimieren oder die beste Ästhetik erzielen (das Entfernen von Stützen kann Narben hinterlassen).

Wenn ich es wäre, würde ich dies zunächst an der "offensichtlichen" Stelle (wo einer aus einer großen ebenen Fläche des anderen herausragt) in zwei Teile teilen und sie nach dem Drucken mit einer Steckpassung und einem Kleber (oder) verbinden Lösungsmittelschweißen (falls es für Ihr Material funktioniert) oder Löcher für Gewindebefestigungen.

Wenn Sie sich jedoch dafür entscheiden, es als ein Teil zu drucken, wird diese Schnittstelle die Schwachstelle des gesamten Drucks sein, wenn Sie die zweite Ausrichtung verwenden, wobei das "T" -ähnliche Klammerteil von einer flachen Oberseite hervorsteht des "C" Teils. Dies liegt daran, dass die Wände des oberen Teils auf Füllung oder Haut sitzen und nicht zu den Wänden passen, die ganz nach unten gehen. Selbst bei 100% Füllung werden die Wände nicht ausgerichtet und mit entsprechenden Extrusionslinien darunter verklebt.

Ich würde dies entweder mit den hellsten grauen Gesichtern drucken, die uns im zweiten Bild gegen das Bett zeigen, oder mit dem dunkelgrauen Rechteckgesicht unten rechts im zweiten Bild gegen das Bett (gleiche Ausrichtung wie das erste Bild, wie ich interpretiere es). Beides erfordert eine signifikante Unterstützungsstruktur, und ich wäre versucht, die Unterstützung zu modellieren, anstatt sie automatisch zu generieren, aber die "experimentelle" "Unterstützungsbaum" -Funktion von Cura funktioniert für diese Art von Situation sehr gut und könnte genauso gut funktionieren oder besser.

Durch jede dieser Ausrichtungen ist die obige Schnittstelle einfach Teil der Schichtkonturen und nicht zwei Teile, die lose aneinander haften. Die Löcher sollten in beiden Richtungen gut gedruckt werden - die Überbrückung funktioniert gut für Löcher - und die Zapfen benötigen Unterstützung in die eine Richtung, aber nicht in die andere.

Andrew Morton notierte in einem Kommentar:

Könnte das Teil mit den Schraubenlöchern die gleiche Breite wie das andere Teil haben?

Und in der Tat würde ich auch über Änderungen nachdenken, die Sie an dem Teil vornehmen könnten, die einfachere und stärkere Drucke ermöglichen würden.

Dieser Teil ist ziemlich komplex und es gibt 3 Ausrichtungen, in denen er gedruckt werden könnte. Ich gehe davon aus, dass Bild 1 das Objekt in orthonormaler XYZ-Ausrichtung zeigt: Z nach oben, X nach vorne (rechts), Y nach rechts (hinten) rechts. Mit diesen können wir eine XY- (Bild 1), XZ- (Bild 2) und YZ- (nicht abgebildete) Ebene des Builds auswählen, um die Build-Platte zu berühren. Glücklicherweise ist dieses Objekt entlang der Mitten symmetrisch, sodass wir nicht jeweils zwei Fälle betrachten müssen.

Um die beste Druckausrichtung zu bewerten, können wir die Belastungen des Teils, die Ästhetik (wir erhalten bessere Auflösungen im Z als im XY bei Druckern!) Und natürlich den Bedarf an Stützstrukturen und damit Abfallmaterial untersuchen.

Ästhetik ist wahrscheinlich kein Thema für diesen strukturellen Teil. Nehmen wir diesen Teil als Beispiel und schauen uns die drei Orientierungen an und wie man überlegt, welche Orientierung am besten ist.

XY

Wenn wir die unterste XY-Ebene als Aufbaukontakt verwenden, müssen wir den oberen Bogen der Halterung stützen, und der hintere Zweig mit der T-Unterstützung muss ebenfalls unterstützt werden. Wir brauchen also ziemlich viel Unterstützungsmaterial, was ein Nachteil ist.

Außerdem sind die Schichten in der C-Klemme so ausgerichtet, dass die Klammer leicht in ihrer langen Linie brechen kann, aber aufgrund der Länge möglicherweise einige Biegungen aufweisen kann. Denken Sie daran, dass PLA zwar spröde ist, Sie das Teil jedoch durch Backen nachbearbeiten können, um eine bessere Verbindung zwischen den Schichten zu erzielen.

Auf der Oberseite ist die T-Versteifung in ihrer stabilsten Ausrichtung und die hintere Verlängerung hat die stabilste Druckausrichtung. Möglicherweise möchten Sie zusätzliche untere Ebenen hinzufügen, um den Verlust von Ebenen zu bekämpfen, die auf der Stützstruktur gedruckt sind.

XZ

Die Ausrichtung im 2. Bild hat die Zwischenschichtgrenzen so verschoben, dass sie sich auf den kurzen Armen der C-Klemme befinden, wodurch sie zerbrechlicher als die XY-Ausrichtung ist.

Die T-Steifheit und der Rückzweig sind ebenfalls erheblich geschwächt und können bei Spannungen in die Richtung brechen, die wir in der Prämisse als Y definiert hatten.

Während des Druckvorgangs muss auch die gesamte Rückseite der C-Klemme abgestützt werden. Dies ist eine beträchtliche Menge, wenn auch wahrscheinlich geringer als in der XY-Ausrichtung.

YZ

Durch die nicht gezeigte Ausrichtung wird die C-Klemme so ausgerichtet, dass jede Schicht ein vollständiges C aufweist. Dadurch wird die Klemme so robust wie möglich.

Der hintere Ast ist entlang seiner Länge (Y) ziemlich fest und die Versteifung T ist ein integraler Bestandteil des Umfangs, so dass es gut ist, Lasten vom Ast aufzunehmen. Es leidet unter einer Schwächung des langen Teils gegen Kräfte, die ihn entlang der langen Achse aufteilen, die auf die X-Achse unserer Prämisse gerichtet wäre.

Diese Ausrichtung reduziert auch die erforderliche Unterstützung auf ein Minimum, da wir nicht unbedingt den "Überbrückungs" -Teil der T-Unterstützung unterstützen müssen.

Fazit

Ich würde die YZ-Ausrichtung sowohl auf der Grundlage des Materialbedarfs als auch der physikalischen Vorteile des Erreichens der am wenigsten schwachen Konfiguration wählen.

Optimierung

Das Druckobjekt könnte leicht optimiert werden, um die erforderliche Unterstützung auf Kosten der Erhöhung des Teilegewichts in der YZ-Ausrichtung zu verringern:

Wie vorgeschlagen, würde eine Verbreiterung des T zum Berühren der Bauplatte und des dazugehörigen Teils das Teil größer machen und die Stütze zu einem integralen Bestandteil des Drucks machen.

Man könnte das T auch in eine Y-Struktur mit einer Überlinie für eine kürzere Brücke und längere Strecken der Schale verwandeln, die die Kräfte auf die T-Stange effektiver auf die Klemme ableiten können.