Microni în imprimarea 3D: Contează? [ACTUALIZAT]

Dacă dețineți un sistem de producție 3D sau ați luat în considerare imprimarea 3D ca soluție, este important să înțelegeți ce este mai important pentru aplicația dumneavoastră: precizia dimensională și repetabilitatea sau rezoluția. În acest articol de blog, discutăm de ce grosimea stratului este listată ca microni în imprimarea 3D și de ce contează acest lucru. În primul rând, să ne uităm la definițiile acurateței, repetabilității și rezoluției:

• Acuratețea se referă la cât de mult se conformează producția unui sistem de fabricație la o toleranță într-un interval dimensional specificat.
• Repetabilitatea surprinde capacitatea unui sistem de a produce o producție consistentă, de fiecare dată.
• Rezoluția se referă la cea mai mică unitate pe care sistemul o poate reproduce.

Precizia dimensională

Precizia dimensională este un factor foarte important pe care mulți oameni îl iau în considerare atunci când aleg o soluție aditivă care funcționează cel mai bine pentru ei. Această specificație va avea un impact asupra unor factori cum ar fi cât de bine arată caracteristicile mici sau fine și cât de precise vor fi suprafețele critice. În mod obișnuit, aceasta se măsoară în microni sau micrometri. Un micron este egal cu 0,001 mm sau 0,000039in. Pentru comparație, un fir de păr uman are un diametru cuprins între 20 și 200 de microni, iar cel mai lung cromozom uman are o lungime de 20 de microni. Așadar, atunci când se pune întrebarea „Micronii contează cu adevărat?”, în unele cazuri, chiar se despică firul în patru.

Cum se raportează aceste măsurători la fabricarea aditivă?

Precizia dimensională depinde de sistemul care produce piesa și de dimensiunea totală a acesteia. Stratasys oferă imprimante 3D care construiesc piese folosind diferite tehnologii, cum ar fi Fused Deposition Modeling (FDM), PolyJet și Stereolitografie. Mașinile FDM fuzionează straturi de material termoplastic prin intermediul unui extruder. Între timp, mașinile PolyJet construiesc piese din straturi de fotopolimeri care sunt polimerizate prin lumină UV (la fel ca procesul utilizat de o imprimantă cu jet de cerneală). Stereolitografia combină rezoluția înaltă și straturile fine de construcție cu o capacitate de construcție generoasă, capabilă să producă piese foarte detaliate, prototipuri și modele de turnare la scară mare.

Tehnologia FDM

Fused Deposition Modeling (FDM) este un proces în care filamentul de plastic semilichidat este extrudat pe un plan X/Y pe un traseu preprogramat. Aceste mașini funcționează prin decuparea pieselor în straturi și imprimarea fiecăruia înainte de a ridica patul pentru a-l imprima pe următorul.

În mod normal, aceste straturi sau felii sunt măsurate în centimetri, nu în microni (1 inch = 25.400 microni), astfel încât o diferență de câțiva microni probabil că nu va avea un impact prea mare asupra calității sau preciziei. Dar asta nu spune toată povestea. Mașinile Stratasys, de exemplu, au o precizie dimensională nominală cuprinsă între 0,005″ și 0,008″ (127 – 204 microni). Acest lucru înseamnă că, pentru fiecare centimetru al piesei dumneavoastră, vă puteți aștepta să fiți ținut la această precizie. Mașinile din seria F123, de exemplu, pot imprima cu o precizie de 200 mm (.008 in), sau +/- 0,002 mm/mm (.002 in/in), oricare dintre acestea este mai mare.

>>Citește articolul nostru conex despre cele mai importante patru utilizări din industrie pentru imprimantele FDM

Din păcate, cu cât piesele FDM sunt mai mici sau mai fine, cu atât vor fi mai puțin precise. Acest lucru se datorează faptului că o bucată de plastic extrudat cu un diametru cuprins între 0,005″ și 0,020″, care se extinde și se micșorează rapid, nu poate face mai mult decât atât pentru a se potrivi în spații înguste. O bună regulă de bază este ca cea mai mică caracteristică să fie de cel puțin două ori mai mare decât înălțimea stratului dumneavoastră. Dar pentru caracteristici foarte mici (de exemplu, o gaură de 0,0050″), este posibil ca FDM să nu se potrivească, existând alte tehnologii mai potrivite pentru aceste tipuri de caracteristici.

Tehnologia PolyJet

Tehnologia PolyJet distribuie picături de rășină polimerizabilă prin UV (lumină ultravioletă) pe o placă de construcție, strat cu strat. Acest proces este similar cu modul în care funcționează imprimanta standard cu jet de cerneală. Creează înălțimi de strat mult mai fine, de până la 14 microni. Aceasta este mai subțire decât părul uman mediu! Așadar, dacă ceea ce căutați este realismul, amestecul de culori întregi sau caracteristicile fine, alegerea unei imprimante 3D PolyJet are mult sens. În acest scenariu, diferența de 10 sau 20 de microni poate crea un impact mare, deoarece straturile sunt foarte fine. Acest lucru ar putea face ca trăsăturile să nu se vadă bine sau ca culoarea să nu se amestece în mod corespunzător.

Cele mai noi apariții în familia Stratasys PolyJet includ J850 și J826, care au capacitatea de a imprima cu până la șapte materiale în același timp. J850 poate imprima până la sub 100 mm-±100; peste 100 mm-±200 sau ± 0,06% din lungimea piesei, oricare dintre acestea este mai mare. Modelul J826 are capacitatea de a imprima până sub 100 mm – ±100μ; peste 100 mm – ±200μ.

>> Citiți articolul nostru conex despre cele mai importante trei utilizări din industrie pentru imprimantele PolyJet

Tehnologie stereolitografică

Stereolitografia (denumită de obicei SL sau SLA) este un proces prin care o baie de rășină este polimerizată strat cu strat cu ajutorul unui laser sau al unui alt dispozitiv emițător de lumină, cum ar fi un ecran sau un proiector. Această tehnologie poate produce piese dintr-un singur material cu un grad ridicat de precizie și finisare.

Datorită acestui grad ridicat de precizie, o modificare de 10-15 microni la rece are efecte negative asupra piesei. Dar pentru piesele mai mari, unde toleranțele sunt mai indulgente, aceste modificări nu vor face o mare diferență. De asemenea, este important să vă asigurați că aceste mașini sunt calibrate pentru rășina specifică pe care o utilizați și să vă asigurați că baia de rășină este curată și limpede. Dacă acești pași nu sunt urmați, pot apărea probleme cu piesele mari și mici.

>> Aflați mai multe despre Stratasys V650 Flex

Acum, Micronii contează în imprimarea 3D?

Un pic. Depinde cu adevărat de obiectivul final pe care îl aveți cu piesa dvs. Dacă realizați șabloane sau dispozitive de fixare mari care vor ține piese specifice pentru vopsire, atunci câțiva microni de precizie nu vor afecta acest lucru. Dacă realizați modele la scară mică, cu o mulțime de caracteristici fine, atunci o schimbare chiar și de câțiva microni poate apărea pe piesele dumneavoastră. Dar dacă vă proiectați piesa pentru procesul aditiv, puteți atenua o mulțime de probleme legate de acuratețe și de rezoluția caracteristicilor fine. La TriMech, oferim un întreg curs DFAM (Design for Additive Manufacturing) conceput pentru a ajuta utilizatorii să proiecteze piese care sunt mai eficiente de prima dată prin utilizarea principiilor de proiectare care sunt posibile doar cu tehnologiile aditive.

Acum că sunteți mai familiarizat cu micronii și precizia la imprimarea 3D cu diferite tehnologii, poate vă întrebați care ar putea fi cea mai potrivită pentru nevoile dumneavoastră? Nu vă faceți griji, vă putem ajuta! Urmăriți seminarul nostru web la cerere pentru a afla despre diferențele dintre tehnologiile PolyJet și FDM.

.