Dobre praktyki projektowania

Poradnik ten kierowany jest do firm i osób, które same dostarczają nam modele do druku zaprojektowane przez siebie. Większość porad dotyczy druku metodą FDM / FFF i jest ściśle powiązana z procesami, które zachodzą w tej technice oraz jej ograniczeniami. Postaramy się poniżej opisać działania, które warto podjąć, aby wydrukowany model był dokładniejszy, wytrzymalszy oraz tańszy.

Przewieszenia

Są to obszary przedmiotu pochylone pod kątem mniejszym niż 45 stopni względem stołu roboczego drukarki. Przeważnie obszary te muszą zostać podparte przez tzw. podpory. Podpory generowane są z tworzywa budulcowego lub rozpuszczalnego w przypadku skomplikowanej geometrii. Obszary modelu, które mają styczność z podporami przeważnie różnią się jakością powierzchni od pozostałej części modelu. W niektórych przypadkach pojawiają się również problemy z podwijaniem się mocno wychylonych warstw modelu. Podpory generują również dodatkowe koszty i zwiększają czas potrzebny do wytworzenia detalu. Projektując przedmiot warto mieć to na uwadze i starać się minimalizować ilość przewieszeń. W niektórych przypadkach opłaca się model podzielić na łatwe do druku części, a następnie je skleić.

Wyjątkiem są obszary równoległe do stołu, mające połączenie w dwóch punktach na kształt prostego mostka, tzw. “bridges”. Przy niedużych dystansach drukują się one odpowiednio bez generowania podpór. Im dłuższy most tym jego dolne warstwy będą bardziej opadać, zmuszając drukarza do użycia podpór.

Wystające elementy o małym przekroju

Elementy modelu o małej powierzchni przekroju mogą powodować pewne problemy. Przed nałożeniem kolejnych warstw modelu, poprzednie powinny mieć wystarczająco dużo czasu, aby ostygnąć. W przypadku ostro zakończonych obszarów, jak stożki, mogą pojawić się nadtopienia pogarszające aspekty wizualne. Przy tego typach modeli zalecamy wydruk kilku sztuk równocześnie lub pomocniczego modelu obok, aby zwiększyć czas potrzebny na wystygnięcie nakładanych warstw materiału.

Jeżeli projektowana jest obudowa lub inny przedmiot z użyciem kołków, powinny mieć one średnice co najmniej od 5ciu do kilkunastu milimetrów zależnie od ich długości. W przypadku gdy wybierzemy zatrzaski, jako formę łączenia, zwróćmy uwagę na ich grubość. Podstawę kołków lub zatrzasków warto pogrubić funkcją zaokrąglenia lub fazowania dla większej wytrzymałości. Nie zalecamy tego rodzaju połączeń ze względu na ich małą trwałość i problematyczne pasowanie, często wymagające przeszlifowania.

Otwory

Otwory potrafią wytworzyć się mniejsze niż zadane wymiary w projekcie. Problem ten wiąże się z wieloma czynnikami.

Pierwszym jest sam model w formacie .STL . Format ten zapisuje okrąg jako siatkę wielu trójkątów. Drukowany okrąg jest wpisany w wielobok utworzony z tej siatki. Im mniej wielokątów tym mniejszy może być rozmiar otworu. Ma to szczególne znaczenie przy plikach, gdzie ilość trójkątów została ustawiona na zdecydowanie zbyt małym poziomie. Aby to sprawdzić należy otworzyć wyeksportowany plik i sprawdzić czy otwory nie są “kanciaste”.

Innym powodem jest sama technika wytwarzania. Zalecamy otwory delikatnie poszerzyć. W przypadku gdy w otwór ma wchodzić wałek należy zastosować luz min. 0,4-0,5 mm. Jeżeli dokładna średnica otworu jest bardzo istotna warto zaprojektować otwór nieznacznie mniejszy i po wydrukowaniu go rozwiercić.

Skala

Najprostszym sposobem zmniejszenia kosztu druku jest przeskalowanie modelu. Przykładowo kostka o wymiarach 50x50x50 mm będzie miała objętość niemal dwukrotnie większą od kostki 40x40x40 mm. Skalowanie warto wziąć pod uwagę przy druku wszelkiego rodzaju modeli poglądowych, figurek oraz elementów gdzie wymiary nie mają dużego znaczenia.

Wydrążanie modeli

Metoda stosowana przy druku metodami proszkowymi, jak: CJP, SLS w celu ograniczenia kosztu wydruku. Model można edytować, tak aby był pusty w środku o ściance ok. 1-8 mm. Należy pamiętać o otworach w modelu, które muszą umożliwić uwolnienie proszku ze środka przedmiotu. Otwory powinny mieć średnicę co najmniej wielkości palca. Zalecany dla modeli poglądowych i innych nie wymagających znacznej wytrzymałości.