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根据3D部件的预期用例,结构完整性可能是一个关键因素。这可能是为了确保你的产品在使用时不会崩溃,甚至是为了确保用户安全。

我们要看一个可爱的Wacom笔座作为一个例子,指出了在3D打印中确保结构完整性的不同考虑和注意事项。

如果你使用自己的3D打印机,这将帮助您了解最好的设置使用。如果你在线订购3D打印,这将使您更好地了解不同的技术和材料,可用于强3D打印,并向您的供应商传达什么。

Wacom笔架设计

该产品将艺术家的Wacom笔插入笔孔,向下用力。我们怎样做才能保证这个笔杆寿命长呢?以下是3个考虑因素:

Wacom笔筒将被施加力的位置说明

1.层方向

很少考虑到的是层方向。因为这个力会落在笔杆上,所以你的图层水平打印是有意义的。但是如果在你的打印上的力是从侧面来的,在下面,或在任何角度,而不是垂直向下,我们会得到一个效果称为剪切

大多数工程师都熟悉这个术语,但对于设计师来说,这就像是一副纸牌;如果你从顶部往下压,它们不会动,但如果你从侧面推,甲板就会散架。同样的概念也可以应用到3D打印中:卡片就像3D打印的层,用更大的力量组成一个固体物体。

如果你与3D打印供应商合作,这里的主要收获是确保你解释了你的部分的预期用例,这样操作员可以选择最佳的构建方向。

2.密度

另一个要素,将保证更好的结构完整性是密度,你的3D打印。在每一个软件FDM打印机,通常有填充密度选项;这些打印机的软件自动知道打印出你的模型内部的灯丝图案。

填充密度选项在FDM打印机软件界面

在默认设置的20%,你的填充密度将填充你的模型一个很轻的灯丝数量。这是为了提供稳定性,同时也减少印刷时间和材料成本。

然而,如果结构完整性是项目的关键特征,那么填充密度百分比可以增加。

增加填充密度百分比

通过简单地增加填充密度10%,你可以看到维京Wacom笔杆将被打印成一个更坚实和稍重的对象:

增加填充密度百分比10%

如果我们跳到一个SLA如Form 1 +打印机,这些打印机自动填充所有几何图形树脂。为了节省时间和材料成本,许多人在打印模型之前“掏空”模型,但由于我们希望增加结构的完整性,用树脂填充整个几何形状是一个很好的选择。

如果你决定掏空你的模型,最小壁厚3毫米VeroWhite是一个很好的开始。

3.材料的选择

3D打印的Wacom笔筒在Vero白色材料

一个最重要的考虑结构健全的3D零件是材料的选择.这里有3个强大的3D打印选择:

  1. 腹肌-非常适合需要坚固的部件,但不会接受大量使用。
  2. ABS-Like-比ABS更贵,但对于需要大量使用的印刷品来说很好。
  3. 尼龙-最昂贵的材料,但非常适合需要大量使用和高分辨率的打印(即视觉模型)。

如果你想使用塑料树脂以外的材料,或者想要生产一种或几种以上的产品,你可以考虑其他制造技术,包括:

这是最终的笔筒设计看起来像模塑和铸造金属:

Wacom笔筒铸模和铸造的金属