Aide-mémoire pour la conception - Lignes directrices pour la géométrie des perles

Cet article contient toutes les directives générales relatives à la conception pour la fabrication additive à grande échelle. Il contient des directives de conception que vous pouvez utiliser dans la conception et le découpage.

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Comment déterminer la largeur de la couche ?

La première étape du processus de conception consiste à déterminer la largeur de la couche. Parfois, la largeur de couche n'est pas très importante, mais souvent elle l'est. Vous pouvez rencontrer les scénarios suivants :

• Vous avez besoin d'une épaisseur spécifique quelque part dans votre conception
• Si vous avez besoin d'une épaisseur de paroi de 12 mm quelque part, ce sera un facteur déterminant pour la largeur de la couche. En fonction de la géométrie (et de la capacité à créer un chemin continu), vous pouvez avoir besoin d'une ou deux perles d'épaisseur à cet endroit précis. Si vous avez besoin de deux perles, calculez l'épaisseur d'une seule perle en suivant les indications de la section « De combien deux perles doivent-elles se chevaucher ».
• Vous devez post-traiter (fraiser) la pièce après l'impression
• En général, un fraisage de 5 mm devrait suffire pour éliminer les lignes de couche et obtenir une surface lisse. Si vous souhaitez conserver une paroi suffisamment solide, veillez à laisser 10 mm de matériau. Cela signifie qu'une épaisseur totale de 15 mm est nécessaire.
• Si vous avez besoin d'une autre épaisseur ou si vous voulez fraiser plus (ou moins), vous pouvez calculer la largeur de couche pour le fraisage à l'aide de la formule ci-dessous :

Largeur de couche (LW) = Épaisseur nécessaire après fraisage - Épaisseur à fraiser

Remarque : veuillez noter que lorsque vous tranchez avec un angle de 45 degrés, vous devez généralement appliquer un facteur de la racine carrée de 2 à l'épaisseur et à la largeur.

 

Comment déterminer le diamètre de la buse à utiliser ?

Le choix de la bonne buse est essentiel pour obtenir une bonne qualité. Lisez cet article sur le choix de la taille de la buse si vous voulez savoir quelle buse il vous faut pour quelle dimension de perle :

Comment choisir la bonne taille de buse ?

 

Comment déterminer la hauteur de couche ?

La hauteur de couche est moins sujette à des règles et directives strictes. Les hauteurs de couche comprises entre 2 et 5 mm devraient généralement convenir à la plupart des largeurs de couche, à condition que la hauteur de couche ne soit pas supérieure à 50 % de la largeur de couche (une hauteur de couche de 4 mm ne convient donc pas à une largeur de couche de 6 mm).

 

 

Certains fournisseurs de matériaux recommandent d'utiliser un rapport de 1:4 entre la hauteur et la largeur de la couche (une largeur de couche de 6 mm fonctionnerait donc de manière optimale avec une hauteur de couche de 1,5 mm).

Pour des largeurs de couche plus importantes , un rapport entre 1:4 et 1:8 est généralement plus efficace et pour des largeurs de couche plus faibles, un rapport entre 1:2 et 1:4 est généralement plus efficace.

(à gauche) Détaillé : 1xLW = 8xLH ; (au milieu) Régulier : 1xLW = 4xLH ; (droite) Grossier : 1xLW = 2xLH

 

Comment dois-je concevoir les angles aigus ?

Si les angles intérieurs sont trop aigus, la matière risque de s'y accumuler, ce qui peut provoquer un effet boule de neige entraînant des défauts indésirables dans l'impression ou, dans le pire des cas, un échec de l'impression.

 

 

En général, pour les rayons intérieurs, il convient de conserver un rayon minimal de 50 % de la largeur de la couche.

Rayon intérieur minimal (IR) = 50 % x largeur de la couche (LW)

En général, pour les rayons extérieurs, le rayon minimal doit être égal à 150 % de la largeur de la couche.

Rayon extérieur minimal (OR) = 150 % x largeur de la couche (LW) 

Dans quelle mesure deux perles doivent-elles se chevaucher ?

Dans la plupart des modèles, les perles doivent se toucher ou se chevaucher. Soit pour obtenir une plus grande résistance, soit pour avoir plus de matière à fraiser, soit pour pouvoir concevoir un parcours d'outil continu.

Lors de la phase de conception, il est important de s'assurer que les perles comme celles de l'exemple ci-dessous se chevauchent.

Chevauchement

Au cours des tests, il a été constaté que les cordons ont une adhérence optimale par rapport à la résistance lorsqu'ils se chevauchent entre 5 et 10 % de la largeur de la couche. En général, un chevauchement de 7,5 % est suffisant.

Chevauchement (OL) = 7,5 % x largeur de la couche (+/- 33 %)

Décalage de la conception

Dans l'exemple ci-dessous d'un dispositif de maintien, une largeur de couche de 12 mm a été utilisée. La pièce n'a pas besoin d'être fraisée par la suite et il a été calculé que 12 mm étaient suffisants, si la pièce avait une partie centrale solide où les deux perles se rencontrent.

Dans la conception, une géométrie fermée a été conçue et les parois extérieures où les billes doivent se rencontrer (voir l'image ci-dessous) ont reçu un décalage de deux fois la largeur de la couche moins 7,5 % de chevauchement.

Décalage de conception (DO) = 2 x largeur de la couche (LW) - chevauchement (OL)

Déterminer la largeur de la couche en raison d'une largeur fixe dans votre dessin ou modèle

Si votre largeur de couche est limitée en raison d'un élément qui nécessite une épaisseur spécifique et que vous avez besoin d'un double cordon à cet endroit, la formule ci-dessous peut déterminer votre largeur de couche. Utilisez les autres largeurs de couche de cet article pour déterminer la hauteur optimale et le rayon minimum intérieur/extérieur.

Largeur de la couche = Épaisseur requise 2 perles (DO) / (2 - 0,075*)




* Si vous avez besoin de plus ou moins de chevauchement, vous pouvez adapter ce chiffre de 0,05 à 0,1.

 

Cheatsheet - Décalages de conception et géométrie des couches