Foglio di calcolo per la progettazione - Linee guida per la geometria delle perle

Questo articolo contiene tutte le linee guida generali per la progettazione per la produzione additiva su larga scala. Contiene linee guida per la progettazione che possono essere utilizzate nella progettazione e nello slicing

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Come determinare la larghezza del layer?

La prima fase del processo di progettazione consiste nel determinare la larghezza dello strato. A volte la larghezza del layer non è molto critica, ma molte volte lo è. Si possono verificare questi scenari:

• È necessario uno spessore specifico in qualche punto del progetto
• Quando si ha bisogno di uno spessore di parete di 12 mm, questo sarà un fattore determinante per la larghezza dello strato. A seconda della geometria (e della possibilità di creare un percorso continuo), in questo punto specifico potrebbe essere necessario uno o due perline di spessore. Se si ha bisogno di due perline, calcolare lo spessore della singola perlina tramite le indicazioni riportate nella sezione “Quanto devono sovrapporsi due perline”.
• È necessario post-processare (fresare) il pezzo dopo la stampa
• Di solito, una fresatura di 5 mm dovrebbe essere sufficiente per eliminare le linee di strato e ottenere una superficie liscia. Se si desidera mantenere una parete sufficientemente resistente, assicurarsi di lasciare 10 mm di materiale. Ciò significa che è necessario uno spessore totale di 15 mm.
• Se avete bisogno di un altro spessore o volete fresare di più (o di meno), potete calcolare la larghezza dello strato da fresare con la formula seguente:

Larghezza di strato (LW) = Spessore richiesto dopo la fresatura - Spessore da scarificare

Come determinare il diametro dell'ugello da utilizzare?

La scelta dell'ugello giusto è fondamentale per ottenere una buona qualità. Leggete questo articolo sulla selezione delle dimensioni dell'ugello se volete sapere quale ugello vi serve per quale dimensione di perline:

Come scegliere la dimensione giusta dell'ugello?

Come determinare l'altezza dello strato?

L'altezza dello strato è meno soggetta a regole e linee guida rigide. Le altezze di strato comprese tra 2 e 5 mm dovrebbero generalmente funzionare per la maggior parte delle larghezze di strato, purché l'altezza dello strato non sia superiore al 50% della larghezza dello strato (quindi un'altezza di strato di 4 mm non funziona con una larghezza di strato di 6 mm).

Le linee guida generali consigliate da alcuni fornitori di materiali prevedono un rapporto 1:4 tra altezza e larghezza dello strato (quindi una larghezza di strato di 6 mm funzionerebbe in modo ottimale con un'altezza di strato di 1,5 mm).

Per larghezze di strato maggiori è generalmente preferibile un rapporto compreso tra 1:4 e 1:8, mentre per larghezze di strato minori è generalmente preferibile un rapporto compreso tra 1:2 e 1:4 .

(a sinistra) Dettagliato: 1xLW = 8xLH; (al centro) Regolare: 1xLW = 4xLH; (a destra) Grosso: 1xLW = 2xLH

Come devo progettare gli angoli vivi?

Se gli angoli interni sono troppo netti, il materiale potrebbe accumularsi in questi punti, innescando un effetto palla di neve che porta a difetti indesiderati nella stampa o, nel peggiore dei casi, a un fallimento della stampa.

In generale, per quanto riguarda i raggi interni, mantenere un raggio minimo pari al 50% della larghezza dello strato.

Raggio interno minimo (IR) = 50% x larghezza del layer (LW)

In generale, per i raggi esterni, mantenere un raggio minimo pari al 150% della larghezza dello strato.

Raggio esterno minimo (OR) = 150% x larghezza strato (LW) 

Quanto devono sovrapporsi due perline?

Nella maggior parte dei progetti, le perline devono toccarsi o sovrapporsi. Per ottenere una maggiore resistenza, per avere più materiale da fresare o per poter progettare un percorso utensile continuo.

In fase di progettazione, è importante assicurarsi che i cordoni, come nell'esempio seguente, si sovrappongano.

Sovrapposizione

Durante i test, si è riscontrato che le perle hanno un'adesione ottimale rispetto alla resistenza quando si sovrappongono tra il 5 e il 10% della larghezza dello strato. In generale, una sovrapposizione del 7,5% dovrebbe essere sufficiente.

Sovrapposizione (OL) = 7,5% x larghezza dello strato (+/- 33%)

Offset di progetto

Nell'esempio seguente di un'attrezzatura di supporto, è stata utilizzata una larghezza di strato di 12 mm. Il pezzo non deve essere fresato in seguito e si è calcolato che 12 mm sono sufficienti, se il pezzo ha una parte centrale solida dove si incontrano le due sfere.

Nella progettazione è stata disegnata una geometria chiusa e alle pareti esterne dove i grani dovrebbero incontrarsi (si veda l'immagine sottostante) è stato assegnato un offset pari a due volte la larghezza dello strato meno il 7,5% di sovrapposizione.

Offset di progetto (DO) = 2 x larghezza dello strato (LW) - sovrapposizione (OL)

Determinare la larghezza dello strato a causa di una larghezza fissa nel progetto

Se la larghezza dello strato è limitata a causa di un elemento che richiede uno spessore specifico e si ha bisogno di un doppio cordolo in questo punto, la formula seguente può determinare la larghezza dello strato. Utilizzate le altre larghezze di strato di questo articolo per determinare l'altezza ottimale e il raggio minimo interno/esterno.

Larghezza strato = Spessore richiesto 2 perline (DO) / (2 - 0,075*)


* Se avete bisogno di una maggiore o minore sovrapposizione, potete adattare questo numero da 0,05 a 0,1.

Cheatsheet - Offset di progettazione e geometria degli strati