Особенности разработки моделей для 3D печати - прочность и вес
Предыдущие статьи:
Второй пост про правильные фаски и отверстия.
Первый пост про точность и усадку.
Скажем так, я попытаюсь до вас донести, как сделать одновременно прочную и легкую деталь, затратив меньше пластика и при этом получить нечто красивое и ажурное. И да - это возможно.
Простой вопрос - как сделать обычный элемент бруска легче, не потеряв в прочности? Самый простой ответ - снизить заполнение и напечатать его на длинном узком ребре. И кстати, еще один очевидный ответ - увеличьте количество обходов периметра - со стандартных 3 до 4-6.
Заметьте - никакой магии. Просто немного напрягли мозг.
Второй ответ - сделайте внутренний вырез.
Теперь на излом по широкой части будут сопротивляться не 2 периметра, а 4. А если увеличить количество обходов (perimeter shells), то получим очень прочную деталь или часть детали, которой практически стало все равно, в каком положении печатать. Все видели фермы мостов? Это оно. При видимой ажурности мы получаем вполне прочную и легкую деталь. И не забываем использовать закругление. Про это я писал еще во второй статье.
Все помнят, что наибольшая прочность при 3D печати методом FDM лежит в горизонтальной плоскости XY? А по оси Z она снижается и сильно зависит от материала и условий печати.
Пример чуть сложнее - поддерживающий уголок. Тоже не важно, деталь это или часть детали.
Самый простой способ - снижаем его толщину и добавляем ребра на бедра. (Хм....) Проще картинкой показать.
Не забываем закругления!
Минус данного способа - в горизонтальном положении печатается только с поддержками. Что не очень. Можно печатать на ребрах, но нужно четко отслеживать положение - прочность будет разная по осям.
Ну и естественно наши любимые вырезы:
Надеюсь, все более и менее понятно.
Деталь легкая и прочная, что и требовалось доказать.
Теперь о практическом применении. Рассмотрим частный случай.
Наткнулся тут недавно на статью о печатных квадрокоптерах. Первое, что отметил глаз, какие же у них уродливые лучи (rod) - то, на чем электромоторы держатся.
Как вам это?
Причем, все что там требуется - жесткость по оси Z. И все.
Делаем легче и красивее без потери жесткости.
Легко, не так ли? Продолжаем.
Еще легче?
Легкий и красивый вариант. А необходимая прочность осталась на том же уровне.
И еще очень полезное применение вырезов - в 3D печати они снижает внутреннее напряжение детали, вызванное неравномерным остыванием слоев. Вероятность повреждения детали из ABS в этом случае падает. То самое расслоение или отлипание детали.
Давайте разрабатывать красивые, прочные и легкие детали.
Всем peace и бобра!
Подробнее...