Askıya alınan yapıların temel kavramları ve zorlukları
Askıya alınan yapılar, 3D yazdırma işlemi sırasında alttaki malzemeler tarafından desteklenmeyen parçaları ifade eder. Bunlar, eklemeli imalatı, çıkarmalı imalattan ayıran tipik bir özelliktir. FDM işleminin askı kapasitesi sınırlıdır ve genellikle eğim açısı 45 dereceyi aştığında ek destek gerektirir. SLA/DLP sürecinin askıya alma yetenekleri daha da zayıftır ve hemen hemen her yatay projeksiyon alanı için destek gerektirir. Metal SLM işlemi ayrıca ısıyı iletmek ve deformasyonu kontrol etmek için çok sayıda destek yapısına ihtiyaç duyar. Askıya alınan yapıların uygun olmayan tasarımı, baskı hatasına, yüzey kalitesinin düşmesine ve desteğin çıkarılmasında zorluğa neden olabilir. Kendini destekleyen açı kavramını anlamak, optimum tasarımın temelidir.
Farklı işlemler için kendinden destek açısı standartları
Kendinden destek açısı, asılı bir yapının ek destek olmadan başarılı bir şekilde basılabileceği minimum eğim açısını ifade eder. FDM işleminin kendi kendini taşıyan açısı genellikle 45 derecedir, yani asılan yüzey ile yatay yüzey arasındaki açı 45 dereceden az olmadığında desteksiz baskı yapılabilmektedir. Bazı üst düzey FDM ekipmanları, soğutma ve ekstrüzyon kontrolünü optimize ederek kendi kendine destek açısını 50-60 dereceye çıkarabilir. SLA/DLP işleminin kendi kendini destekleyen açısı daha büyüktür, genellikle 60-70 derecedir. SLS/SLM metal prosesinin kendini taşıma açısı malzemenin termal özelliklerine bağlı olarak değişmekte olup genellikle 30-45 derece aralığındadır. Tasarım sırasında kullanılan prosese göre kendini taşıyan açı standardının belirlenmesi gerekmektedir.
Destek malzemelerinin en aza indirilmesine yönelik tasarım stratejisi
Destek malzemelerinin kullanımının azaltılması, malzeme tüketimini azaltabilir, yazdırma süresini kısaltabilir ve işlem sonrası prosedürleri basitleştirebilir. Bunlardan ilki, parçayı, en büyük asılı alana sahip tarafın baskı platformuna bakacak şekilde yönlendirilmesi veya asılı yüzeyi dik bir açıya ayarlamaktır. İkinci adım, eğimin kendi kendini destekleyen standarda ulaşmasını sağlamak için pahlar eklemek ve asılı keskin kenarları eğimlere dönüştürmektir. Üçüncüsü, desteklenmesi gereken yatay alanı azaltmak için oyuklar tasarlamak ve katı asma yapıyı bir çerçeve yapısına dönüştürmektir. Dördüncüsü, karmaşık parçaları birden çok parçaya bölen ve bunları montajdan önce ayrı ayrı yazdıran bölümlü yazdırmadır. Her parça en uygun yönde basılabilir. Beşincisi, tasarım sırasında mevcut yapıyı kullanmak ve parçaların duvarlarını ve kirişlerini destek olarak kullanmaktır.
Çözünür desteklerin uygulama becerileri
Destekten kaçınılamayan asma yapılar için, çözünür destek malzemelerinin kullanılması, son işlem zorluğunu azaltmak için etkili bir yöntemdir. Çift nozüllü FDM ekipmanı, ana nozül parça malzemelerini basarken, PVA veya HIPS desteklerini yazdırmak için yardımcı nozülü kullanabilir. Baskı sonrasında parça suya (PVA) veya limonen solüsyonuna (HIPS) batırılır ve destek yapısı otomatik olarak çözülür. Çözünür bir destek tasarlanırken destek ile parça arasındaki temas alanına dikkat edilmelidir. Temas alanı çok büyükse iz bırakacaktır, temas alanı çok küçükse destek dengesiz olacaktır. Destek yoğunluğu ayarı çıkarma hızını etkiler ve %10-20'ye ayarlanması önerilir.
Asma yapıların kalite denetimi ve iyileştirilmesi
Baskı tamamlandıktan sonra, asma yapıların özel kalite denetiminin yapılması gerekir. Öncelikle yüzey sarkmasını kontrol edin ve asılı yüzeyin gerçek konumu ile tasarlanan konum arasındaki sapmayı ölçün. Yeterlilik standardı genellikle katman kalınlığının 2 katından azdır. İkinci olarak yüzey pürüzlülüğünü kontrol edin. Asılı yüzeyin üst yüzeyi genellikle yan yüzeye göre daha pürüzlüdür. Kullanım şartlarını karşılayıp karşılamadığının değerlendirilmesi gerekiyor. Üçüncü olarak kenar keskinliğini kontrol edin. Asılı kenarlarda sonradan işlem ve düzeltme gerektiren yuvarlatılmış köşeler veya çapaklar olabilir. Niteliksiz asma yapılar için nedenlerin analiz edilmesi ve tasarım veya baskı parametrelerinin optimize edilmesi gerekmektedir. Yaygın iyileştirmeler arasında yazdırma yönünün ayarlanması, destek eklenmesi veya yazdırma hızının azaltılması yer alır.
Model, çizim, görüntü veya yazılı notlar gönderin. Mühendislerimiz malzeme, süreç, kaplama ve teslimatı gerçek kullanıma göre değerlendirecektir.