溶融堆積モデリング (FDM) 3D プリントの設計のヒント

Fused Deposition Modeling は、押し出しタイプの 3D プリント プロセスです。この技術では、材料のフィラメントが、材料を溶かす加熱されたノズルを通して連続的に供給されます。ノズルは、目的のオブジェクトが形成されるまで、目的のオブジェクトの形状に材料を層ごとに堆積させます。

FDM 3D プリントの主な設計上のヒントを次に示します。

サイズ制限

FDM は、最大 914 x 610 x 914 の部品を印刷できます。一方、印刷可能な最小機能サイズは 0.2 mm です。達成可能な公差は ±0.3% (最小 0.3 mm) です。

サポート構造

FDM はパーツをレイヤーごとに構築します。最上層がその下の層からのサポートが不十分な場合、崩壊する可能性があります。この問題は、橋や張り出しなどの地物で​​非常に有効です。

FDM のブリッジは、水平レイヤーが 2 つのアンカー ポイント間に構築されるときに発生します。これらの層は、その下に支持層がないため、印刷中にたるむ傾向があります。これに対する 1 つの解決策は、アンカー ポイント間の距離を縮めることです。別の解決策は、印刷中にサポートを提供し、後で最終製品から削除されるサポート構造を設計することです.

オーバーハング

一方、オーバーハングは、印刷されたレイヤーが下のレイヤーによって片面で部分的にしかサポートされていない場合に発生します。サポートが不十分であると、曲がったり、カールしたり、膨らんだり、レイヤーの接着力が低下したりする可能性があります。これらの問題は、オーバーハングが垂直に対して 45° 以下の角度にある場合には発生しません。この角度では、下層からのサポートがまだ 50% あります。より急な張り出しには、サポート構造を含める必要があります。

それらは特定の機能にとって重要ですが、サポート構造は材料の無駄と印刷時間の延長につながります。また、剥がすと最終製品に跡が残ります。サポート構造の使用を避けるために、モデルを別々のデザインに分割し、パーツを別々に印刷し、印刷が完了したらそれらを組み立てることができます。

穴

穴の印刷は、押し出しプロセスでは難しい場合があります。 FDM は通常、印刷された各層の周囲が前の層の周囲を圧縮するため、小さいサイズの穴を印刷します。アンダーサイジングの程度は、印刷ノズルのサイズと印刷する穴の直径によって異なります。サイズの縮小は、穴の直径とノズルの直径の比率に正比例するためです。

通常、アンダーサイズはスライス ソフトウェアによって事前に考慮されます。ただし、精度は異なる場合があります。穴の精度が重要な場合は、印刷の完了後にドリルで穴を開けることがあります。

象の足

FDM 印刷中、印刷時にノズルが前の層に対して材料の層を圧縮します。これにより、建築プラットフォームと接触するパーツの最下層が、一般に「象の足」と呼ばれるフレアを生成します。これは、部品の全体的な寸法精度に影響します。ビルド プラットフォームと接触するオブジェクトの下部にフィレットを追加することで、象の足を回避できます。

コーナー

シャープなエッジとコーナーはすべて、プリンター ノズルのサイズに等しい半径でわずかに丸められます。これは、FDM プリンターのノズルが丸いためです。非嵌合部品の場合、これは問題ではありません。ただし、嵌合パーツを作成する際には、丸みを帯びたエッジを考慮することが重要です。

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