壁の厚さ:3D プリントに必要な考慮事項

3D プリントは、従来の処理方法と比較して、近年最も急速な発展の 1 つであり、より便利で費用対効果の高いものになっています。それには多くの重要な要素があります。材料要因、印刷技術、モデル ファイルの解像度、壁の厚さなど。多くの場合、壁の厚さは設計の初期段階であり、考慮すべき最も重要な要素である必要があります。不適切な壁の厚さがあなたを苛立たせることを完了しました.

壁の厚さは?

壁の厚さは 3D プリントの非常に重要な概念です。壁の厚さはモデルの内面と外面の間の距離です。最小の壁の厚さは、印刷されたアイテムの強度を直接決定し、アイテムを印刷できるかどうかを決定します。適切な壁の厚さは、構造の最適化、コストの節約、さまざまな事故の回避など、多くの利点に使用できます。設計を完全に表示するだけでなく、作業のパフォーマンスを向上させることもできます。

適切な肉厚を考慮する必要があるのはなぜですか?

特に強度の高い動作環境では、肉厚が厚い部品の方が間違いなく優れています。ただし、肉厚を薄くする方が費用対効果が高いように思われ、部品の機能と強度が損なわれない場合は、肉厚を薄くすることの利点がさらに顕著になる可能性があります。例：

1. 印刷の時間とコストを節約し、冷却を高速化し、出力比率を高めます。

2. 冷却プロセスによる反りが大幅に回避されます。

3. 軽量化により、輸送と管理が容易になります。

注目すべきは、部品の壁の厚さは薄いほど良いということではありませんが、印刷の難しさと部品の要件を考慮して、さまざまな要件の構造と形状に応じて不要な壁の厚さを減らすことが最善の選択です。

不適切な肉厚の影響

3D プリントされたパーツには、壁が薄すぎるか、プリント プロセス中にパーツを所定の位置に保持するためのサポート構造が使用されていないために、曲がったり歪んだりする薄い壁が含まれることがよくあります。プリンターは層ごとに機能するため、建物を建てるのと同じように、層が互いに安定して接触し、印刷プロセス中に追加のサポートがあることを確認することが重要です。建物を建てるのと同じように、しっかりと結合するコンクリートとそれを支える鉄筋が必要です。

(1)ワープ

反りとは印刷プロセスを指し、オブジェクトの底の角が上向きに湾曲しているように見えます。光はオブジェクトを変形させ、重いものは印刷中にオブジェクトが落ちて、印刷が完全に失敗します。反りの原因は、高熱ノズルから出た後の印刷物が冷える際の収縮によるもので、印刷時に大きな物の周りの収縮が大きいと変形して現れます。 ABS 素材は PLA よりも収縮が激しいため、ABS で大きなオブジェクトを印刷することは非常に困難なことです。

(2) カーリング

カールは 3D プリント プロセスの一般的な問題です。これは、プリント材料の熱膨張と収縮の原理によるもので、モデルとプリント プラットフォームが下端に接触すると、反ったり、場合によってはオフになったりする可能性が高くなります。プラットホームが重いほど、印刷効果への影響が軽くなり、モデルの底部が変形し、重くなり印刷の失敗につながります。

均一な肉厚を選択してください

3D プリントの冷却プロセスでは、均一な肉厚が非常に重要です。肉厚差の大きいパーツ同士を余剰部分で接合すると、冷却過程でこの部分が反ったり、割れたり、ケトルしたり、全体に影響を与えたりする可能性があります。応力と収縮による影響を回避するには、一貫した均一な肉厚が最良の選択です。一貫した肉厚を保証できない場合でも、徐々に過剰な肉厚にすることが適切なアプローチです。

肉厚を設計する際に考慮すべき 4 つの要因

(1) 素材

壊れやすいもの、強いもの、光沢のあるもの、ざらざらしたもの、軽いもの、重いものなど、それぞれの素材には固有の性質があります。異なる素材には異なる設計原則があります

異なる材料は、異なる印刷技術、FDMを使用するABS / PLAを使用します。 SLSを使用したナイロン、アルミニウム。 SLAまたはDLPを使用した樹脂。表面効果を作成するさまざまな印刷技術はさまざまです。異なる印刷技術のポイントがあります。プリンターの印刷サイズ スペースは同じではありません。印刷後処理方法は異なります。複雑なものもあれば、単純なものもあります。

(2) 製品の使用環境と機能

製品の作業環境は高温多湿ですか?

製品が日光や風に長時間さらされるかどうか?

製品は高負荷環境で動作する必要がありますか?

製品は透明である必要がありますか?それとも優れた光学特性を備えている必要がありますか?

素材自体の色であれ、スプレー塗装で実現されたものであれ、製品に特定の色が必要ですか?

(3) 商品のデザイン

製品の形状とサイズ、補強材、丸みを帯びた角、ベベル、およびトランジションはすべて、肉厚によって参照されます。製品の壁の厚さは、製品の最終的な要求と、製品が他の部品の圧力下にあるか、他の部品の支持部品として使用する必要があるかどうかにかかわらず、製品が耐える必要がある外力によって異なります。肉厚は、製品が実際に動作するシナリオ、重量、特性、電気的特性、安定性、寸法精度、および最終製品の組み立て要件をシミュレートするための製品の初期設計に基づいて決定されます。

(4) コスト

薄い壁は材料費を最も節約できるオプションですが、材料費を節約するために印刷されたアイテムが失敗する可能性が高いため、潜在的に最もコストのかかるオプションでもあります。再設計と印刷は、より多くの材料を無駄にするだけでなく、貴重な時間を無駄にします。アイテムのサイズ、容量、および作業環境に基づいてアイテムの肉厚を設計および印刷することは、これらに基づいて最適な肉厚を決定できる場合、間違いなく最良の選択肢です。

結論

上記のすべてを考慮した後、材料と壁の厚さの適切な選択があると思います.もちろん、ソリューションが完成する前でも、当社のエンジニアに問い合わせることができます。より多くの候補材料と詳細な処理ソリューションをお勧めします。 WayKen に連絡してアドバイスを受けてください。