印刷部品の寸法精度を達成する方法


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外部オブジェクトまたは他の印刷パーツに適合するパーツを設計する場合、最終印刷の寸法が正確で他のオブジェクトに適合することを保証するためにどのような対策を講じることができますか?

私の知る限り、少なくとも2つのオプションがあり、プリンターの不正確さと縮小を考慮しています。

  • CADモデルのジョイント周辺のスペースを調整します
  • スライサーソフトウェアで寸法オフセットを調整する

試行錯誤をせずに3Dモデルを正確に設計および印刷するために使用できる優れたワークフローはありますか?

回答:


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これを実行する最善の方法は、できる限りプリンタとスライサーを調整することだと思います。私のペットのおしっこの1つは、人々が自分のプリンター/素材に合うように調整されたSTLをアップロードするときです。最終的にはモデルを印刷しようとする他の人にとっては通常は難しくなるため、品質が異なる材料の多くのサプライヤと、部品に許容差を組み込むべきではない多くの材料と異なるプリンタがあります。

モデルを共有していない場合、私が言えることは、プリンターを調整し、スライサーを素材に合わせたほうがいいということです。他の人のモデルを使用することでより幸運が得られ、独自のモデルを簡単に設計できます。

それでも問題が解決しない場合は、おそらくモデルの変更が最後のオプションです。3Dプリンターの問題に対応できるCADプログラムは知らないので、経験があなたの唯一の助けになるでしょう。Inventorでは、モデルの個々のサーフェスを回って厚くしたりオフセットしたりして補正したり、収縮の割合があればスケッチの数式を使ってクリエイティブになったりすることができます。


基本的には、スライサーでプリンターとフィラメントの設定を設定して、印刷されるモデルに関係なく、できるだけ正確な寸法を実現します。次に、プリンターが正しいことをしていると仮定して、CADのマージンを調整して、パーツが任意のプリンターに(うまくいけば)収まるようにします。リーズナブルですね!
トーモッドHaugene

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+1 " 公差を部品に組み込むべきではありません "
3番目の次元

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残念ながら、異なるファームウェアと異なるスライサーには異なるキャリブレーション手法が必要です!単一壁のキャリブレーションボックスの印刷や壁の厚さの測定など、ソフトウェア固有のアドバイスがたくさんあります。これはSlic3rには適した手法ですが、Simplify3Dには適していません。それは非常に混乱する可能性があります。

以下に、一般的な概要を示します。

  1. プリンタステップ/ mmの大まかなキャリブレーションチェック。ファームウェア設定の値は、リニアモーションハードウェアにとって意味がありますか?たとえば、ベルトのピッチとプーリーの歯の数に基づいて、理論値がどのようにすべきかを計算できます。適度に大きいもの(〜100-200mm)を印刷し、+ /-1-2%かどうかを確認します。それ以上離れている場合は、steps / mmが間違っている可能性があります。
  2. 次のようなバックラッシュチェックプリントを使用して、機械的なバックラッシュチェックします。http: //www.thingiverse.com/thing :252490ベルトを締め、バックラッシュをなくすために必要な他のプリンタ固有の調整を実行します。バックラッシは他のキャリブレーション手順を無効にするので、傾きがないことを確認してください!
  3. スライサーの推奨押出量キャリブレーション手順に従ってください。これは、キャリパーでフィラメントの直径を測定し、それをスライサーに入力することから始まります。そして、通常、「単層ボックスを印刷して厚さを測定する」または「一連の100%インフィルキャリブレーションボックスを印刷して、膨らみのないように見える最大値に押出倍率を調整します」。フィラメントの直径を測定し、スライサーで押出キャリブレーション設定を調整することで、将来のフィラメントを測定することができ、印刷物が正しく出力されます。スライサーに偽の直径値を与えると、直径が変わるたびに再キャリブレーションが強制されます。フィラメント材料と押出機の設計ごとにこのキャリブレーションをやり直す必要があることに注意してください。材料/押出機のペアが異なると、噛み込み深さと有効ドライブ直径が異なります。
  4. さまざまなオブジェクトサイズを印刷し、「望ましいサイズ」をXとして、「実際のサイズ」をYとしてPLOTTING することによる精密なキャリブレーションチェック。次に、線形フィット方程式y = mx + bを見つけます。(プリンタのX、Y、およびZ軸に対して個別にこれを実行します。)値「m」はスケール誤差です。これを修正するには、スライサーオブジェクトのスケーリングを使用できます。たとえば、ABSは通常、収縮を考慮して100.3-101%のスケーリングを必要とします。PLAのような低収縮材料でスケールエラーがある場合は、補正するためにファームウェアのステップ/ mm値を調整できます。値「b」は固定幅エラーです。バックラッシュがないと仮定すると、これは通常、溶融プラスチックが少量だけ側面に膨らむか、押出量のキャリブレーションエラーが原因です。これを改善するには、押出量を微調整します。多くのスライサーには、固定幅エラーを修正するためにb / 2だけパーツを縮小/拡張するために使用できる「水平/ XYサイズ補正」設定もあります。スライサー設定では修正できない残りの固定幅エラーは、パーツモデルの許容値として追加する必要があります。

これらの手順に従うと、印刷物の寸法精度が+/- 0.1mm以上になります。*

*デルタは含まれていません。それはまったく別のワックスのボールです。


素晴らしい投稿!私は実際にデルタ(コッセルミニ)を持っていますが、あなたの提案のほとんどはある程度関連していると確信しています。いずれにせよ、この答えは参考にしておくに値すると思います!:)
Tormod Haugene

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3DプリンターはR&Dツールであり、製造装置でもあることを覚えておくことが重要だと思います。そのため、他の製造設備(工場、鋸など)と同様に処理する必要があります。ミルなどの他の(従来の)製造方法では、通常、バリを除去して部品を洗浄するために部品の後処理が必要になります。ミルのようなツールは減法技術であるため、すでに厳しい位置/寸法公差を保持できます。ただし、3Dプリンティングは積層造形であるため、従来のツールと比較して、機械から直接同じ許容誤差を保持することは困難です。

このため、公差と接続が懸念される場合は、印刷後のより伝統的なプロセスの時間を計画することをお勧めします。これは、Dremelの使用やミル/旋盤の使用と同じくらい簡単です。ただし、減算プロセスに対応するために、スライサーのシェル/床/屋根の設定を増やすことをお勧めします。


それは非常に合理的なアドバイスです!私は通常、設計時にその余分なシェル/床/壁を追加することを忘れて、タスクに合わないモデルでドレメルツールをいじることになります。
トーモッドハウジーン

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喜んでお手伝いします。後加工中に穴を広げて大きさを調整し、最終的に部品を深く切り込み、充填物を露出させるなど、自分自身をめちゃくちゃにしました。通常、CADモデルの穴のサイズを約0.010 "小さくし、シェルを約5または6に増やして、この問題なしに穴を
広げ

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他の回答で明示的に述べられていないいくつかの提案。

解像度をエクスポート

STLファイルをエクスポートすると、解像度を上げることができます。寸法精度が非常に重要である場合、STL変換プロセスが最大最小許容範囲外の曲面の寸法を変更していないことを確認する必要があります。つまり、CADプログラムでSTLファイルを開き、結果のサーフェスを再測定します。穴のSTL変換により、全体がわずかに小さくなり、外部曲面がわずかに大きくなります。

マテリアルスウェル

私のプリンターでは、印刷時にパーツが通常わずかに大きくなることに気付きました。エクスポートする前にCADの特定の寸法をわずかに縮小することで、CADモデルでこれを説明することができました。私の寸法は通常、XYで約0.1〜0.2mmずれています。ぴったりとフィットするものを作成する場合は、印刷する前にファイルを調整する価値があります。

反り

完全に平らにする必要がある部品がある場合は、部品を囲むヘルパーディスクの追加のリング(または2つ)でラフトを使用します。最も平らな面については、これをビルドプレートにも印刷します。2つ以上ある場合は、最高の判断。

角度付きフラット

ビルドプラットフォームに対して角度のある平らな表面を持つ部品がある場合、押出機の速度を遅くします。10mm/ sが速度を上げます。押出機をゆっくりと動かすと、エッジと壁が比較的滑らかになり、歪みが最小になります。

キャリブレーションとセットアップ

誰もがそれを言った、私はそれをもう一度言います。重要な印刷の前にプリンターを確認してください。ベルトのたるみは垂れ下がりの原因になります。テストパーツを印刷して、温度設定がフィラメントに適していること、および引き抜き距離が糸引きを最小限に抑えることを確認します。

新しいフィラメントを使用していくつかのテストプリントを行い、ロールの約半分を通過して、すべてが適切に機能することを確認します。必要に応じて、必要に応じて調整します。


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バネ仕掛けの電気接点である2.5mmの「ポゴピン」を使用するいくつかのパットを印刷します。多くの変数が、デザインにある穴のサイズに影響することがわかりました。流れ、温度、フィラメントの異なるブランドでも最終的なサイズが変わります。

各パーツと特定のフィラメントのプロファイルを作成します。そうすれば、他のパーツ/プロジェクトを変更せずに変更を加えることができます。次に、いくつかの2.5mmの穴と、10分の1ミリメートルの大きさの小さな穴を開けた試験片を印刷します。また、テストピースに垂直の穴と水平の穴を開けます。レイヤーの向きが違いを生むことがわかったからです。

次に、ピンをテストピースに取り付け、どの向きと直径が最適かを書き留めます。

その後、考えられるすべての変数をロックします!フィラメント収納ビンに乾燥剤ビーズをいくつか追加しましたが、印刷された穴の直径が大きくなることさえわかりました。

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