Técnicas para la fabricación aditiva y la creación de prototipos

Crear diseños con la fabricación tradicional en mente ya era un desafío en sí mismo. Los diseñadores de hoy tienen que considerar cómo incorporar la impresión 3D y / o la fabricación digital directa (DDM) en sus diseños. Existe el deseo de utilizar una pieza prototipo impresa o un ensamblaje de una impresora 3D, pero el desafío proviene de saber por dónde empezar. Entonces, pensé en compartir algunas técnicas para ayudarlo a pensar en el diseño de DDM.

El ejemplo anterior es una pieza prismática bastante simple, mecanizada de manera muy tradicional en aluminio utilizando un molino de rodilla. A menudo miro piezas como esta y pregunto:"Si tuviera que imprimir este FDM, ¿qué podría hacer para mejorar el diseño y reducir el tiempo de construcción y eliminación de soporte?"

Orificios de entrada

Lo primero que buscaría son agujeros pequeños, perforados tradicionalmente, como el que ve en la sección transversal a continuación (izquierda). La segunda imagen a continuación muestra el modelo procesado en Catalyst. El pequeño orificio del modelo (rojo) se llena con soporte (azul) y puede tardar un poco en disolverse, especialmente cuando se usa material de soporte SR-20.

Cuando observo un orificio de entrada como este, trato de evitar el uso de cortes redondos que requieren soporte y diseño con "ángulos autoportantes". Volviendo al modelo CAD (izquierda), cambié el orificio de entrada para que fuera un orificio de diamante de 45 grados (derecha), lo que elimina por completo la necesidad de soporte. Catalyst demuestra que no se utilizará soporte para esto y obtenemos un gran ahorro de tiempo (derecha).

También reutilicé esta técnica para el agujero principal. Al agregar un chaflán, cuya longitud era igual a la altura del corte, eliminé todo el material de soporte para toda la entrada, como se ve a continuación.

Tocar; Construí un inserto de diamante con un agujero e imprimí el inserto con el agujero hacia arriba. Esto me permitió hacer un agujero más preciso que imprimir en los vértices.

Canal oculto

El bloque mecanizado tradicional (mecanizado - izquierda, CAD - derecha) en la parte superior solo permitía una entrada en la parte superior de la pieza. Lo más probable es que esto se hiciera para reducir la cantidad de mecanizado requerido. Sin embargo, utilizando ángulos autoportantes en una pieza impresa, podemos crear un canal oculto para conectar tres orificios (derecha), lo que permite un flujo superior de aire y fluido. Definitivamente, esta técnica es algo que no podemos hacer tradicionalmente, sin requerir un subensamblaje costoso.

De mi modelo CAD, dibujé un diamante en el plano frontal y usé un corte giratorio para hacer el canal oculto (izquierda). Luego modelé el corte original para crear tres entradas (en el medio). Los usuarios finales con Catalyst pueden usar esta técnica para crear funciones sin material de soporte, mientras mejoran drásticamente el rendimiento de las piezas (derecha).

Las limitaciones de las existencias

Otro aspecto del diseño para la fabricación tradicional fue la necesidad de considerar el stock para facilitar los productos, especialmente si es necesario fabricarlo. Una de las ventajas de la fabricación aditiva es la capacidad de ignorar las limitaciones de existencias. Tradicionalmente, si quería crear una función de localización, como la de la izquierda, tenía que comprar material más grueso, lo que suponía un coste mayor. La fabricación aditiva ofrece mucha más flexibilidad para producir funciones simples, como la de la derecha, independientemente del stock.

Control de costura

Recientemente, escribí otra publicación sobre Seam Control para FDM. Este es otro truco que ahorrará el tiempo de posprocesamiento empleado en el lijado y limado de una costura impresa. Consulte esa publicación para obtener más información.

Usar configuraciones para administrar tolerancias

Independientemente de la tecnología de aditivos que utilice, la gestión de las tolerancias se simplifica mediante el uso de configuraciones. Diseñe el componente como desee en SOLIDWORKS, ya que utilizará este diseño para los dibujos de la planta. Con el diseño deseado completo, cree una configuración que tenga características especiales o tolerancias que ayuden en la impresión 3D. A continuación se muestra un ejemplo que utilicé en la publicación Seam Control. El modelo de la izquierda está diseñado en CAD como yo lo quiero. A la derecha se muestra una característica especial adicional que se utilizará para la fabricación aditiva.

También utilizo configuraciones al mezclar FDM y corte por láser. Para componentes planos como el que se muestra a continuación, es más económico cortar el material con láser en lugar de atar una impresora 3D, a menos que no tenga un láser.

Estas son algunas ideas que, con suerte, lo ayudarán a mejorar su creación de prototipos y lo ayudarán si está considerando la fabricación digital directa.

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