Optimización del Espesor de Pared para Impresión 3D Exitosa

La impresión 3D es uno de los desarrollos más rápidos en años recientes comparado con métodos de procesamiento tradicionales, y se está volviendo más conveniente y rentable. Tiene muchos factores clave. Tales como factores de material, tecnología de impresión, resolución del archivo de modelo, espesor de pared, etc. El espesor de pared es a menudo la etapa inicial del diseño y debería ser el factor más necesario a considerar, ya que solo descubrirá después de que la impresión se complete que un espesor de pared inadecuado le frustrará.

¿Qué es el espesor de pared?

El espesor de pared es un concepto muy importante en impresión 3D, el espesor de pared es la distancia entre la superficie interior y exterior del modelo, el espesor de pared mínimo determina directamente la resistencia del artículo impreso, e incluso determina si el artículo puede imprimirse. Un espesor de pared razonable puede usarse para muchos beneficios, incluyendo optimizar la estructura, ahorrar costos, evitar diversos accidentes, etc. No solo puede mostrar su diseño perfectamente sino también hacerlo funcionar mejor en el trabajo.

¿Por qué debería considerar el espesor de pared adecuado?

El espesor de pared grueso es indudablemente la mejor opción para piezas en algunos entornos operativos de particularmente alta resistencia. Sin embargo, reducir el espesor de pared parece ser más rentable y los beneficios de un espesor de pared más ligero pueden ser aún más pronunciados cuando la función y resistencia de la pieza no se comprometen. Por ejemplo:

1. Ahorre tiempo y costos de impresión, permitiendo enfriamiento más rápido y logrando mayores ratios de producción.

2. La deformación por el proceso de enfriamiento se evita en gran medida.

3. El peso más ligero permite un transporte y gestión más fáciles.

Cabe destacar, el espesor de pared de la pieza no es cuanto más delgado mejor, sino que la mejor opción es reducir el espesor de pared innecesario según la estructura y forma de los diferentes requisitos, teniendo en cuenta la dificultad de impresión y los requisitos de la pieza mientras se asegura su funcionalidad.

Consecuencias del Espesor de Pared Inadecuado

Las piezas impresas en 3D a menudo tienen paredes delgadas que se doblan y piezas que se deforman, ya sea porque las paredes son demasiado delgadas o porque no se usan estructuras de soporte para mantener la pieza en su lugar durante el proceso de impresión. Dado que las impresoras trabajan capa por capa, es importante asegurar que las capas estén en contacto estable entre sí y tengan soporte adicional durante el proceso de impresión, al igual que construir un edificio, necesitamos que el concreto esté firmemente unido y acero de refuerzo para soportarlo.

(1) Deformación (Warping)

La deformación se refiere al proceso de impresión, las esquinas inferiores del objeto aparecen curvadas hacia arriba, la ligera hará que el objeto se deforme, y la severa hará que el objeto se caiga en el camino de imprimir para que la impresión falle completamente. La causa de la deformación es debido a la contracción del material de impresión cuando se enfría después de salir de la boquilla de alto calor, y si la contracción alrededor del objeto grande es mayor al imprimir, aparecerá deformación. El material ABS es más severo que PLA en contracción, por lo que la impresión de objetos grandes con ABS es algo muy difícil.

(2) Enrollamiento (Curling)

El enrollamiento es un problema común en el proceso de impresión 3D, que se debe al principio de expansión y contracción térmica del material de impresión, haciendo que el borde inferior del modelo en contacto con la plataforma de impresión sea más propenso a deformarse, o incluso despegarse de la plataforma, el más ligero afecta el efecto de impresión, causando deformación en la parte inferior del modelo, el más severo llevará a fallo de impresión.

Elija el Espesor de Pared Uniforme

El espesor de pared uniforme es muy necesario para el proceso de enfriamiento de la impresión 3D. Al unir partes con una gran diferencia de espesor en ciertas partes excesivas, entonces esta parte es probable que se deforme, agriete, burbujee, o incluso afecte el todo durante el proceso de enfriamiento. Para evitar los efectos debido a estrés y contracción, un espesor de pared consistente y uniforme es la mejor opción, incluso si no se puede garantizar un espesor de pared consistente, entonces un espesor de pared gradualmente transicional es un buen enfoque.

4 Factores a Considerar en el Diseño del Espesor de Pared

(1) Material

Cada material tiene sus propiedades inherentes, hay frágiles, hay fuertes, hay brillantes, hay rugosos, hay ligeros, hay pesados, y así sucesivamente. Diferentes materiales tienen diferentes principios de diseño

Diferentes materiales usan diferentes tecnologías de impresión, ABS / PLA usando FDM; nailon, aluminio usando SLS; resina usando SLA o DLP. Varias tecnologías de impresión para crear el efecto de superficie varía, hay un punto de diferentes impresoras de tecnología de impresión el espacio de tamaño de impresión no es el mismo, los métodos de post-procesamiento de impresión son diferentes, algunos complejos, algunos simples

(2) Entorno de trabajo y función del producto

¿El entorno de trabajo del producto es alta temperatura, alta humedad?

¿El producto estará expuesto a la luz solar y viento por mucho tiempo?

¿El producto necesita trabajar en un entorno de alta carga?

¿El producto necesita ser transparente o tener buenas propiedades ópticas?

¿El producto necesita un color especificado, ya sea el color del material mismo o logrado por pintura en aerosol?

(3) Diseño del producto

La forma y tamaño del producto, refuerzos, esquinas redondeadas, biseles y transiciones son todos referenciados por el espesor de pared. El espesor de pared del producto depende de la demanda final del producto y la fuerza externa que el producto necesita soportar, ya sea bajo la presión de otras partes o necesita ser usado como parte de soporte para otras partes. El espesor de pared se determina basado en el diseño inicial del producto para simular el escenario cuando realmente funciona, el peso, propiedades, propiedades eléctricas, estabilidad, precisión dimensional y requisitos de ensamblaje del producto final.

(4) Costo

Una pared delgada es la opción más ahorradora de costo de material, pero también es potencialmente la opción más costosa porque hay una alta probabilidad de que el artículo impreso para ahorrar costo de material falle. Rediseñar e imprimir no solo desperdicia más material sino también tiempo valioso. Diseñar e imprimir el espesor de pared de un artículo basado en su tamaño, capacidad y entorno de trabajo es indudablemente la mejor opción si el espesor de pared óptimo puede determinarse basado en estos.

Conclusión

Después de considerar todo lo anterior, creo que tiene una opción adecuada de material y espesor de pared. Por supuesto, antes de que su solución se finalice, aún puede hacer consultas a nuestros ingenieros y le recomendaremos más materiales candidatos y soluciones de procesamiento detalladas. Póngase en contacto con WayKen y obtenga nuestro asesoramiento.