Ориентация и опора

В данном руководстве мы рассмотрим основые принципы работ по подготовке к 3D-печати по технологии SLA, моделей ювелирных изделий. Получить профессиональную консультацию и купить 3D-принтер Form 2 можно у официального дистрибьютора Forlabs в России и странах ТС — iGo3D Russia.

Опоры

Как было отмечено ранее, наращивание деталей производится путем отверждения последовательно формируемых слоев смолы, расположенных между сборной платформой и чистой поверхностью резервуара для смолы. Затвердевание происходит области сборки на основе геометрических параметров вашей модели. Во избежание стекания отдельных слоев в резервуар, они должны быть скреплены со строительной платформой. Опоры выстраиваются от поверхности платформы сборки к детали, связывая их таким образом, чтобы последовательные слои надстраивались точно друг на друга. Послойный вид в PreForm, позволяет перетаскивать деталь вверх и вниз для проверки каждого слоя.
Каждый элемент должен прослеживаться от основания до вершины детали. Если по причине наличия выступающих деталей, у вас нет возможности выстроить такую нисходящую линию, при перетаскивании детали в просмотрщике слоёв вы заметите «впадины». Однако печать будет осуществлена в независимости от этого, что может привести к появлению частиц затвердевшего материала в резервуаре и, соответственно, проблемам при сборке. Одиним из способов решения данной проблемы является обеспечение опоры подобных впадин. Таким образом, станет возможно провести линию от основания до вершины детали через опору.

Существует три варианта построение опоры вашей детали:

1. PreForm автоматически создает структуру опоры на основе параметров плотности и размера области точки касания.
2. PreForm автоматически создает структуру опоры с возможным редактированием расположения, размера и количества точек касания при помощи кнопки «Редактировать».
PreForm генерирует точки касания размером не более 0,3 мм. Это позволяет избежать затемнения при построении небольших деталей, однако дает меньшую структурную опору.
3. Вы можете создать собственную структуру опоры. Для малогабаритных и легких ювелирных изделий подходит упрощенная опорная структура, такая, как на некоторых ранее представленных примерах колец с единственной крупной опорой в нижней части стержня.
Уменьшение числа опорных конструкций упрощает процесс чистки и полировки поверхности, однако может привести к недостаточной поддержке детали. Экспериментируйте, попробуйте различные настройки, изучите возможности Вашего принтера.
Следует отметить, что при неудачной печати в резервуаре для смолы остаются частицы материала, наличие которых может негативно сказаться на качестве изделий при последующей печати. Для их удаления необходимо отфильтровать смолу и очистить резервуар. Чем больше практики, тем выше скорость выполнения операции, поэтому не прекращайте экспериментировать.

1

Неудачная печать кольца сферического сечения  при  автоматически установленных настройках ориентации PreForm.

2

Кольцо сферического сечения, с отверстием,  обращенным вверх (вниз при построении детали во избежание попадания смолы).

Нижняя часть сферы немного деформирована.

3

Кольцо сферического сечения с системой  опоры, разработанной в  САПР, имеющее неправильную ориентацию из за возможного попадания смолы. Фактически наилучший результат.

Влияние ориентации на результат.

Успех 3D-печати, вво многом зависит от ориентации деталей при печати.  При выполнении более простых деталей ориентация менее важна, однако ее значение увеличивается по мере их усложнения. Вспомним о силах, действующих на каждый печатный слой:  сила отслаивания и сила воздействия потока смолы.  При просмотре детали в PreForm  деталь отображается на поверхности  платформы сборки.  Изделия печатаются в перевернутом положении относительно того, как они отображаются в PreForm.

Возникает два основных препятствия.  Во-первых, при печати крупных плоских поверхностей, параллельных строительной платформе, данные поверхности подвергаются значительной силе воздействия, что приводит к необходимости наличия массивной опоры. Самым простым выходом из данной ситуации является  наклон поверхности, обеспечивающий единовременное воздействие сил лишь на один участок поверхности. Помимо этого, при расположении отверстия и над лотком для смолы  смола может проникать в полости. При запечатывании полой области, смола остается внутри, деформируя чистовую поверхность и увеличивая массу при производственных процессах.  В данном случае самым простым выходом является ориентация вашей детали полостью вниз.

4

Кольцо прямоугольного сечения с плоской поверхностью, размещенное  параллельно строительной платформе, плоская поверхность выполнена неудачно.

5

Кольцо прямоугольного сечения ориентировано автоматически, наилучший результат.

6

Кольцо прямоугольного сечения, имеющее неправильную ориентацию, удалось напечатать успешно. При этом образовалась полость, с отверстием наверху.

На примерах выше, представлены примеры различных варианты ориентации одной детали, выполненные в большинстве слоем «с нарушением правил».  В случае с кольцом сферического сечения  автоматически выбранная угловая ориентация PreForm не принесла ожидаемых результатов, однако в случае с кольцом квадратного сечения угловая ориентация PreForm дала наилучшие результаты исходя из параметров точности и чистоты поверхности. При размещении  кольца квадратного сечения с плоской верхней поверхностью параллельно строительной платформе на близком расстоянии не удалось достичь ожидаемого результата,  остатки печатного материала слипаются с платформой. Напечатанное кольцо квадратного сечения  с единственной опорой, практически полностью соответствует рекомендациям PreForm, его поверхность легко чистится.

Приведенные примеры подчеркивают важность экспериментов.

Ориентация детали влияет на необходимое количество опор. Используйте «Просмотр слоев» в PreForm, чтобы убедиться в наличии опоры у всех деталей. Ниже, на примерах, наклон кольца был выполнен при малом количестве опор, при этом не удалось напечатать четыре неподдерживаемых зубца.

7

Кольцо с угловой ориентацией.

8

Использование послойного вида в Preform для диагностики наличия неподдерживаемых участков,

которые могут поплыть при печати.

9

У напечатанного кольца не  полностью выстроены верхние большие зубцы из-за отсутствия опоры у некоторых участков.

Оправа для камня изумрудной огранки была установлена вертикально  см. рисунок ниже,  при этом видно, что внутренний  угол отсутствие внутреннего угла сердечка.  Наличие опоры угла столь небольшой детали нецелесообразно из-за невозможности осуществления полноценной процедуры  очистки.  Возникшую ситуацию можно было бы предотвратить с помощью инструмента «Слайдер».  Успешная печать изделия возможна при изменении настройки таким образом, чтобы внутренние точки сердечка поддерживались предыдущими слоями.

10

Оправа для камня изумрудной огранки с вертикальной ориентацией.

11

При помощи слайдера мы видим, что внутренняя часть сердечка не может быть успешно напечатана.

12

Напечатанная модель оправы для камня изумрудной огранки, где видно, что внутренние точки сердечек не пропечатаны.

Следует принять во внимание усадку изделия до и после установки зубцов на верхнюю часть обода.

Мы сталкиваемся с еще одной проблемой в области крепления зубцов центрального камня к бензелю верхней части оправы.  В области отсутствия крепления происходит очень небольшое сжатие смолы, что связано с переходом от относительно тяжелой части к гораздо более тонкой части. В том месте, где зубец не скреплен с оправой, происходит небольшая усадка смолы, что является переходом от тяжелого участка к значительно более тонкому см. рисунки ниже.

13

Оправа для кольца изумрудной огранки повернуто таким образом, чтобы внутренние части резных сердечек поддерживались предыдущими слоями.

14

На данном кольце, напечатанном вертикально,   видна усадка зубцов до их прикрепления к безелю верхней части оправы.

Для предотвращения усадки смолы при резком переходе от тонкой к толстой области детали можно ориентировать деталь таким образом, чтобы большая часть тонкой области зубца выстраивалась в области соприкосновения с бензелем верхней части оправы.

15

Оправа для камня изумрудной огранки, ориентированная для достижения минимальной области перехода от толстого участка к тонкому, что позволяет лучше закрепить зубец.

16

Кольцо ориентировано так, чтобы переход от толстого к тонкому минимизирован, что значительно облегчает вхождение зубца в рамку.

Коротко об отливке

В каких случаях вам понадобится (или не понадобится) литник?  Литник необходимо разместить там, где это будет способствовать максимально свободному потоку металла в форму. Также литник не должен мешать конструктивным компонентам и затруднять процесс очистки.  Если вы не знаете, где разместить литник, проконсультируйтесь с вашим отливщиком и задайте ему все интересующие вопросы.  Какой материал следует использовать при отливке?  С золотом и серебром легко работать, однако при работе с платиной могут возникнуть трудности. При литье полимера на платину большинство изготовителей рекомендуют вначале печатать на твердой смоле, а затем заготовить форму, позволяющую использовать для литья пластичные материалы.

Даже самые опытные литейщики не застрахованы от неудач в работе. При работе с изделиями со сложным дизайном имеет смысл задать печать дополнительного экземпляра на случай, если первая заливка не увенчается успехом.

17

Заключение

Данное техническое описание содержит основные рекомендации для создания успешных цифровых моделей , однако универсального подхода к данному вопросу не существует.   Самое важное в деле овладения 3D — печатью заключается в понимании ограничений и преимуществ, которые можно использовать в работе, для чего необходимо постоянно экспериментировать.

Следите за нашими новостями и обновлениями.

Ваша команда iGo3D

Наши группы в социальных сетях:

VKontakte

Facebook

Instagram

Остались вопросы?

Свяжитесь с официальным представителем и эксклюзивным дистрибьютором в России!

+7 (495) 232-03-22