Ihr Leitfaden für erfolgreiches 3D-Drucken

Mein Kollege, Ingenieur Philip Thomas, ist an den Wochenenden Fallschirmsprunglehrer. CAD macht Spaß, aber er ist immer auf der Suche nach einem zusätzlichen Adrenalinschub. Philip (der Typ im blauen Anzug im Vordergrund) hat kürzlich das unglaubliche Helmhalterungssystem unten entworfen und hergestellt, wobei nur Onshape und ein 3D-Drucker verwendet wurden.

Das Befestigungssystem enthält die unzähligen Elektronikteile, damit Fallschirmspringer kommunizieren und leichter die Höhe halten können – alles in einem logischen Panel angeordnet.

Diese Helmhalterung für Fallschirmspringer wurde in Onshape entworfen und mit einem 3D-Drucker hergestellt.

Wenn Sie wie die meisten von uns hier bei Onshape sind, finden Sie neue Fertigungstechnologien spannend. Sie haben wahrscheinlich über additive Fertigung (auch bekannt als 3D-Druck) nachgedacht. Diese Technologie kann die Zeit, die für die Herstellung von Teilen benötigt wird, drastisch reduzieren und auch Formen erzeugen, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht hergestellt werden können. Der 3D-Druck bietet dem alltäglichen Joe (oder Jane) die Möglichkeit, eine transformative Idee ohne große Kapitalinvestitionen zu verwirklichen.

Was ist deine Idee, die die Welt verändern wird? Unabhängig davon, was Sie bauen, ist der erste Schritt ein großartiges 3D-Modell. Zum Glück kann jetzt jeder, der über einen modernen Webbrowser verfügt, sein Design mit Onshape erstellen. Alles, was Sie brauchen, ist Ihr Teil zu entwerfen und auf Drucken zu klicken, oder?

Nun, ich will kein Spielverderber sein, aber es ist nicht so einfach, einen Knopf zu drücken und seinen Teil zu bekommen. Es gibt noch einige andere Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten, um Ihre Aufgabe zu erleichtern.

Lassen Sie uns einen Moment zurücktreten und uns einige bekannte Herstellungsprinzipien ansehen. Stellen Sie sich vor, wir bauen Ihr Teil mit einem traditionelleren Herstellungsverfahren. Da es sich um ein Großserienprodukt handelt, würden wir das Teil höchstwahrscheinlich aus Kunststoff konstruieren und ein Spritzgussverfahren wählen. Bei der Konstruktion eines Kunststoffteils gelten bestimmte Grundregeln. Sie müssen dem Teil eine Formschräge hinzufügen, damit Sie das Teil aus der Form ziehen können. Sie sollten keine stark unterschiedlichen Wandstärken usw. verwenden (Übrigens hat Onshape derzeit großartige Werkzeuge für die Kunststoff- und Formenkonstruktion). Das Nachdenken über die Herstellbarkeit beim 3D-Druck ist nicht anders. Um ein erfolgreich gefertigtes Teil fertigen zu lassen, sollten Sie erwägen, bestimmte Designelemente einzubauen, um Nacharbeit und Ausschuss zu vermeiden.

Machen Sie sich zunächst mit Ihrem Drucker vertraut. Jeder Drucker verwendet verschiedene Konstruktionsmethoden und hat unterschiedliche Designbeschränkungen. Da es heute so viele Drucker auf dem Markt gibt, kann ich nicht auf die individuellen Überlegungen jedes einzelnen hinweisen, aber ich werde einige allgemeine Punkte untersuchen:

1. Informieren Sie sich über das Volumen Ihrer Baukammer. Es gibt heute Geräte auf dem Markt, die relativ kleine Teilmengen bis hin zu sehr großen Mengen drucken. Wenn Sie das abgebildete Teil auf einem herkömmlichen FDM-Drucker drucken möchten, muss es möglicherweise in mehrere Teile aufgeteilt werden, wenn Sie es auf einmal erstellen möchten. Zum Glück hat Onshape dafür einen großartigen Arbeitsablauf. Entwerfen Sie Ihr Teil wie gewohnt, alles in einem Stück. Wenn die Baukammer 8 Zoll x 8 Zoll x 6 Zoll groß ist und das Teil diese Grenzen überschreiten würde, können Sie das Teil im Onshape Part Studio ganz einfach teilen.

1. Was ist das eigentliche Druckmedium? (d. h. Filament, Harz, Pulver) Wenn es sich um einen FDM-Drucker handelt, steht der Durchmesser des Filaments in direktem Zusammenhang mit der Wandstärke, die Sie in Ihr Teil einbauen. Bei dünnen Wänden sollten Sie immer darauf achten, dass Sie mehrere Materialschichten abgelagert haben. Das Werkzeug Schnittansicht in Onshape stellt sicher, dass Sie die Wände aus jeder Ausrichtung überprüfen und messen können. Eine schnelle Schnittansicht und eine Messung stellen sicher, dass Sie Wandabschnitte erstellen, die erfolgreich gedruckt werden können.

1. Wenn Sie ein System auf Fotoharzbasis verwenden, sollten Sie berücksichtigen, dass die Flüssigkeit einen Weg benötigt, um aus den Volumina zu entweichen, in denen das Harz eingeschlossen sein könnte. Achten Sie darauf, Löcher in das Bauteil einzubauen, damit das Harz austreten kann, insbesondere in Bezug auf die zu erwartende Stützstruktur, damit das Harz innerhalb der Volumina ablaufen kann, in denen es sich sammeln kann. Eine Schnittansicht ist auch nützlich, um abzufragen, wo sich die Entwässerungslöcher befinden sollten. Mein Kollege Darren Henry hat kürzlich alle Funktionen der Schnittansicht untersucht, die zur Unterstützung dieses Prozesses zur Verfügung stehen.
2. Was ist mit Teilen, die mit einem eingegossenen Gewinde zusammenpassen, wie einer Kaffeetasse mit Deckel? Entwerfen Sie die Gewinde in das Teil und gestalten Sie dann das passende Teil rund um die Abdeckung. Sorgen Sie für einen kleinen Abstand zwischen Deckel und Becher, damit die Teile richtig zusammenpassen.

OK, jetzt, wo wir bereit sind, die Teile auf dem 3D-Drucker zu bauen, müssen wir eine Datei von Onshape erstellen, die der 3D-Drucker versteht; eine STL-Datei. Stellen Sie sich eine STL-Datei wie eine PDF-Datei eines Dokuments vor. Es soll eine digitale, schreibgeschützte Darstellung Ihres Bauteils sein — eine Momentaufnahme. Jetzt können Sie die STL-Datei herunterladen und die Datei in der proprietären Vorverarbeitungssoftware Ihres 3D-Druckers für die Produktion öffnen.

Viel Spaß beim Umsetzen Ihrer innovativen Ideen!