עיצוב עבור ייצור תוסף יכול להיות אתגר, אבל זה גם תהליך מהנה ומתגמל. מדריך זה ידון בטיפים וטריקים שיעזרו לכם ליצור עיצובים מושלמים להדפסת תלת מימד. כמו כן, נבחן כמה יתרונות של ייצור תוסף וכיצד הוא משנה את הפעילות של עסק.
מה זה ייצור תוסף?
ייצור תוסף הוא טכנולוגיה שבונה אובייקטים על ידי הוספת חומר ברציפות שכבה על שכבה עד ליצירת האובייקט. זה ידוע יותר בשם הדפסת תלת מימד. טכנולוגיית AM קיימת מאז שנות ה-80.
בימים הראשונים היא הייתה מוגבלת מבחינת חומרים שמישים וסוג החפצים שיכולנו ליצור בגלל מגבלות הגודל והצורה של תהליך ההדפסה. בימינו, יש כמה טכנולוגיות הדפסת תלת מימד, מכונות וחומרים זמינים, מה שאומר שיש מעט מאוד חפצים שלא ניתן לייצר באמצעות טכנולוגיה זו.
היתרונות של ייצור תוסף על פני תהליכי ייצור מסורתיים
ייצור תוסף מביא לשלל יתרונות. הם כוללים:
- זמן אספקה מופחת בין התכנון למוצר הסופי.
- חופש עיצובי מוגבר.
- דיוק מוגבר.
- בזבוז מופחת של חומרים.
- גמישות בייצור - לדוגמה, ריצות ייצור קטנות או חד פעמיות יכולות להיות כדאיות מבחינה כלכלית.
גורמים אלה הופכים את הייצור התוסף לאידיאלי עבור עסקים קטנים ושווקי נישה שבהם תהליכי ייצור קלאסיים לא יהיו כדאיים. בנוסף, ככל שיותר מוצרים מתוכננים מתוך מחשבה על ייצור תוסף מלכתחילה, סביר להניח שנראה הפחתה בעלות הכוללת של הסחורה ועלייה נוספת בחופש העיצוב.
כיצד לעצב עבור ייצור תוסף
לפני שתתחיל לעצב לייצור תוסף, אתה צריך לשקול כמה דברים חיוניים. בואו נסתכל.
1. ודא שדגם התלת מימד עמיד למים
אחד היתרונות של עיצוב לייצור תוסף הוא שהוא מאפשר ליצור גיאומטריות מורכבות שאי אפשר יהיה להשיג בשיטות ייצור מסורתיות. עם זאת, המשמעות היא גם יותר הזדמנויות מים להיכנס לעיצוב ולגרום לבעיות. כדי להבטיח שדגם התלת-ממד שלך עמיד למים, תצטרך לבצע כמה צעדים נוספים במהלך תהליך העיצוב.
- ודא שכל הערוצים והחללים בעיצוב אטומים. אם יש אזורים שבהם מים עלולים להיכנס, הוסף ניקוז או תכונות אחרות כדי לעזור לשמור על המים.
- אם אתה מוצא נזילות כלשהן בעיצוב שלך, אתה יכול לתקן אותן על ידי הוספה או הזזת קודקודים עד שהרשת אטומה לחלוטין.
- דרך נוספת למנוע דליפות היא להשתמש ברשת ברזולוציה גבוהה יותר. זה ייצור משטח חלק יותר שיש לו פחות סבירות לרווחים או חורים. איזון בין הרזולוציה של הרשת למורכבות הדגם. אם הרשת צפופה מדי, זה יהיה מאתגר לערוך ולהאט את המחשב שלך.
- לבסוף, שקול להשתמש בחומרים עמידים באופן טבעי למים, כגון סוגים מסוימים של פלסטיק או מתכות. אמצעי זהירות אלה יכולים לעזור להבטיח שמודל התלת מימד שלך יכול לעמוד בפני חשיפה למים.
2. בדוק את הצטמקות והתעוותות
בתוך כל הדיבורים על עיצוב לייצור תוסף, חשוב לא לאבד את העובדה שפוסט-עיבוד עדיין חשוב. אזור אחד שעדיין צריך תשומת לב הוא הצטמקות והתעוותות (ראה כיצד להימנע מעיוות בהדפסות תלת מימד).
שיטות הייצור המסורתיות נשלטות על ידי תכונות עיצוב כגון שיפועים וזוויות טיוטה. אבל עם ייצור תוסף, כיוון המבנה יכול להשפיע באופן משמעותי על הצטמקות והתעוותות. כתוצאה מכך, בדיקת פגמים אלו לפני תחילת תהליך הבנייה היא חיונית. פעולה זו יכולה למנוע הפתעות ולהבטיח שהחלקים שלך עומדים במפרטי העיצוב.
3. קחו בחשבון את התלות
כאשר מתכננים לייצור תוסף, עליך לזכור את התלות. תקלות מתרחשות כאשר חלק מהעיצוב תלוי על החלל ללא תמיכה. זה יכול להיות בעייתי מכיוון שהחומר מופקד שכבה אחר שכבה במהלך תהליך ההדפסה. שום דבר מתחת לא תומך בחומר, שיכול לקרוס ולהרוס את ההדפס.
הוסף תומכים לעיצוב כדי לספק יציבות במהלך ההדפסה. לחלופין, ניתן לכוונן את זווית התלייה כך שהסיכוי שלו לקרוס פחות. כל עוד אינך מתעלם מתחום זה בעת תכנון ייצור תוסף, אתה יכול להיות בטוח שתפיק הדפסים באיכות גבוהה.
4. שקול את החוזק של המודל
כאשר מתכננים לייצור תוסף, חשוב לקחת בחשבון את חוזק הדגם. שלא כמו שיטות ייצור מסורתיות, AM בונה חלקים שכבה אחר שכבה ממאגר נוזלים או אבקה. כתוצאה מכך, חלקים אלה יכולים להיות חלשים יותר בכיוונים מסוימים ורגישים יותר לשבירה.
כדי להבטיח שחלק ה-AM שלך חזק מספיק כדי לעמוד בלחצים של השימוש, חיוני לשקול את הכיוון שלו במהלך תהליך העיצוב. לדוגמה, אם אתה מעצב חלק שיחווה רמות מתח גבוהות באחד מסוים כיוון, שקול לכוון את השכבות של החלק כך שיפעלו בניצב לזה כיוון.
כתוצאה מכך, מהנדסי DfAM חייבים לשקול היטב את חוזק החומרים שבהם הם משתמשים ואת העיצוב של החלק עצמו כדי ליצור מוצרים פונקציונליים סופיים.
5. בדוק את הרזולוציה
בעת תכנון רכיבים לייצור תוסף, חיוני לקחת בחשבון את הרזולוציה של הדגם. הרזולוציה היא תכונה מינורית שניתן להדפיס במדויק, והיא מוגבלת על ידי גודל פיית השקיעה ועובי השכבה. לדוגמה, דגם ברזולוציה של 0.1 מ"מ לא יוכל להדפיס תכונות קטנות יותר מ-0.1 מ"מ.
דגמים ברזולוציה גבוהה יותר יקרים לייצור, אך הם יכולים להיות חיוניים להדפסת פרטים עדינים או צורות גיאומטריות מורכבות. בעת בחירת רזולוציה עבור הדגם שלך, חשוב לאזן בין עלות ודיוק.
6. קחו בחשבון את חורי הבריחה
בעת יצירת אובייקט עם מספר חלקים שצריך לחבר, מעצבים חייבים לקחת בחשבון שיהיו חללים או רווחים בין החלקים. חללים אלה עלולים לגרום לבעיות במהלך ההדפסה, מכיוון שהם לוכדים אוויר ומונעים מהחלק להידבק בצורה נכונה ללוחית הבנייה. אחת הדרכים לטפל בנושא זה היא לכלול חורי מילוט בעיצוב.
חורי מילוט הם פתחים קטנים המאפשרים לאוויר ולחומר עודף לברוח במהלך תהליך ההדפסה, ובכך מונעים מהאוויר הכלוא לגרום לבעיות במהלך תהליך ההדפסה. לכן, הכללת חורי מילוט בעיצוב חיונית עבור כל מי שמעוניין לעצב לייצור תוסף.
7. הימנע מחתכים תחתונים ופינות חדות
עיצוב הוא קריטי בהדפסת תלת מימד. אחת הטעות הנפוצה היא עיצוב חפצים עם חתכים או פינות חדות. תכונות אלה עשויות להיראות בסדר על מסך מחשב אך עלולות לגרום לבעיות במהלך ההדפסה. הסיבה היא זאת מדפסות תלת מימד לבנות אובייקטים שכבה אחת בכל פעם.
אם לחפץ יש חתך, ייתכן שהמדפסת לא תוכל להניח את החומר כראוי, וכתוצאה מכך חלק חלש או מעוות. פינות חדות עלולות גם לגרום לבעיות, שכן הן נוטות להתעוות או להישבר במהלך ההדפסה. לכן, עדיף למנוע חתכים ופינות חדות על ידי בחירה בעיצובים שתוכלו להדפיס בקלות ללא בעיות.
בדוק את העיצוב שלך לפני שליחתו למדפסת
עכשיו כשאתה יודע איך לעצב לייצור תוסף, חשוב לבדוק את העיצוב שלך לפני שליחתו למדפסת התלת מימד שלך. זה יאפשר לך להעריך כיצד העיצוב עובד בתהליך הייצור התוסף ולזהות בעיות פוטנציאליות. זוהי גם דרך מצוינת לקבל מושג לגבי העלויות הכרוכות בהדפסת תלת מימד של המוצר שלך.
לאחר שבדקת את העיצוב שלך ואתה מרוצה מהתוצאות, תוכל לשלוח אותו למדפסת. עם העצות החשובות האלה בחשבון, אתה יכול להבטיח שהמוצר שלך יודפס בצורה נכונה ולפי המפרט שלך.