Guide de conception pour l'impression 3D FDM
Paramètres des maillages 3D
Les modeles doivent être téléversés en format .STL ( STereoLithography) Vous pouvez aussi televersé en .OBJ, .3MF ou STEP (.STP) et IGES (.IGS)
Un maillage STL est composé de faces triangulaires qui sont maillées ensemble pour former une approximation de l'objet que vous souhaitez imprimer. Cette approximation peut être très éloignée si vous n'enregistrez ou n'exportez pas votre fichier avec les bons paramètres. Examinons les différents paramètres utilisés pour enregistrer une sphère en tant que fichier *.STL dans SOLIDWORKS 2018." Vous pouvez facilement trouver des ressources spécifiques à l'exportation depuis le logiciel de conception que vous utilisez.
Comparaison de paramètres brutes et fins
L'imprimante 3D imprimera exactement ce à quoi ressemble le maillage *.STL, donc c'est à vous de l'enregistrer de la manière dont vous souhaitez qu'il sorte de la machine! Augmentez le nombre de faces triangulaires pour assurer la meilleure qualité. Nous recommandons un paramètre de déviation de 0,02 mm et un paramètre d'angle de 10 degrés. Enregistrer le maillage *.STL avec une résolution plus élevée que celle-ci résultera en un fichier très volumineux sans aucun gain en qualité d'impression. Notez la limite de téléversement de 100 MB
Paramètre de déviation recommandé: 0.02mm
Paramètre d'angle recommandé: 10 degrées
Maillage imperméable
Des erreurs dans le maillage peuvent survenir pour diverses raisons, souvent évitables en suivant les bonnes pratiques de conception pour la suite de conception assistée par ordinateur que vous utilisez. Consultez les ressources en ligne. Il est important de s'assurer que votre maillage est étanche. Un maillage étanche est le résultat d'une géométrie fermée qui crée un volume solide. Si nous remplissons notre géométrie avec de l'eau, le liquide s'échappera-t-il? Il est préférable de vérifier la normale des triangles et de s'assurer qu'elles sont toutes orientées vers l'extérieur. Une normale inversée peut être interprétée comme un trou par l'imprimante 3D. Vérifiez qu'aucune géométrie interne n'a été laissée après une opération booléenne comme une découpe, une soustraction ou une Boss/Bass ou une addition. Cela pourrait causer des problèmes."
Si vous trouvez difficile d'identifier des régions problématiques, vous pouvez employer l'aide d'outils comme MeshLab et NetFabb.
Chaque arête partagée par plus de 2 faces crée une géométrie non-manifold. Les non-manifolds peuvent être causés par des surfaces auto-intersectantes, des trous, des faces internes ou des faces superposées et des objets séparés. Trouvez plus d'informations ici.
Lorsque de la géométrie non-manifold est présente dans un modèle, l'imprimante 3D a de la difficulté à lire le fichier correctement.
Suivez certaines règles de conception
La buse utilisée pour créer les modèles a un diamètre, « N », de 0,4 mm. Cela dit, le plastique se dilate lorsqu'il est extrudé parce que la pression dans la buse est plus grande que celle à l'extérieur. De plus, le plastique est écrasé sur la couche précédente, à une hauteur de couche, « H », typiquement de 0,2 mm. Pour ces raisons, la largeur de l'extrusion est plus grande que le diamètre de la buse. Un multiplicateur d'extrusion, « EM », de 1,05 est utilisé dans le processus de découpage. La largeur de l'extrusion, « D », est alors de 0,42 mm. Chaque caractéristique de votre impression 3D est créée par la buse lorsqu'elle se déplace dans l'espace, et ses dimensions dictent ce qui est possible d'imprimer... ou non!
La règle du 45 degrés
La règle la plus importante à suivre lors de la conception pour l'impression 3D est la règle du 45 degrés. Parce que le plastique doit être déposé sur une couche précédente, le modèle ne peut pas contenir de surplombs non supportés au-delà de 45 degrés par rapport à l'axe vertical. L'image ci-dessus illustre les limitations de conception. Évitez les congés sur la face inférieure.
Les ponts
- Largeur minimum des murs d'un pont supporté: 0.42mm
- Hauteur (épaisseur) minimal d'un pont: 0.2mm [une couche]
- Les pont non-supportés sont impossible a fabriquer en impression 3D FDM. Les deux extrémités d'une pont doivent être connecté au modèle.
Le processus d'impression 3D utilisé peut extruder par-dessus des espaces vides sur de courtes distances. Cela signifie que la règle du 45 degrés ne s'applique pas. Le processus s'appelle un « pont ». La qualité de la finition de surface de la surface inférieure d'un pont est généralement pire que les autres surfaces, car elle peut s'affaisser en raison d'un manque de support.
- Épaisseur minimal des murs: 0.42 mm
- Épaisseur minimal des murs non-supportés: 0.84 mm
Un mur supporté est un mur connecté sur deux côtés ou plus. Un mur non-supporté est un mur connecté sur moins de deux côtés. Les murs de votre modèle doivent être plus épais que l'épaisseur minimale suggérée pour assurer que votre modèle s'imprime avec succès. Les murs trop minces risquent de se déformer du au stress thermique et peuvent se briser lorsqu'on les retire de la plaque.
- Minimum dimensions for debossed details:
- 0.42 mm large & 0.2 mm high
- Minimal dimensions for engraved details:
- 0.42 mm large & 0.2 mm high
- 0.84 mm for text that is legible
Gardez ces recommandations en tête si vous voulez que vos textes ou autre géométries soit bien visible sur vos modèles.
Coins et Bords
- Rayon minimum extérieur dans le plan horizontal: 0.5mm
L'impression 3D FDM implique l'extrusion de thermoplastique à travers un petit orifice circulaire. Il est physiquement impossible d'imprimer un coin extérieur parfait. Plus important encore, les changements soudains de direction d'impression poussent les limites mécaniques de la machine. Un modèle avec des coins pointus risque davantage de se détacher du plateau et de provoquer des déformations pendant le processus d'impression. C'est encore plus important pour la première couche. Un modèle comportant des coins pointus à sa base échouera probablement sans supports ou sans éléments de retient additionnel. Veuillez vous assurer de faire un congé sur les côtés de vos modèles avant de soumettre une impression. Ne faites pas de congé sur la face inférieure par contre ! Cela violerait la règle des 45 degrés.
Cylindres et Trous
- Rayon extérieur minimum d'un cylindre: 4.0mm
- Rayon intérieur minimum d'un trou: 3.2 mm
Les petits cylindres ou piliers extérieurs peuvent être difficiles à imprimer. Ils nécessitent des impressions plus lentes et un refroidissement adéquat. Par conséquent, un rayon minimal est nécessaire. En ce qui concerne les trous, un trou trop petit ne s'imprimera pas correctement. Cela est dû au fait que les trous sont extrudés avec une buse circulaire et que du plastique en surplus peux se faire écraser vers le centre du trous.
Orientation
Notre équipe fait de son mieux pour évaluer votre produit et l'orienter dans la meilleure direction selon vos besoins en termes de précision dimensionnelle et d'esthétique. Cela dit, il est préférable que vous gardiez en tête une orientation pour l'impression pendant que vous concevez votre pièce. Il est alors plus simple de concevoir en fonction des contraintes de conception présentées ci-dessus.
Couches visibles
Généralement, l'effet des couches successives sera visible sur la surface d'une impression. Cela est inhérent au processus d'impression 3D. C'est particulièrement vrai pour une surface avec un petit angle, disons 10 degrés, par rapport à l'horizontale. Les surfaces de connexion et autres éléments importants, comme les trous, sont reproduits avec une meilleure précision dimensionnelle lorsqu'ils sont positionnés dans le plan horizontal. La hauteur des couches peux être ajuster pour pallier a cela, mais l’effet ne peux pas être éliminer complètement.