News
ข่าวประชาสัมพันธ์
blog
อัปเดต 03.08.2020
Design for Additive Manufacturing (DfAM) 3D Printing Strategies
สวัสดี!
Design for Additive Manufacturing (DfAM) เป็นกระบวนการปรับการออกแบบของคุณเพื่อให้การผลิตถูกลง, เร็วขึ้นหรือมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การดำเนินการออกแบบที่เหมาะสมสำหรับเทคนิคการผลิตแบบเติมสามารถเพิ่มผลผลิตและประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายเมื่อสร้างกระบวนการผลิตของคุณโดยมั่นใจได้ว่าเครื่องพิมพ์ 3D ของคุณใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ได้สร้างโอกาสใหม่ในการออกแบบสำหรับกระบวนการผลิตแบบเติมแต่ง
เป็นครั้งแรกที่ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนทางเรขาคณิตสามารถสร้างได้ง่ายเหมือนชิ้นส่วนที่เรียบง่าย
ที่สำคัญชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถออกแบบโดยคำนึงถึงความต้องการในการใช้งาน
มีประเด็นสำคัญหลายประการที่การออกแบบสำหรับการผลิตแบบเติมแต่งสามารถพิสูจน์การเปลี่ยนแปลงกับกระบวนการผลิตและการพัฒนาที่ทันสมัย
Design for Additive Manufacturing vs Design for Traditional Manufacturing
ตามเนื้อผ้าเมื่อออกแบบชิ้นส่วนสำหรับงานกัด CNC คุณต้องพิจารณายี่ห้อและรุ่น, ความสามารถและปริมาณการใช้งานของโรงงาน
การพิจารณาเหล่านี้ล้วนขับเคลื่อนด้วยเครื่องจักรในขณะที่คุณสมบัติความทนทานสูง, การเปลี่ยนเครื่องมือและการตั้งค่าล้วนแต่ขับเคลื่อนด้วยชิ้นส่วนทั้งหมด
นอกเหนือจากข้อควรพิจารณาในการใช้เครื่องจักรเปรียบเทียบกับชิ้นส่วนมีรายละเอียดเช่น ความเร็วแกนหมุน, วัสดุและประเภทเครื่องมือที่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิตด้วยการกัด CNC
หากคุณมีชิ้นส่วนที่ซับซ้อนคุณสามารถสร้างเครื่องจักรที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น แต่เครื่องจักรเหล่านั้นมีราคาแพงกว่า
การออกแบบสำหรับงานกัดซีเอ็นซีนั้นต้องคำนึงถึงการปฏิบัติงานทุกอย่างที่จำเป็นในการผลิตชิ้นส่วนตลอดจนเครื่องมือที่เกี่ยวข้องที่จำเป็นสำหรับการทำงาน
การออกแบบสำหรับการพิมพ์ 3D มีความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับการผลิตแบบดั้งเดิม
บางแง่มุมของการออกแบบการพิมพ์ 3D ขึ้นอยู่กับกระบวนการและบางอย่างขึ้นกับเครื่องพิมพ์
เนื่องจากการพิมพ์ 3D เป็นกระบวนการเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับขั้นตอนการลบส่วนต่าง ๆ ของชิ้นส่วนจะถูกอัดขึ้นรูปด้วยการซ้อนทับทีละชั้นเพื่อสร้างแบบจำลองของคุณ
จำนวนของการดำเนินการและเครื่องมือที่จำเป็นนั้นง่ายเพียงหนึ่งหรือสองอย่างซึ่งจะช่วยลดข้อควรพิจารณาในการดำเนินงานเช่น การเปลี่ยนเครื่องมือ, การล้างเครื่องมือ, การตั้งค่าและการกำหนดเองที่จำเป็นต้องใช้โดยทั่วไปก่อนเริ่มงาน CNC
ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยการกัด CNC ซึ่งประกอบด้วยการทำงานที่แตกต่างกัน 5 แบบโดยใช้เครื่องมือตัดที่แตกต่างกัน 3 แบบ, การตั้งค่า2 แบบและชุด soft jaws แบบกำหนดเองสามารถผลิตได้ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D ในการทำงานครั้งเดียวและการตั้งค่าเพิ่มเติม
การทำให้เข้าใจง่ายแบบเดียวกันนี้ยังใช้กับชิ้นส่วนที่ต้องการการใช้งาน 20 ครั้ง, เครื่องมือ 8 ตัวและการตั้งค่าสี่แบบ
นี่เป็นการเปิดโอกาสในการออกแบบที่หลากหลาย แต่ยังมาพร้อมกับข้อจำกัดที่ควรคำนึงถึงในการออกแบบของคุณ
ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของการผลิตสารเติมแต่งคือส่วนที่ซับซ้อนนั้นง่ายต่อการตั้งค่าให้เป็นชิ้นส่วนพื้นฐาน
ลองมาออกแบบ 2 ส่วนที่แตกต่างกันเป็นตัวอย่าง - Design #1 เป็นส่วนที่เรียบง่ายที่มีรูแนวตั้งและ Design #2 มีรูที่ทำมุมซึ่งไม่ง่ายในการผลิต
Design #1 จะต้องมีการตั้งค่าการตัดเฉือนอย่างง่ายถ้าคุณกำลังกัด
Design #2 จะต้องใช้เครื่องจักรที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือการตั้งค่าการแก้ไขที่เกี่ยวข้องยิ่งขึ้น
วิธีการตัดเฉือนที่แตกต่างกัน 2 วิธีเพื่อการออกแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อย
ด้วยการพิมพ์ 3D คุณไม่จำเป็นต้องมี 2 วิธีที่แตกต่างกัน
คุณสามารถส่งทั้ง 2 ส่วนไปยังซอฟต์แวร์การพิมพ์ 3D และกดพิมพ์
เครื่องพิมพ์ทำการตั้งค่าทั้งหมดให้กับคุณดังนั้นส่วนที่ซับซ้อนทางเรขาคณิตใช้เวลาและความพยายามในการตั้งค่าเป็นแบบง่าย
แยกคุณสมบัติทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนใน DfAM
หนึ่งในข้อเสียของกระบวนการพิมพ์พลาสติกที่ขึ้นอยู่กับการสะสมคือ ชิ้นส่วนเป็นแบบ anisotropic ดังนั้นความแข็งแรงของวัสดุจะแตกต่างกันไปตามระนาบขนานกับโต๊ะพิมพ์และตามแกนที่เป็นปกติ
คิดว่ามันเหมือนกองโพสต์อิท มันยากที่จะทำลายพื้นผิว แต่มันง่ายที่จะแยกออกจากกันที่ตะเข็บระหว่างชิ้นส่วนที่รอบคอบ
ดังนั้นด้วยการออกแบบสำหรับการผลิตแบบเติมแต่งจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องคำนึงถึงความสามารถในการพิมพ์ของชิ้นส่วนเท่านั้น
เราสามารถสรุปสิ่งนี้ด้วยรูปทรงสี่หน้าอย่างง่าย
การทำซ้ำครั้งแรกของสิ่งนี้เป็นรูปแบบพื้นฐานของบล็อก
มันใช้งานได้ แต่โดยพื้นฐานแล้วมันเหมือนกับโมเดล CAD บล็อก เป็นเรื่องง่ายที่จะมาถึงขั้นนี้เรียกมันว่าดีและกดพิมพ์
นี่จะเป็นงานพิมพ์ 9 ชั่วโมงและมีราคา 12.63 USD
หากเราคาดว่าจะทำสำเนาหรือการแก้ไขแบบจำลองนี้หลายครั้งเราอาจต้องการปรับปรุงบางอย่างเพื่อประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย
เราสามารถลดเวลาในการพิมพ์โดยการตัดวัสดุจำนวนมากที่อยู่ตรงกลาง แต่รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของชิ้นส่วนด้วยซี่โครงแทนที่จะเป็นบล็อกทึบ
ชิ้นส่วนเวอร์ชันนั้นจะใช้เวลา 6 ชั่วโมงและเสียค่าใช้จ่าย 6.12 USD ในการพิมพ์ แต่จากมุมมองเชิงโครงสร้างส่วนนี้เป็นแบบ anisotropic
เมื่อเราทำการโหลดกับชิ้นส่วนมันจะสามารถตัดตามเลเยอร์ของเส้นได้
ดังนั้นเราจำเป็นต้องทบทวนข้อกำหนดของส่วนนี้ใหม่
เราสนใจเกี่ยวกับความแข็งแกร่งเนื่องจากอาจต้องทนต่อภาระจำนวนมากและเรายังดูแลเกี่ยวกับมุมที่จำเป็นในการทำให้เป็นทรงสี่หน้าทั่วไป
มุมเหล่านั้นเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนที่ต้องแม่นยำและส่วนที่ไม่สามารถหักล้างคานเหล่านี้ได้
ถ้าเราต้องการวนซ้ำอย่างรวดเร็วในส่วนนี้และปรับเปลี่ยนลักษณะของการออกแบบเราต้องทำในรอบ 6 ชั่วโมงหรือมากกว่านั้น
นี่คือที่เราสามารถใช้การพิมพ์ 3D เพื่อประโยชน์ของเรา
ด้วยการพิมพ์ 3D คุณสามารถแยกส่วนประกอบที่ซับซ้อนที่สำคัญซึ่งในกรณีนี้คือมุม
เราหลีกเลี่ยงองค์ประกอบ anisotropic ของส่วนที่มี dowels ในขณะที่รักษารูปทรงเรขาคณิตโดยรวม
หากจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงอะไรเกี่ยวกับชิ้นส่วนแต่ละหน่วยจะมีงานพิมพ์ครึ่งชั่วโมงและมีค่าใช้จ่าย 0.50 USD ดังนั้นคุณสามารถทำซ้ำได้เร็วขึ้นในแต่ละข้อต่อหากคุณต้องการและหากคุณต้องการเปลี่ยนขนาดของส่วนที่คุณต้องทำคือเปลี่ยนหมุดเดือยโดยไม่ต้องพิมพ์มุมใหม่
ที่นี่การพิมพ์ 3D เหมาะสำหรับการออกแบบนี้เพราะเราได้แยกคุณสมบัติที่ซับซ้อนทางเรขาคณิต
นี่คือกุญแจสำคัญในการออกแบบสำหรับการผลิตสารเติมแต่ง
ระบุว่าแง่มุมใดของการออกแบบที่สามารถให้ตัวเองกับกระบวนการทีละชั้น
สิ่งนี้มีผลต่อต้นทุนและเวลาในการพิมพ์ปรับปรุงเวิร์กโฟลว์และการทำงานของชิ้นส่วนและทำให้ง่ายขึ้นในการวนซ้ำและปรับเปลี่ยน
แล้วพบกันใหม่!