Lors de la conception de pièces qui doivent s'adapter à des objets externes ou à d'autres pièces imprimées, quelles mesures peut-on prendre pour s'assurer que les dimensions de l'impression finale sont exactes et correspondent à l'autre objet?

À ma connaissance, vous avez au moins deux options pour tenir compte de l'inexactitude et du rétrécissement de l'imprimante:

• Ajustez l'espace autour des joints dans votre modèle CAO
• Ajustez les décalages dimensionnels dans votre logiciel de découpage

Existe-t-il de bons workflows pour concevoir et imprimer des modèles 3D avec précision sans recourir aux essais et erreurs?

Je pense que la meilleure façon de procéder serait de calibrer votre imprimante et votre trancheuse du mieux que vous le pouvez. L'une de mes bêtes noires est lorsque les gens téléchargent des STL qui ont été ajustées pour s'adapter à leur imprimante / matériel. Il existe de nombreux fournisseurs de matériaux dont la qualité varie, ainsi que de nombreux matériaux et différentes imprimantes pour lesquelles les tolérances ne doivent pas être intégrées dans la pièce, car en fin de compte, cela complique généralement la tâche des autres qui tentent d'imprimer le modèle.

Si vous ne partagez pas de modèles, tout ce que je peux dire, c'est que vous feriez mieux de calibrer votre imprimante et d'adapter votre trancheuse à votre matériel. Vous aurez plus de chance avec les modèles d'autres personnes et aurez plus de facilité à concevoir les vôtres.

Si vous rencontrez toujours des problèmes, la modification du modèle est probablement la dernière option. Je ne connais aucun programme de CAO qui puisse fonctionner avec les problèmes rencontrés par les imprimantes 3D, l'expérience sera donc votre seule aide. Je sais que dans Inventor, vous pouvez faire le tour et épaissir / compenser les surfaces individuelles du modèle pour compenser ou si vous aviez un pourcentage pour votre retrait, vous pourriez faire preuve de créativité avec des formules dans les croquis.

Malheureusement, différents firmwares et différentes trancheuses nécessitent des techniques d'étalonnage différentes! Il existe de nombreux conseils spécifiques au logiciel, comme l'impression d'une boîte d'étalonnage à paroi unique et la mesure de l'épaisseur de la paroi. C'est une bonne technique pour Slic3r, mais pas pour Simplify3D. Cela peut être très déroutant.

Voici les grandes lignes de ce que vous devez faire:

1. Vérification approximative de l'étalonnage pour les étapes de l'imprimante / mm. Les valeurs de vos paramètres de micrologiciel ont-elles un sens pour votre matériel de mouvement linéaire? Par exemple, vous pouvez calculer quelles valeurs théoriques DEVRAIENT être basées sur le pas de la courroie et le nombre de dents de poulie. Imprimez quelque chose de modérément gros (~ 100-200 mm) et vérifiez s'il est de +/- 1-2%. Si c'est plus que cela, votre pas / mm est probablement faux.
2. Vérifiez le jeu mécanique à l' aide d'une impression de vérification du jeu comme celle-ci: http://www.thingiverse.com/thing:252490 Serrez les courroies et effectuez d'autres réglages spécifiques à l'imprimante nécessaires pour éliminer le jeu. Le jeu inversé annulera les autres étapes d'étalonnage, alors assurez-vous qu'il n'y a pas de pente!
3. Suivez les étapes d' étalonnage du volume d'extrusion recommandées pour votre trancheuse. Cela commence par mesurer votre diamètre de filament avec des étriers et l'introduire dans votre trancheuse. Et puis vous devrez généralement «imprimer une boîte à simple paroi et mesurer l'épaisseur» ou «imprimer une série de boîtes d'étalonnage de remplissage à 100% et ajuster le multiplicateur d'extrusion à la plus grande valeur qui semble bonne sans gonflement».En mesurant le diamètre du filament, puis en ajustant un paramètre d'étalonnage d'extrusion dans la trancheuse, vous pourrez mesurer le futur filament et les impressions sortiront bien. Donner les valeurs de faux diamètre de la trancheuse vous obligera à recalibrer chaque fois que le diamètre change. Notez que vous devez refaire cet étalonnage pour chaque MATÉRIAU DE FILAMENT et CONCEPTION D'EXTRUDEUR. Différentes paires de matériaux / extrudeuses auront des profondeurs de morsure différentes et un diamètre d'entraînement efficace.
4. Vérification de l'étalonnage de précision en imprimant une variété de tailles d'objets et en TRACANT la "taille souhaitée" en X et la "taille réelle" en Y. Trouvez ensuite une équation d'ajustement linéaire, y = mx + b. (Faites cela séparément pour les axes X, Y et Z de votre imprimante.) La valeur "m" est votre erreur d'échelle. Vous pouvez utiliser la mise à l'échelle de votre objet slicer pour résoudre ce problème. Par exemple, l'ABS nécessite généralement une mise à l'échelle de 100,3-101% pour tenir compte du retrait. Si vous avez une erreur d'échelle avec un matériau à faible retrait comme le PLA, vous pouvez ajuster la valeur des pas / mm de votre micrologiciel pour compenser. La valeur "b" est votre erreur de largeur fixe.En supposant que vous n'ayez pas de jeu, cela est généralement dû à la petite quantité de plastique fondu qui se gonfle sur les côtés ou à une erreur d'étalonnage du volume d'extrusion. Vous pouvez améliorer cela en affinant votre volume d'extrusion. De nombreux trancheurs ont également des paramètres de "compensation de taille horizontale / XY" que vous pouvez utiliser pour rétrécir / agrandir la pièce de b / 2 pour corriger l'erreur de largeur fixe. Toute erreur résiduelle de largeur fixe que vous ne pouvez pas corriger avec les paramètres de tranche doit être ajoutée en tant que tolérance dans vos modèles de pièce.

Si vous suivez ces étapes, vous devriez obtenir une précision dimensionnelle de +/- 0,1 mm ou meilleure sur vos impressions. *

* Deltas non inclus. C'est une toute autre boule de cire.

Je pense qu'il est important de se rappeler qu'une imprimante 3D est à la fois un outil de R&D et un équipement de fabrication. En tant que tel, nous devons le traiter et son processus est similaire à celui d'autres pièces d'équipement de fabrication (c.-à-d. Moulins, scies, etc.). D'autres méthodes de fabrication (bien que traditionnelles) telles qu'une usine nécessiteront généralement un post-traitement des pièces pour éliminer les bavures et nettoyer les pièces. Étant donné que les outils comme un broyeur sont une technologie soustractive, ils peuvent déjà respecter des tolérances de position / dimensionnelles serrées. Cependant, comme l'impression 3D est une fabrication additive, il est difficile de maintenir les mêmes tolérances directement hors de la machine par rapport aux outils traditionnels.

Pour cette raison, je suggère de prévoir du temps pour un processus plus traditionnel après l'impression si les tolérances et les connexions sont un problème. Cela pourrait être aussi simple que d'utiliser un Dremel ou d'utiliser une fraiseuse / tour. Je recommanderais cependant d'augmenter vos paramètres de coque / sol / toit dans votre trancheuse pour s'adapter au processus soustractif.

Quelques suggestions que je n'ai pas vues explicitement énoncées dans les autres réponses.

Résolution d'exportation

Lorsque vous exportez vos fichiers STL, vous pouvez augmenter la résolution. Si la précision dimensionnelle est extrêmement critique, vous voudrez confirmer que le processus de conversion STL n'a pas modifié les dimensions des surfaces courbes en dehors de vos tolérances minimales max. C'est-à-dire ouvrez votre fichier STL dans votre programme de CAO, puis mesurez à nouveau les surfaces résultantes. La conversion STL pour les trous rend les trous légèrement plus petits et les surfaces courbes externes légèrement plus grandes.

Houle de matériau

J'ai remarqué sur mon imprimante que les pièces sont généralement légèrement plus grandes lors de l'impression. J'ai réussi à en tenir compte dans mon modèle CAO en réduisant légèrement certaines dimensions en CAO avant de les exporter. Mes dimensions sont généralement réduites d'environ 0,1 à 0,2 mm en XY, ce qui vaut la peine d'ajuster le fichier avant l'impression, si vous faites quelque chose d'ajustement serré.

Gauchissement

Si j'ai une pièce qui doit être parfaitement plate, j'utiliserai un radeau avec un anneau supplémentaire (ou deux) de disques auxiliaires entourant la pièce. Pour le côté le plus plat, je vais également l'imprimer sur la plaque de construction. Si vous en avez deux ou plus, le meilleur jugement.

Appartements angulaires

Si j'ai une pièce avec des surfaces planes qui sont à des angles par rapport à la plate-forme de construction, je ralentirai mon extrudeuse, 10 mm / s est ma vitesse. Garder l'extrudeuse en mouvement lentement aidera à garantir que vos bords et vos murs seront relativement lisses et avec le moins de distorsion.

Étalonnage et configuration

Tout le monde l'a dit, je le redis. Vérifiez votre imprimante avant une impression critique. Tout affaissement dans vos ceintures entraînera un affaissement. Imprimez une pièce de test pour vous assurer que vos réglages de température sont bons pour votre filament et que votre distance d'extraction minimisera les cordages.

Je fais quelques impressions de test avec un nouveau filament et encore une fois à mi-chemin à travers un rouleau pour m'assurer que tout fonctionne toujours correctement, et si nécessaire, je modifierai les choses au besoin.

J'imprime plusieurs tapettes qui utilisent des "broches Pogo" de 2,5 mm qui sont des contacts électriques à ressort. J'ai trouvé que de nombreuses variables influencent la taille des trous que j'ai dans ma conception. Le débit, la température et même différentes marques de filament changeront la taille finale.

Je crée un profil pour chaque pièce et filament spécifique. De cette façon, je peux apporter des modifications sans changer d'autres parties / projets. J'imprime ensuite une éprouvette avec des trous de 2,5 mm et quelques dix millimètres de plus en plus gros. Je fais aussi des trous dans l'éprouvette qui sont verticaux et certains qui sont horizontaux car j'ai trouvé que l'orientation vers les couches fait une différence.

J'installe ensuite les broches dans mon échantillon et note quelle orientation et quel diamètre conviennent le mieux.

Après cela, je verrouille toutes les variables auxquelles je peux penser! J'ai ajouté des perles déshydratantes à mes bacs de stockage de filaments et j'ai même constaté que cela augmentait le diamètre des trous imprimés.