Dlaczego część wydrukowana poprawnie może nie pasować? O tolerancjach w druku 3D
Jednym z częstszych pytań przy częściach technicznych jest: „Dlaczego ten element ma dobry wymiar w projekcie, a po wydruku pasuje zbyt ciasno?”
Odpowiedź jest prosta - druk 3D nie jest procesem idealnie bezwymiarowym.
Każdy materiał podczas nagrzewania, chłodzenia i układania kolejnych warstw zachowuje się nieco inaczej. Do tego dochodzi średnica dyszy, wysokość warstwy, prędkość druku oraz dokładność samej maszyny.
10 mm w projekcie nie zawsze oznacza 10 mm po wydruku
Najlepiej widać to na otworach, trzpieniach i elementach, które mają wejść jeden w drugi.
Otwór zaprojektowany na dokładnie taki sam wymiar jak wałek bardzo często okaże się zbyt ciasny.
Dlatego już na etapie projektowania trzeba przewidzieć odpowiedni luz.
Czasem będzie to kilka dziesiątych milimetra. W innym przypadku potrzebny będzie większy zapas.
Nie istnieje jedna wartość, która sprawdzi się zawsze.
Znaczenie ma również kierunek druku
Ten sam otwór może mieć nieco inne wymiary w zależności od tego, czy jest drukowany pionowo, poziomo czy pod kątem.
Przy częściach technicznych orientacja modelu wpływa więc nie tylko na wytrzymałość, ale również na dokładność wymiarową.
Dlatego sposób ułożenia modelu na stole często ustalamy już podczas projektowania.
PLA, PET-G, ABS czy nylon - każdy materiał pracuje inaczej
Niektóre materiały podczas chłodzenia praktycznie nie zmieniają wymiarów, inne mają znacznie większą tendencję do skurczu i odkształceń.
Dlatego model przygotowany pod jeden filament nie zawsze powinien być drukowany z innego materiału bez żadnych zmian.
Szczególnie przy częściach, które muszą być dokładnie spasowane, różnice potrafią mieć znaczenie.
Prototyp pozwala złapać właściwy wymiar
Przy bardziej wymagających projektach często lepiej wykonać najpierw fragment albo jedną sztukę testową.
Jeżeli okazuje się, że otwór jest o 0,2 mm za ciasny albo zatrzask wymaga zbyt dużej siły, poprawka w modelu zajmuje chwilę.
Dopiero wtedy warto przechodzić do finalnego wydruku lub większej serii.
Dokładność to nie tylko kwestia drukarki
Dobra maszyna jest ważna, ale nie rozwiązuje wszystkiego.
Największe znaczenie ma połączenie kilku rzeczy: poprawnie przygotowanego modelu, znajomości materiału, dobrze skalibrowanej drukarki oraz doświadczenia w przewidywaniu tego, jak dana geometria zachowa się po wydruku.
Projektowanie pod druk 3D oznacza projektowanie z tolerancją
W klasycznym modelowaniu łatwo skupić się wyłącznie na nominalnych wymiarach.
W praktyce części techniczne muszą mieć również odpowiedni luz, miejsce na ruch i zapas wynikający z technologii wykonania.
I właśnie dlatego przy projektach wykonywanych na zamówienie nie patrzymy tylko na to, czy model „wygląda dobrze” na ekranie.
Najważniejsze jest to, czy po zejściu z drukarki będzie działał tak, jak powinien.