1. Verstehen der Materialeigenschaften
Der erste Schritt beim Design für FDM ist die Kenntnis der Eigenschaften der Materialien, die Sie verwenden werden. Zu den gängigen Materialien gehören PLA, ABS, PETG und TPU, die jeweils ihre eigenen Stärken und Schwächen haben. PLA ist zum Beispiel leicht zu drucken und biologisch abbaubar, aber weniger hitzebeständig. ABS ist stärker und hitzebeständiger, kann sich aber verziehen. Die Kenntnis der Eigenschaften Ihres Materials kann Ihre Designentscheidungen erheblich beeinflussen.
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2. Optimierung der Schichthaftung
Die Schichthaftung ist ein wichtiger Faktor beim FDM-Druck. Schlechte Haftung kann zu schwachen Teilen und Druckfehlern führen. So verbessern Sie die Haftung:
Vergrößern Sie den Oberflächenkontakt: Gestalten Sie flache Oberflächen, die den Kontakt zwischen den Schichten maximieren.
Vermeiden Sie Überhänge: Minimieren Sie Überhänge nach Möglichkeit oder entwerfen Sie sie unter Berücksichtigung von Stützstrukturen.
Füllung anpassen: Verwenden Sie in kritischen Bereichen höhere Füllungsdichten, um die strukturelle Integrität zu verbessern.
3. die Druckausrichtung zu berücksichtigen
4. Angemessene Wandstärke verwenden
5. Unterstützungsstrukturen klug einbinden
Stützstrukturen sind oft für komplexe Geometrien erforderlich, lassen sich aber nur schwer entfernen und können die Oberflächengüte beeinträchtigen. Design with support removal in mind:
Verwenden Sie stützenfreundliche Winkel: Bei Überhängen von 45 Grad oder weniger sind in der Regel keine Stützen erforderlich.
6. Optimieren Sie Überhänge und Brücken
Überhänge und Brücken können beim FDM-Druck eine Herausforderung darstellen. Um einen erfolgreichen Druck zu gewährleisten:
Begrenzen Sie die Überhangswinkel: Halten Sie Überhänge nach Möglichkeit unter 45 Grad.
Verwenden Sie Verrundungen und Abschrägungen: Verwenden Sie anstelle von scharfen Überhängen Fasen und verwenden Sie Verrundungen für Ecken in der X- und Y-Ebene, um Spannungen zu reduzieren.
Brückenabstände: Halten Sie die Stege kurz und stellen Sie sicher, dass Ihre Druckereinstellungen für Stege optimiert sind.
7. Berücksichtigung von Schrumpfung und Verformung
Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Schrumpfungs- und Verformungsraten. ABS hat zum Beispiel eine höhere Schrumpfungsrate als PLA. So können Sie diese Auswirkungen abmildern:
Verwenden Sie Ränder und Flöße: Diese können dazu beitragen, dass die Teile auf dem Bett haften und sich weniger verziehen.
Kompensation konstruieren: Berücksichtigen Sie bei Ihrer Konstruktion die Schrumpfung, insbesondere bei größeren Teilen.
8. Integration von Schnappverbindungen und Gewinden
Der FDM-Druck ermöglicht die Integration von funktionalen Komponenten wie Schnappverbindungen und Gewinden direkt in Ihr Design:
Schnappverbindungen: Entwerfen Sie mit präzisen Toleranzen, um einen passgenauen Sitz zu gewährleisten, ohne Spannungskonzentrationen zu verursachen.
Gewinde: Verwenden Sie standardisierte Gewindedesigns und ziehen Sie Nachbearbeitungen wie Gewindeschneiden in Betracht, um Genauigkeit zu gewährleisten.
9. Nutzung der Ausfachungsmuster
Füllmuster können sich erheblich auf die Festigkeit, das Gewicht und die Druckzeit Ihres Teils auswirken. Zu den gängigen Füllmustern gehören Waben-, Gitter- und Kreiselmuster. Jedes Muster hat seine eigenen Vorteile:
Bienenwabe: Gutes Verhältnis von Festigkeit und Gewicht.
Gitternetz: Einfach und schnell, mit angemessener Festigkeit.
Gyroid: Ausgezeichnete Festigkeit und Steifigkeit, kann aber die Druckzeit erhöhen.
10. Testen und iterieren
Schließlich sollten Sie Ihre Entwürfe immer testen und auf der Grundlage von Rückmeldungen aus der Praxis optimieren. Selbst bei den am besten entworfenen Teilen können beim Druck unvorhergesehene Probleme auftreten. Durch kontinuierliches Testen und Verfeinern Ihrer Entwürfe können Sie optimale Leistung und Zuverlässigkeit erreichen.
Schlussfolgerung
