10 tips voor ontwerpen voor additive manufacturing (FDM 3D printen)

Additive manufacturing, in het bijzonder Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-printen, heeft de manier waarop ingenieurs ontwerpen en produceren benaderen veranderd. Door complexe geometrieën mogelijk te maken en de noodzaak van traditionele productiebeperkingen te verminderen, opent FDM een wereld van mogelijkheden. Om deze technologie optimaal te benutten, is het echter cruciaal om de beste ontwerppraktijken te volgen. Hier zijn 10 tips om uw ontwerpen te optimaliseren voor FDM 3D printen.

1. De materiaaleigenschappen begrijpen

De eerste stap bij het ontwerpen voor FDM is het begrijpen van de eigenschappen van de materialen die je gaat gebruiken. Gangbare materialen zijn PLA, ABS, PETG en TPU, elk met hun eigen sterke en zwakke punten. PLA is bijvoorbeeld gemakkelijk te printen en biologisch afbreekbaar, maar het is minder hittebestendig. ABS is sterker en hittebestendiger, maar kan kromtrekken. Als je de eigenschappen van je materiaal kent, kan dat je ontwerpkeuzes aanzienlijk beïnvloeden.
Serial production in 3D printing

2. Optimaliseren voor laaghechting

Hechting van lagen is een belangrijke factor bij FDM printen. Een slechte hechting kan leiden tot zwakke onderdelen en printfouten. Om de hechting te verbeteren

Verhoog het oppervlaktecontact: Ontwerp vlakke oppervlakken die het contact tussen de lagen maximaliseren.
Vermijd overhangen: Minimaliseer waar mogelijk overhangen of ontwerp ze met ondersteunende structuren in gedachten.
Pas de vulling aan: Gebruik hogere vullingsdichtheden in kritieke gebieden om de structurele integriteit te verbeteren.

Download brochure Leer meer over onze schaalbare, industriële 3D-printer.  

3. Denk aan printoriëntatie

De oriëntatie van je onderdeel op het printbed kan een grote invloed hebben op de uiteindelijke sterkte en oppervlakteafwerking. Onderdelen die worden geprint met lagen uitgelijnd langs de richting van de spanning zijn meestal sterker. Experimenteer met verschillende oriëntaties om de beste balans te vinden tussen sterkte, printtijd en oppervlaktekwaliteit.

4. Gebruik de juiste wanddikte

Dunne wanden kunnen leiden tot zwakke en breekbare onderdelen, terwijl te dikke wanden kunnen leiden tot onnodig materiaalgebruik en langere printtijden. Een wanddikte van 1,2 tot 3 mm is over het algemeen effectief voor de meeste FDM-toepassingen, waarbij sterkte en materiaalefficiëntie in balans zijn.

5. Maak verstandig gebruik van support structuren

Supportconstructies zijn vaak nodig voor complexe geometrieën, maar kunnen moeilijk te verwijderen zijn en de oppervlakteafwerking beïnvloeden. Houd bij het ontwerp rekening met het verwijderen van ondersteuningen:

Gebruik ondersteuningsvriendelijke hoeken: Overstekken van 45 graden of minder hebben meestal geen steunen nodig.

6. Overhanging en bruggen optimaliseren

Overstekken en bruggen kunnen een uitdaging vormen bij FDM printen. Voor succesvol printen:

Beperk overhangende hoeken: Houd overhangen indien mogelijk onder 45 graden.
Gebruik fillets en afschuiningen: Gebruik in plaats van scherpe overhangen afschuiningen en gebruik fillets voor hoeken in het X- en Y-vlak om stress te verminderen.
Brugafstanden: Houd bruggen kort en zorg ervoor dat je printerinstellingen geoptimaliseerd zijn voor overbruggingen.

7. Houd rekening met krimp en kromtrekken

Verschillende materialen hebben verschillende krimpsnelheden en kromtrekken. ABS krimpt bijvoorbeeld sneller dan PLA. Om deze effecten te beperken

Gebruik randen en vlotten: Deze kunnen ervoor zorgen dat onderdelen beter aan het bed blijven kleven en minder kromtrekken.
Compensatie ontwerpen: Houd in je ontwerp rekening met krimp, vooral bij grotere onderdelen.

8. Snap-fit verbindingen en schroefdraad integreren

Met FDM printen kunnen functionele onderdelen zoals snap-fit verbindingen en schroefdraad direct in je ontwerp worden geïntegreerd:

Snap-fits: Ontwerp met nauwkeurige toleranties voor een goede pasvorm zonder spanningsconcentraties te veroorzaken.
Schroefdraad: Gebruik gestandaardiseerde schroefdraadontwerpen en overweeg nabewerking zoals tappen om nauwkeurigheid te garanderen.

9. Infillpatronen benutten

Invulpatronen kunnen de sterkte, het gewicht en de printtijd van uw onderdeel aanzienlijk beïnvloeden. Veel voorkomende invulpatronen zijn honingraat, raster en gyroïde. Elk patroon heeft zijn eigen voordelen:

Honingraat: Goede balans tussen sterkte en gewicht.
Raster: Eenvoudig en snel, met een fatsoenlijke sterkte.
Gyroïde: Uitstekende sterkte en stijfheid, maar kan de printtijd verlengen.

10. Testen en itereren

Test tot slot altijd je ontwerpen en herzie ze op basis van feedback uit de praktijk. Zelfs de best ontworpen onderdelen kunnen onvoorziene problemen hebben wanneer ze geprint worden. Door uw ontwerpen voortdurend te testen en te verfijnen, kunt u optimale prestaties en betrouwbaarheid bereiken.

Conclusie

Ontwerpen voor FDM 3D printen is een combinatie van creativiteit en technische kennis. Als u deze tips volgt, kunt u onderdelen maken die niet alleen functioneel en robuust zijn, maar ook efficiënt kunnen worden geproduceerd. Vergeet niet dat de sleutel tot succesvol additief produceren bestaat uit voortdurend leren en aanpassen.
Neem contact op!   Benieuwd naar industrieel 3D printen?Neem contact op met een van onze teamleden voor meer infomatie!  

Offerte aanvragen

dddrop Rapid One 3D Printer

[contact-form-7 id="22800" title="Pop up"]
×