Frage:
Wie dünn kann ich die Wand eines Rohres machen?
HDE 226868
2016-01-14 03:23:20 UTC
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Für ein wissenschaftliches Projekt drucke ich einige kundenspezifische Rohre und Röhren in 3D, um den Gasfluss (eine Kombination aus Ethylalkohol und Wasserdampf) durch ein Gerät zu regulieren. Sie müssen ziemlich klein sein, da das gesamte Experiment in kleinem Maßstab angelegt ist. Ich möchte auch ein wenig Filament wie möglich verwenden.

Wie dünn kann ich die Wände dieser Rohre machen, bevor sie zusammenbrechen oder Gas austritt? Ich weiß, dass dies möglicherweise ein technisches Problem ist, aber ich muss auch die Lösung berücksichtigen. Idealerweise haben die Rohre einen Durchmesser von etwa zwei Zentimetern, möglicherweise etwas größer oder an einigen Stellen etwas kleiner. Ich würde höchstwahrscheinlich ABS verwenden, aber PLA ist mein Backup für den Fall, dass zwischen dem Gas und den Rohren eine unvorhergesehene Reaktion auftritt.

Der von mir verwendete Drucker ist ein FDM-Drucker, eine Version des MakerBot-Replikators .

Über welchen Druckertyp sprechen wir? Ich vermute aus dem Zusammenhang (ABS und PLA), dass es sich um eine FDM-Maschine handelt, aber Ihre Frage schließt eine hypothetische PLA-Lasersintermaschine nicht aus.
@TomvanderZanden Ah, ja, es ist eine FDM-Maschine. Ich werde das spezifizieren.
Dies ist möglicherweise eine Frage, die auf der Engineering SO-Website besser beantwortet werden kann. Dort finden Sie mit größerer Wahrscheinlichkeit Benutzer mit dem spezifischen Fachwissen, das für die Beantwortung einer solchen Frage erforderlich ist.
@Jeff Guter Punkt. Ich habe etwas klarer gemacht, dass ich mir auch Sorgen um die Druckerauflösung mache, aber vor allem um die Stärke des Filaments.
@Jeff Ich glaube nicht, dass das der Fall ist. Dünnwandige Zylinder weisen beim 3D-Druck einige einzigartige Probleme auf.
Vier antworten:
#1
+10
Tom van der Zanden
2016-01-14 04:02:50 UTC
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Die dünnste Wand, die Ihr Drucker drucken kann, wird durch die Düsengröße bestimmt und ist etwas dicker als diese Düsengröße.

Eine große Herausforderung beim Umgang mit dünnen, hohlen Zylindern besteht darin, dass die Kreuz- Der Abschnitt hat eine sehr geringe Oberfläche und kann leicht delaminiert werden, insbesondere wenn das Rohr lang ist.

Sie können versuchen, das Rohr mit einer sehr dicken Extrusion mit nur einem einzigen Umfang zu drucken. Dies würde eine bessere Gasdichtheit und Schichthaftung ergeben als zwei dünnere Perimeter, könnte sich jedoch als zu zerbrechlich für Ihre Anwendung herausstellen. In diesem Fall müssen Sie zusätzliche Perimeter drucken. Das Festhalten an dickeren Extrusionsbreiten wäre immer noch von Vorteil.

Bei einem Durchmesser von zwei Zentimetern würde der einzelne Umfang eine gute Chance haben, zu arbeiten, wenn Sie vorsichtig damit umgehen.

#2
+6
1337joe
2016-01-14 06:47:04 UTC
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Der dünnste mögliche Umriss ist ein einzelner Umriss. Das Beste, was Sie tun können, ist also etwas größer als Ihre Düsengröße.

Die größten Probleme, die ich bei der Herstellung dünner luftdichter Rohre sehe, sind:

  • Komplexe Geometrie: Überall dort, wo Sie Überhänge haben, müssen Sie möglicherweise die Wandstärke erhöhen, um eine versiegelte Überlappung sicherzustellen. Für die Überbrückung sind zusätzliche Schichten erforderlich, um eine gute Schichthaftung zu gewährleisten. Alle Stützen müssen vorsichtig entfernt werden, um die Oberfläche nicht zu beschädigen.
  • Anfang / Ende des Umfangs: Die Verbindung, an der der Umfang beginnt / endet, muss nicht nur abdichten auf die darunter liegende Schicht, muss aber mit dem jetzt abkühlenden Startpunkt abdichten. Dies kann besonders problematisch sein, wenn alle Ihre Schichten an derselben Stelle beginnen (was visuell eine vertikale Naht erzeugt), da Sie keinen glatten Umfang auf der vorherigen Schicht haben und alle Unvollkommenheiten in der Fuge zusammengesetzt sind.
  • Gedanken:
  • Wenn möglich am Ende drucken: Wenn Ihre Schichten aus vollen Ringen bestehen, erhalten Sie einen Außenumfang von höherer Qualität, anstatt beide Seiten eines Rohrs zu bedrucken seine Seite.
  • Wenn Sie beim Drucken am Ende einen einzelnen Umfang verwalten können, verwenden Sie die Einstellung "Spiralvase", mit der die z-Position sanft angehoben und als Spirale gedruckt wird, anstatt einzelne Schichten zu drucken. Dadurch werden alle Probleme im Zusammenhang mit der Abdichtung von Anfang / Ende eines Umfangs behoben.
  • Wenn Sie mit mehreren Perimetern drucken, erhöhen Sie die Wandstärke um ein Vielfaches der Düsengröße, um sicherzustellen, dass die Perimeter miteinander versiegelt sind. Wenn die Perimeter nicht zusammengebunden sind, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Undichtigkeiten und die Steifigkeit.
  • Müssen die Rohre entlang aller Teile die gleiche Dicke haben? Sie können wahrscheinlich die Dicke reduzieren, um Material für eine einfache Geometrie (gerade Abschnitte) zu sparen, wenn Sie die Dicke vorsichtig ändern.
  • #3
    +2
    EvilTeach
    2016-05-14 07:53:34 UTC
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    Wenn Sie dünne Zylinder vertikal drucken,

    • Verlangsamen Sie die Druckgeschwindigkeit, um ein Wackeln des Modells zu vermeiden.
    • Keine Schalen, nur eine Düse dick, sodass Sie keine benötigen füllen. Das Füllen kann den Druck leicht erschüttern.
    • Drucken Sie mindestens 2 gleichzeitig mit der kleinsten Schichtdicke, die Sie tun können. Dies führt dazu, dass sich das heiße Ende von einem Zylinder wegbewegen muss, um zum nächsten zu gelangen. Dies gibt jeder Zylinderschicht etwas mehr Zeit, um zu kühlen und zu härten, bevor die nächste Schicht weitergeht. Normalerweise drucke ich .1 oder .05 für Zylinder.
    • Ihr Slicer hat möglicherweise eine Einstellung, die vorschreibt, zwischen den Schichten zu warten, damit der Kunststoff mehr Zeit zum Abkühlen hat. Ich denke, die Einstellung heißt bei mir ORBIT.

    Ziehen Sie in Betracht, ein Acetondampfbad zu verwenden, um die Poren im Druck abzudichten.

    #4
    +1
    mbmcavoy
    2018-12-04 22:58:38 UTC
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    Es ist schwierig, eine endgültige Antwort zu geben, aber ich habe einige Gedanken.

    Bei einer vertikalen Wand wird die Mindestdicke durch Ihre Düsengröße bestimmt, normalerweise 0,4 mm. Wenn Sie vollständig in vertikaler Ausrichtung drucken können (ein Rohr steht am Ende), können Sie den "Vasenmodus" ohne Ober- oder Unterseite zum Drucken verwenden. Dies kann zur Vereinfachung der CAD-Modellierung beitragen, da Sie das hohle Innere und die Wandstärke nicht modellieren müssen.

    Bei einer horizontalen Wand kann dies theoretisch eine Einzelschichthöhe sein, die je nach Größe etwa 0,1 mm beträgt den Drucker und Einstellungen. Realistisch gesehen werden Sie wahrscheinlich 2 bis 4 Schichten benötigen, um etwas "Festes" zu erhalten. Aufgrund der Leistung des Druckers bei Überbrückungen und Überhängen ist es jedoch unwahrscheinlich, dass dies zu guten Ergebnissen für ein Hohlrohr führt. Ein dünnes, rundes Rohr, das auf der Seite liegt, ist wahrscheinlich nicht erfolgreich bedruckbar.

    Für den Druck in horizontaler Ausrichtung würde ich eine nicht kreisförmige Form empfehlen. Die spezifische Form hängt von Ihrem Gesamtdesign und Ihren Zielen ab. Eine "Tropfen-" oder "flache Tropfenform" kann bei horizontalen Löchern durch Teile hilfreich sein.

    Anstelle einzelner Rohre könnten Sie möglicherweise auch einen Block mit hohlen Durchgängen entwerfen. Dies könnte dickere Wände ermöglichen und viel bewirken Stärker, reduzieren den Montagebedarf, ermöglichen extrem komplexe Routen und interne Verbindungen und ermöglichen möglicherweise sogar die Installation von Funktionsteilen wie Ventilen oder Sensoren.

    Schließlich würde ich nicht erwarten, dass ein FDM-gedrucktes Teil vorhanden ist luftdicht. Es wird höchstwahrscheinlich einige kleine Lücken zwischen den Schichten geben und wo die Schichten beginnen und enden. Als Beispiel habe ich versucht, eine Eisform herzustellen, aber fast das gesamte Wasser sickerte durch, bevor es gefroren ist.

    Ein weiteres Poster Empfohlen wird ein Acetondampfbad, das zur Abdichtung von Poren beitragen soll. Dies funktioniert nur mit ABS. Eine andere Idee könnte darin bestehen, die Innenflächen der Rohre mit einem Harz zu beschichten, das alles abdichten kann.



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