Personalizarea fibrelor cu Markforged
Consolidarea pieselor imprimate 3D cu fibre continue – cum ar fi fibra de sticlă sau fibra de carbon – este o capacitate de producție valoroasă. Ea le permite utilizatorilor să imprime cu ușurință piese care sunt mult mai rigide și mai rezistente în comparație cu piesele fabricate exclusiv din plastic.
Când adaugă fibre unei piese, utilizatorii au de luat câteva decizii, cum ar fi: tipul de umplutură cu fibre (concentrică sau izotropă), cantitatea de fibră folosită, partea în care va fi pusă fibra etc. În timp ce setările implicite ale fibrei funcționează bine pentru diverse aplicații, anumite scenarii necesită plasarea manuală a fibrelor. Opțiunile de fibră oferă mai mult control asupra plasării acestora, permițându-le utilizatorilor să personalizeze setările de fibre pentru straturi specificate.
Până nu demult, setările personalizate de anulare a fibrei puteau fi aplicate doar la straturile întregi. Markforged schimbă lucrurile, anunțând o nouă capacitate – schița de suprareglare a fibrelor – care le permite utilizatorilor să controleze plasarea fibrelor în fiecare strat.
De ce să folosiți schița de suprareglare a fibrei ?
Noua capacitate, pusă la dispoziție de Markforged, oferă mai mult control asupra direcționării fibrelor. Utilizatorii pot consolida selectiv caracteristicile cheie ale pieselor, fără a consolida întreaga piesă sau întregul strat. Faptul în sine deblochează utilizarea eficientă a fibrelor continue și reduce costul materialelor.
Fluxul de lucru este simplu: creați o modificare a fibrei, adăugați o schiță, iar fiber routing-ul se va actualiza automat.
Utilizarea simulării , în tandem cu noua capacitate, poate accelera procesul de găsire și validare a cantității de fibră necesară pentru a asigura performanța piesei.
Adăugați o schiță în vizualizarea Xray, pentru a adăuga sau elimina fibre în anumite zone dintr-un grup de straturi
Exemplu de flux de lucru
Luați în considerare partea prezentată mai jos – un dispozitiv de fixare pentru o placă optică.
Obiectivul este de a afla care setări de imprimare au ca rezultat o piesă ce îndeplinește sau depășește cerințele privind factorul de siguranță, reducând în același timp costurile materialelor, 250 dintre piese urmând să fie fabricate.
Dispozitiv imprimat 3D pentru o placă optică
Piesa trebuie să poată rezista la o sarcină maximă de 400 N, fără a se defecta. Un factor de siguranță de 1,5 ține cont de incertitudinile în încărcare, asigurând totodată că piesa nu se va defecta în timpul folosirii.
Pentru început, utilizatorul poate valida performanța părții de bază – care utilizează setările implicite pentru Onyx – cu Simulation. Factorul minim de siguranță este 1,06 – neîndeplinind cerința de 1,5.
Rezultatele simulării pentru partea de bază care utilizează setările implicite Onyx
Pentru a crește rezistența, utilizatorul poate adăuga piesei fibră de sticlă continuă, în toate straturile, cu rutare izotropă. După o asemenea creștere a puterii, Simularea/Simulation prezice un factor de siguranță de 2,74. Deși această parte este acum mult mai puternică, totuși, costul legat de material și timpul de imprimare e unul semnificativ.
Dat fiind că factorul de siguranță este mai mare decât ar trebui, dispunem de oportunitatea de a reduce cantitatea de fibră de sticlă și, implicit, costul materialului. Aici devine utilă schița de suprareglare a fibrei.
Apelând la schița de suprareglare a fibrei, fibra de sticlă este adăugată doar în regiunea care câștigă cele mai multe beneficii pe seama operațiunii. Mai exact, vorbim de regiunea de transport a sarcinii (între sarcină și elementul de fixare principal). După schița de suprareglare a fibrei, Simularea estimează un factor de siguranță de 1,58. Prin urmare, piesa în cauză depășește cerința de rezistență, folosind, în paralel, mai puțină fibră de sticlă.
În comparație cu aceeași piesă cu fibră în toate straturile, costul fiecărei piese optimizate este cu 37% mai mic, iar timpul de imprimare e redus cu 44%. Astfel de economii se adună rapid la fiecare lucrare de imprimare. De exemplu, o serie de producție de 250 de piese optimizate va genera economii de 1.197 USD în ceea ce privește costurile materialor și va scurta timpul de imprimare cu 34 de zile.
Plasarea continuă a fibrei de sticlă (regiunile galbene) în piesa cu fibră în toate straturile (stânga) și piesa cu schița de suprareglare a fibrei (dreapta)
Rezultatele simulării pentru configurațiile din 3 părți sunt următoarele:
| Configurația pieselor | Factor de siguranță | Cost | Durată imprimare |
| Onyx | 1.06 | $ 2.90 | 2h 50m |
| Fibre în toate straturile | 2.74 | $12.87 | 7h 31m |
| Schiță de suprareglare a fibrei | 1.58 | $ 8.08 | 4h 11m |
Prin urmare, noua capacitate de schițare a fibrelor, oferită de Markforged, reduce costurile materialelor, oferind mai mult control asupra plasării fibrelor și completează beneficiile simulării. Folosirea noii capacități împreună cu Simularea facilitează obținerea rapidă a unor piese validate din punct de vedere al performanței, fără un consum excesiv de timp sau material.
Schița de suprareglare a fibrei este acum disponibilă pentru toată lumea din Eiger . Simularea este o caracteristică disponibilă în nivelul Advanced Digital Forge Subscriptions.
Pentru mai multe informații din domeniul industriei și tehnologiilor 3D, nu ezitați să vă abonați la newsletter.