2013年3月22日 星期五

防止3D printed 大型物件捲曲的方法(再整理)

影片出處:http://www.youtube.com/watch?v=YhfrHo53K18
防止3D printed 大型物件捲曲的方法(再整理)
Printing Large Objects on 3D Printer without Warping

相較於之前的那篇<12招避免你的3D Printed物件產生變形、彎曲的方法>,本篇著重於筆者在實際操作上文中介紹的方法之後,整理出相關的心得。以下將以條列式的方式,依照影響的程度做排序說明:


TOP 01:工作環境的溫度不穩定
使用過大型工業用3D printer機台的人就知道,高階機種的作業環境都是密閉式的。尤其以 FDM(Fused Deposition Manufacturing)熱熔擠出成型技術的堆積方式,更容易受到環境溫度的變化而產生影響。
在<The MakerBot Replicator 列印功能補強指南>一文中提到,如何將 Replicator 開放式的架構透過壓克力罩而轉換成封閉式的運作。這樣的改變,不僅大幅提升工作環境的溫度恆定,使 HBP(Heated Build Platform)加熱板的溫度穩定上升不失溫,也可以防止因為室內溫差(比方開關門窗所造成的微氣流)而造成的塑料捲曲。
Up! 3D printer enclosure/thingiverse:39019
Enclosure for Up 3D Printer/thingiverse:34032
MakerBot Replicator enclosure/thingiverse:23386


TOP 02:物件尺寸、造型與材料內部作用力
物件在列印的同時,也是不斷地在接受加熱板與噴頭的熱能,難免會產生受熱(散熱)不均勻的現象。當整個物件因不同位置的溫差,而產生材料的作用力(推擠或是拉扯)時,物體就開始進行捲曲和形變的現象。
參考<warping-large-objects-and-the-heated-print-bed(英文)>一文可知,受熱(散熱)不均勻的狀態尤以大型的物件最為明顯,或是過度漫長的列印時間。然而國外的網友 JMEMantzel 發表了一則相當有趣的影片,他提到如何用結構的開口方式來避免大型物件的列印翹曲問題....


適當的造型開口,有助於減少、避免大型物件列印上的翹曲現象


TOP 03:列印抑制翹曲的結構
 在<The MakerBot Replicator 列印功能補強指南>一文中提到,多種在列印時"額外添加的物件";在此筆者主要分享一種,集合各家特色而成的抑制結構。
(01)圓弧造型的強度會略為大於其他直線造型。
(02)外圍添加小而扁平的物件,增加 raft 的面積,產生更大的吸附力。
(03)外圍增加矮小的外牆,框架物件、破壞從角落引發的一連串翹曲。
(04)架高列印物件,減少熱從加熱板持續傳遞到物件內部。  
結合上述的心得,如果先前的列印已讓你屢戰屢敗,在放棄這件大型的物件列印之前,可以在最後萬不得已的情況下嘗試以下的抑制結構:

列印物本體為左右一高一低的物件,抑制結構為下方六角形物件
外圍牆體的造型可自行設計,但應避免正交以達到較佳的抑制效果
正方形轉45°變成菱形 > 本身90°正交 / 多邊形>四邊形
物件本身的相關尺寸說明
外圍牆體 H:2 mm / W:0.3 mm
轉角平面 H:0.5 mm/R:2.0 mm
避免演算引擎計算誤差,建議將欲列印物件抬高至(牆體高度之上)
再由軟體演算所需的 support material

TOP 04:避免物件與列印方向呈正交的方式擺放
長條形的物件,或是物件具有單邊較長的軸向時,將物件斜著45°擺放在加熱板上,在物件的成形上也較90°正交的擺放 更有抑制捲曲的效果。



 TOP 05:其他怪招
網路上有一則影片,是國外網友用好沖洗的口紅膠塗抹在光滑的表面,據稱效果驚人。


<後續等待各路英雄好漢 愛的叮嚀、心得補充、經驗整理>

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