การทำความเข้าใจการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างที่ประสบความสำเร็จ แม้ในระหว่างขั้นตอนการพิมพ์ 3 มิติการออกแบบที่เหมาะสมกับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่ไม่ถูกต้องจะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ดีวัสดุการพิมพ์ 3 มิติมีหลายประเภท แต่ละประเภทใช้กระบวนการผลิตที่เป็นเอกลักษณ์อย่างไรก็ตาม PLA เป็นทางเลือกทั่วไป เนื่องจาก PLA ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในฐานะวัสดุสำหรับเครื่องพิมพ์มือสมัครเล่น และราคาการผลิตค่อนข้างถูก
ควรปฏิบัติตามแนวทางต่อไปนี้เมื่อออกแบบชิ้นส่วนที่จะพิมพ์ใน PLA ใช้ PLA สำหรับการออกแบบต้นแบบ หรือพิจารณาว่า PLA เหมาะสมกับการออกแบบของคุณหรือไม่
เมื่อใดควรใช้ PLA
PLA (กรดโพลิแลกติก) เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ทำจากแป้งข้าวโพด ซึ่งเหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบชิ้นส่วนเรขาคณิตอย่างง่ายในช่วงต้นเหมาะสำหรับการตรวจสอบแบบฟอร์มอย่างรวดเร็ว แต่ไม่ควรใช้เมื่อต้องการการพิมพ์ที่มีความละเอียดสูงอุณหภูมิหลอมเหลวของ PLA อยู่ที่ประมาณ 130 ° F ดังนั้นจึงจำกัดการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงหรือฟังก์ชันทางกล
PLA เป็นหนึ่งในสองวัสดุเทคโนโลยีการพิมพ์ FDM ทั่วไป และอีกวัสดุหนึ่งคือ ABSข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองคือ PLA ใช้ระบบรองรับที่เข้มงวด ในขณะที่ ABS ใช้ระบบรองรับที่ละลายน้ำได้ซึ่งหมายความว่าโครงสร้าง (เช่น ส่วนยื่น) ที่รองรับระหว่างการพิมพ์ใน PLA จะแข็งและต้องถอดด้วยมือ (ปกติจะใช้คีม) หลังการพิมพ์ซึ่งอาจนำไปสู่พื้นผิวที่ขรุขระ และหากผนังหรือส่วนที่บางเกินไป มักจะทำให้ชิ้นส่วนแตกหัก
DFM ของ PLA
ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ DFM ยังเหมาะสำหรับการพิมพ์ 3D แม้ว่าความแข็งแรงและความแข็งจะต่ำกว่า DFM ในการตัดเฉือนหรือการฉีดขึ้นรูปมากโปรดจำกฎต่อไปนี้ก่อนที่จะคลิก "ชำระเงิน" หลังจากได้รับใบเสนอราคาทันทีจากแพลตฟอร์มที่ยอดเยี่ยมของทีวีเสมือน:
กฎข้อที่ 1: การออกแบบ 45 °
การพิมพ์ FDM รองรับตัวเองด้วยมุมสูงสุด 45 °เมื่อมุมเกิน 45 ° PLA จะเพิ่มการรองรับที่เข้มงวดเพื่อป้องกันการหย่อนคล้อยระหว่างการพิมพ์คุณอาจต้องการหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ เนื่องจากวัสดุรองรับจะไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนเท่านั้น แต่ยังสร้างผิวสำเร็จที่หยาบหลังการถอดออกด้วย
นอกจากนี้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือสำหรับความชันหรือเส้นโค้งใดๆ บน PLA คุณควรคาดหวังว่าจะเห็นขั้นบันไดบนพื้นผิวเนื่องจากวัสดุนี้มีความละเอียดต่ำ คุณจึงไม่สามารถจัดชิดพื้นผิวแบบไล่ระดับได้
กฎข้อที่ 2: ความหนาของผนังขั้นต่ำ 1.5 มม.
ใน PLA ความหนาของผนังเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการพิมพ์ที่มีความละเอียดต่ำมักจะล้มเหลวหากไม่มีชั้นรองรับที่มั่นคงดังนั้น ขอแนะนำว่าควรเร่งความเร็วอย่างน้อย 1.5 มม. แต่ควรใหญ่กว่านี้
นอกจากนี้ เนื่องจาก PLA ใช้กระบวนการหลอมพลาสติกแล้วหล่อเย็นทีละชั้น จึงมีความเสี่ยงที่จะเกิดการบิดงอได้เสมอเพื่อลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการโก่งตัว กำแพงสูงหรือยาวควรได้รับการสนับสนุนหรือยางเพื่อให้มีความแข็งแกร่งสิ่งนี้ใช้กับโพสต์หรือหมุดด้วย
กฎข้อที่ 3: ออฟเซ็ต 0.4 มม. ของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกัน
ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันต้องได้รับการชดเชยคุณไม่ต้องการออกแบบพินนิ้วสำหรับรูนิ้วโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ PLA เราขอแนะนำระยะเยื้องรวม 0.4 มม.สำหรับกระบอกสูบ ช่องว่างทุกด้านคือ 0.2 มม. หรือ 0.2 มม. ที่แต่ละด้านของสี่เหลี่ยมจัตุรัส
กฎข้อที่ 4: การแกะสลัก>การบรรเทาทุกข์
บ่อยครั้งจำเป็นต้องสร้างแบรนด์หรือติดฉลากผลิตภัณฑ์ของคุณแม้ว่า PLA จะจับภาพรายละเอียดเล็กๆ ได้ไม่ดี แต่ก็มีแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดที่จะตอบสนองความต้องการนี้ นั่นคือการแกะสลัก ไม่ใช่การบรรเทาสาเหตุหลักมาจากการผ่อนปรนมักจะบางมาก ซึ่งจะนำไปสู่การรองรับที่ไม่ดีในระหว่างกระบวนการออกแบบ
เพื่อความโล่งใจ เป็นการดีกว่าที่จะเจาะลึกลงไปในการออกแบบ 0.2 มม. และใช้แบบอักษรตัวหนาอย่างน้อย 16 จุดเพื่อให้แน่ใจว่าฉลากจะพิมพ์ออกมาอย่างชัดเจน
กฎข้อที่ 5: เม็ดมีดทองเหลือง>เกลียว
สำหรับวัสดุที่มีความละเอียดต่ำ การออกแบบเกลียวไม่ใช่ความคิดที่ดี เว้นแต่ว่าคุณมีระดับเสียงสูงในกรณีส่วนใหญ่ จะดีกว่าถ้าใช้เม็ดมีดทองเหลืองแบบอุ่นเนื่องจากอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำของ PLA หัวแร้งแบบธรรมดาจะช่วยเลื่อนปลั๊กเข้าไปในรูทะลุที่ออกแบบได้ค่อนข้างง่าย
ประเด็นสำคัญ
เมื่อคุณเริ่มวงจรชีวิตการพัฒนาผลิตภัณฑ์ การใช้ PLA สำหรับการสร้างต้นแบบเป็นเรื่องที่ดี แต่เช่นเดียวกับกระบวนการผลิตใดๆ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจข้อกำหนดการออกแบบของกระบวนการสร้างแม้ว่าอาจเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดในบรรดาวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่มี แต่หากคุณเลือกใช้แทนตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า คุณอาจเผชิญกับความเสี่ยงที่การพิมพ์จะล้มเหลวที่สำคัญคุณสามารถเรียนรู้จากต้นแบบได้ในทางกลับกัน หากตรงกับความต้องการของคุณจริงๆ หรือหากคุณออกแบบแนวทางเหล่านี้สำหรับต้นแบบแรก จะช่วยประหยัดต้นทุนได้มากก่อนที่คุณจะเปลี่ยนไปใช้ตัวเลือกการพิมพ์คุณภาพสูงขึ้น
