3D-печать изменила процесс изготовления деталей. Она быстрая, дешевая и идеально подходит для создания прототипов. Однако для получения правильных результатов необходимы правильные допуски. Под допуском для 3D-печати понимается способ корректировки размеров детали, чтобы при печати она соответствовала другим. В этом блоге мы расскажем о допуске простыми словами. Мы также рассмотрим пластиковая 3D-печать, металлическая 3D-печать, а также HP Multi Jet Fusion. Это руководство поможет вам добиться лучших результатов, независимо от того, новичок вы или профессионал.

Что такое толеровка для 3D-печати?

Допуски - это допустимая разница между проектным и печатным размерами. Ни один 3D-принтер не является идеальным. Поэтому мы устанавливаем небольшой диапазон, в котором размеры могут отличаться. Например, если вы спроектировали отверстие размером 10 мм, на печати оно может получиться 9,8 мм или 10,2 мм. Допуски гарантируют, что детали будут подходить и работать даже при таких небольших изменениях.

Почему допуск для 3D-печати имеет значение

Без правильных допусков детали не подойдут. Прищепка может быть слишком тугой, или крышка может не закрываться. Это приводит к потерям и разочарованию. Вот почему допуски для 3D-печати так важны. Допуски помогают вам:

• Избегайте проблем со сборкой
• Обеспечьте стабильные результаты
• Сократите количество проб и ошибок
• Экономия времени и материалов

Пластик и металл ведут себя по-разному. Поэтому величина допуска меняется в зависимости от материала и метода печати.

Типы насадок для 3D-печати

Существует три распространенных типа припадков:

• Подходит для клиренса: Свободный крой для легкого перемещения (например, крышка на коробке)
• Помехоустойчивость: Плотная посадка, требующая усилий для сборки (например, прессованные шестерни)
• Переходная посадка:  Средняя посадка с небольшим сопротивлением

Выбор подходящего типа зависит от дизайна и цели.

Рекомендуемые допуски по материалам и принтерам

В таблице ниже приведены типичные допуски, используемые в 3D-печать:

Общие допуски по типам материалов

Допуски могут варьироваться в зависимости от калибровки принтера и геометрии детали.

Ключевые факторы, влияющие на допуск

Тип принтера

FDM-принтеры менее точны, чем принтеры на основе смолы или лазерные принтеры. Знайте свою машину.

Усадка материала

Пластиковая 3D-печать предполагает нагрев. При охлаждении деталь может сжаться. Это влияет на конечные размеры.

Ориентация на детали

То, как деталь расположена на печатном столе, может изменить допуск. Например, вертикальные отверстия часто печатаются меньше, чем горизонтальные.

Толщина стенок

Тонкие стенки остывают быстрее и могут деформироваться. Толщина стенок должна быть не менее 1-2 мм, чтобы оставаться в пределах допустимого.

Постобработка

Шлифовка, полировка или термическая обработка в металлическая 3D-печать может немного уменьшить размер.

Лучшие практики : Допуски для 3D-печати

Вот несколько простых советов:

• Для движущихся частей оставляйте зазор между ними не менее 0,5 мм.
• Для защелкивания используйте колышки на 0,2-0,4 мм меньше.
• Проверьте свою конструкцию с помощью калибровочных деталей.
• Проектируйте модулями. Легче изменить мелкие детали, чем всю модель.
• Избегайте слишком жестких допусков, если они вам не нужны.

Если вы работаете с новым материалом, всегда сначала тестируйте пробный образец.

Особый случай: HP Multi Jet Fusion (MJF)

HP Multi Jet Fusion это тип порошковой 3D-печати. Он часто используется для изготовления нейлоновых деталей. Отпечатки MJF получаются прочными, гладкими и точными. Однако они все равно нуждаются в корректировке допусков.

Руководство по допуску HP MJF

MJF также имеет минимальное коробление, что способствует улучшению воспроизводимости.

Допуски для пластиковой 3D-печати

Пластиковые отпечатки более распространены и доступны. Однако они склонны к деформации и усадке больше, чем металлические детали. FDM-печать чувствительна к температуре и влажности. При составлении допусков для 3D-печати из пластика:

• Немного увеличьте размеры отверстий
• Немного уменьшите размер колышков
• Избегайте слишком тонких деталей
• Учитывайте высоту слоя - более тонкие слои более точны

В машинах FDM всегда учитывайте выравнивание станины и износ сопла.

Допуски для 3D-печати по металлу

При 3D-печати по металлу применяются такие процессы, как SLM (селективное лазерное плавление) и DMLS (прямое лазерное спекание металла). Такие принтеры достаточно точны, но и стоят дороже.

Важные советы:

• Используйте более жесткие допуски (±0,1 мм) для критических посадок
• Фактор усадки во время спекания
• Отпадает необходимость в последующей обработке
• Избегайте тонких выступов; металлические детали нуждаются в опорных конструкциях

Из-за дороговизны лучше всего моделировать допуски в цифровом формате перед печатью.

Общие ошибки, которых следует избегать

Использование одинаковых допусков для всех материалов

Каждый материал реагирует по-разному. Подбирайте допуски в соответствии с материалом.

Игнорирование ограничений принтера

Настольные принтеры не так точны, как промышленные машины. Знайте свое устройство.

Предполагая идеальные отпечатки

Небольшие изменения случаются всегда. Допуски для 3D-печати позволяют вашей конструкции работать, несмотря на них.

Нет плана постобработки

Удаление опор или шлифовка приведут к изменению размеров. Проектируйте с учетом этого.

Будущее толерантности в 3D-печати

По мере совершенствования 3D-печати могут появиться инструменты для автоматического определения допусков. Некоторые программы САПР уже предлагают предустановки "подгонки". ИИ может даже корректировать допуски в зависимости от материала и типа принтера. А пока дизайнеры должны сами тестировать и изучать, что лучше всего работает.

Заключение

Функциональные и надежные детали обычно опираются на допуски для 3D-печати для обеспечения дополнительной надежности. Выбрав подходящие значения допусков, вы не допустите ошибок, сэкономите время и получите качественные результаты. Будь то пластиковая 3d-печать, металлическая 3d-печать или HP multi jet fusion, вам всегда нужно тестировать и уточнять настройки. Не забывайте проверять спецификации принтеров, тестировать детали и делать разумный выбор при подборе. Это простое руководство поможет вам превратить неудачные отпечатки в идеальные детали.

Вопросы и ответы

Что такое хороший допуск для 3D-печати FDM?

Хороший диапазон составляет ±0,2 - ±0,5 мм в зависимости от материала и конструкции.

Можно ли использовать один и тот же допуск для печати на пластике и металле?

Нет, металлическая 3D-печать обычно допускает более жесткие допуски, чем пластиковая.

Что делать, если детали не подходят даже после использования допусков?

Проверьте калибровочные отпечатки и убедитесь, что материал не деформируется и не дает усадки.

Расскажите мне, как кто-то выбирает между клиренсом, переходом и интерференцией?

Выбирайте в зависимости от того, как взаимодействуют детали: для подвижности используйте зазор, для легкого давления - переход, а для плотных, неподвижных соединений - интерференцию.

Нужна ли HP multi jet Fusion постобработка для достижения допусков?

Да, обычно проводится легкая последующая обработка, такая как дробеструйная обработка или полировка, для достижения более высокой чистоты поверхности и достаточно жестких допусков.