3D -Druckdesign: 5 Wesentliche Regeln für Stützstrukturen, Wandstärke und Topologieoptimierung

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JS

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May 12 2025
  • 3D-Druck

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Der 3D -Druck hat die technologischen Grenzen der traditionellen Fertigung übertroffen und wurde zu einer Revolution, die das Industrieparadigma umgestaltet. Es verwendet Schicht -für -Ebenen -Additive -Logik, um sich zu transformieren3D -Druckmodellein komplexe funktionelle Einheiten, von Gitterstrukturen im Luft- und Raumfahrtfeld bis hin zu biomedizinischen Flüssigkeitskanälen. Die störende Natur der Technologie hat die Grenzen der Formreplikation lange überschritten. Wahre Branchenstörer sind sich jedoch bewusst, dass das Potenzial von 3Dprinting nicht nur in der Herstellung von Komplexität, sondern auch in der datengesteuerten Gestaltung zur Rekonstruktion des Materialverhaltens liegt.

In diesem Artikel wird das JS -Team aus mehreren Dimensionen analysieren und die vollständige Kettenlogik komplexer Modelle von der virtuellen Konzeption bis zur physikalischen Bildung neu definieren.

Warum brauchen immer mehr Branchen eine 3D -Drucktechnologie?

Der 3D -Druck wurde ursprünglich in medizinischen Geräten, industriellen Komponenten und Designprototypen verwendet.Heute hat es sich in alle Aspekte des Alltags erweitert, von maßgeschneiderten Spielzeugen über feinen Schmuck bis hin zu Lehrwerkzeugen.Trotz der wachsenden Beliebtheit von 3Dprinting bleibt die Kostenwirksamkeit des Kaufs von spezialisierten Druckgeräten allein begrenzt.In Anbetracht der Tatsache, dass verschiedene Materialien spezielle Geräte erfordern und dass komplexe Modelle immer noch spezialisierte Designer für den Betrieb erfordern, erhöhen diese Faktoren die Gesamtdruckkosten erheblich.Infolgedessen arbeiten viele Unternehmen mit spezialisierten 3D -Druckgeschäften zusammen.

JS als einer der ProfisDruckserviceAnbieter, wir haben eine Vielzahl von High-End-Druckern, eine reichhaltige Materialbibliothek und ein Expertenteam mit mehr als 20 Jahren praktischer Erfahrung. Unabhängig davon, ob es sich um die schnelle Überprüfung von Produktprototypen oder die Schaffung exquisiter Modelle für Bildungspräsentationen handelt, können wir Ihnen effizient helfen, eine vollständige Lösung von Konzept bis Fertigprodukt zu erstellen.

3D printing technology

Wie entworfene ich ein 3D -Modell einer überhängenden Struktur?

Der 3D -Druck ist wie das Erstellen eines Hauses mit Blöckenschicht für Schicht. Die neue Schicht muss sicher auf der unten stehenden Ebene platziert werden und kann nicht direkt in der Luft abgelagert werden, weshalb überhängende Strukturen in einem 3D -Druckmodell eine kleine Herausforderung darstellen.

Die meisten Drucker haben einen Winkel von etwa 45 Grad, unter dem das Modell in Schichten gestapelt werden kann. Aber über diesen Winkel hinaus muss der Drucker Stützmaterial benötigen, um den Überhang hochzuhalten. Die Stützstruktur ist jedoch wie Gerüste, und das Entfernen von Ruhemöglichkeiten lässt häufig raue Markierungen, die die Ästhetik und Genauigkeit des fertigen Produkts beeinflussen.

1,45 ° Prinzip

Versuchen Sie, den Neigungswinkel der überhängenden Teile ≤ 45 ° zu machen, damit sie die vorherige Schicht natürlich unterstützen und zusätzliche Stützmaterialien sparen können, um die überhängenden Teile zu ziehen.

2. Konvertierung großer Überhängungsstrukturen zu Baugruppen

Wenn das Design große Überhänge haben muss (z. B. Brücken oder ausgedehnte Arme), sollten Sie das Modell in mehreren Teilen drucken und später zusammenstellen, um den Ärger von zu vermeidenStützmaterialien.

3. Verwenden Sie möglicherweise abgerundete Übergänge

Die Verwendung von Übergängen rechtwinkliger Übergänge ist häufig anfällig für die Bildung unsichtbarer Überhänge, auch wenn sie nicht eindeutig herausragend zu sein scheinen, wird der tatsächliche Druck jeder Schicht der Kante leicht ausgestoßen, was leicht zu Kantenrollen oder Einbrüchen führen kann.

Rundete Ecken sind so ausgelegt, dass die Kraft die Kraft durch die Kurve verbreitet, so dass der Druck widerstandsfähiger gegen Abfall und Verformung ist und gleichzeitig das Risiko des Kräuselns oder des Zusammenbruchs dieses Risikos beseitigt, sodass jede Schicht stabil ist, um die vorherige Schicht zu übernehmen.

4. Schützen Sie den richtigen Ort, um die Unterstützung zu optimieren

  • Der Bereich, in dem die Stütze berührt, hinterlässt normalerweise raue Markierungen, und wenn die Träger auf der Erscheinungsfläche hinzugefügt wird, wirkt sich das Erscheinungsbild des Modells sehr aus.
  • JS-Lösung: Wir setzen die Unterstützungen in der Slicing-Software manuell so, dass die Unterstützung auf nicht kritische Bereiche wie unten oder hinten konzentriert sind.
  • Unterstützungen erzeugen tendenziell eine Menge redundanter Struktur, die Verbrauchsmaterialien und verlängerte Druckzeit verlängert.
  • JS -Lösung: Wir addieren oder entfernen Sie Stützen im Vorschau -Bildschirm manuell, um kritische Bereiche genau zu steuern. Oder wechseln zuBaumträger, erzeugen nur an kritischen Orten, die mehr als 30% des Materials sparen und für komplexe Geometrien geeignet sind.

Design a 3D model of a suspended structure

Wie kann man die Oberflächenrauheit von 3D -gedruckten Teilen durch Sandstrahlenparameter kontrollieren?

Die Kontrolle der Oberflächenrauheit von 3D -Ausdrucken durch Sandstrahlparameter erfordert eine Kombination der folgenden wichtigen technischen Faktoren in Kombination mit den 3D -Druckdiensten unseres Unternehmens, um optimale Ergebnisse zu erzielen:

1.Auswahl von Sandstrahlenmedien

  • Wählen Sie geeignete Sandstrahlenmedien (wie Aluminiumoxid, Glasperlen oder Kunststoffpartikel) basierend auf den Materialeigenschaften des 3D -Drucks (wie Metall-, Kunststoff- oder Verbundwerkstoffe).
  • JS Company unterstütztMehrfachmaterialVerarbeitungserlebnisse (einschließlich mehr als 50 Materialverarbeitungsfälle) und können mit den besten Medien für verschiedene Materialien übereinstimmen, um die kontrollierte Oberflächenrauheit zu gewährleisten und gleichzeitig Druckschichtmuster zu beseitigen.

2.Sandstrahldruckanpassung

  • Der Druck beeinflusst direkt die Festigkeit der Oberflächenbehandlung.Niederdruck (normalerweise weniger als 0,4 MPa) gilt für feine Komponenten und behält feine Merkmale bei, hoher Druck (mehr als 0,6 MPa) gilt für Teile von Industriequalität.
  • JS steuert den Druckbereich durch Präzisionsgeräte in Kombination mit seiner Genauigkeit von ± 0,005 mm, um übermäßige Verschleiß zu vermeiden.

3.Entfernung und Düsenwinkel

  • Die Düse liegt zwischen 10 und 30 cm vom Werkstück entfernt und der Winkel kann zwischen 30 ° und 60 ° kontrolliert werden, um die Textur der Oberfläche für die besten Ergebnisse auszugleichen.
  • Die automatisierte Produktionslinie des JS -Unternehmens ist mit einem präzisen Positionierungssystem ausgestattet, das die Stabilität von Parametern sicherstellt, den menschlichen Fehler verringert und die Konsistenz der Stapelverarbeitung verbessert.

4.Sandstrahlzeitkontrolle

Die Zeitdauer bestimmt die Rauheit (RA -Wert).JS Company verwendet Tests, um die optimale Druckzeit zu bestimmen, z. B. eine medizinische Oberfläche mit einer TitanlegierungKomponenten Oberflächebis zu RA 0,8 & mgr; m, obwohl sie mit nachfolgenden Tintenstrahldruckprozessen (z. B. Markierungsskalen oder QR -Codes) kompatibel sind.

5.Kooptimierte Wiederaufbereitung

Nach der Sandstrahlung kann die Tintenstrahldrucktechnologie in speziellen Bereichen von Funktionsbeschichtungen oder Präventionsbehandlung verwendet werden.Beispielsweise wird in Luft- und Raumfahrtkomponenten die Bindungsstärke zunächst durch Sandstrahlen verbessert, um eine gleichmäßige Rauheit zu erreichen, und dann wird die integrierte Verarbeitung durch Druckleitlinien durch Tintenstrahldruck erreicht.

Was sind die differenzierten Anforderungen an die Wandstärke von 3D -gedruckten Modellen für verschiedene Materialien?

1.WAlle Dickenanforderungen für häufig verwendete Materialien

Technische Kunststoffe (z. B. ABS, PLA, Nylon)

  • Empfohlene Wandstärke: 1,5-5 mm.
  • JS-Vorteil: Unterstützt Multi-Nozzza-Drucktechnologie, um die Gleichmäßigkeit der Wandstärke zu optimieren.Die Toleranz wird auf ± 0,05 mm kontrolliert, um das Risiko einer Verformung des Verziehens zu verringern.

Photoempfindliches Harz (transparent/hohe temperaturbeständiges Harz)

  • Empfohlene Wandstärke: 0,8-3 mm.
  • Vorteile: dieSLA -TechnologieKann eine Schichtdicke von 0,025 mm erreichen, Oberflächenfinish bis RA 0,8 μm und die hohen Präzisionsanforderungen erfüllen.

Metall (Aluminiumlegierung, Edelstahl)

  • Empfohlene Wandstärke: 0,5-3 mm.
  • JS -Vorteil: Metalldruckausrüstung unterstützt Laserschmelze und reduziert die Wandstärke auf 50%.

2.Analyse der technologischen Anpassungsfähigkeit von JS

Materialtyp JS -Kerntechnologie Daten zur Verbesserung der Effizienz
Polymer Multimaterieller Hybriddruck, temperaturgesteuerte Kammer. Die Formgeschwindigkeit stieg um 40%, Schrottrate <1%.
Metallische Materialien Dynamische Laserleistung, Pulverrecyclingsystem. Die Produktionszykluszeit wurde um 50%verkürzt und die Kosten um 25%gesenkt.
Verbundwerkstoffe Faserorientierungs -Platzierungsalgorithmus, Hochtemperatur -Sinterprozess. Die Lebensdauer der Komponente wurde um das 2 -fache verlängert, Zertifizierungspassrate 98%.

3.Empfehlungen zur Entwurfsoptimierung

  • Beziehung zwischen Wandstärke und Festigkeit: Zunehmende Wandstärke kann die Biegefestigkeit verbessern, aber übermäßige Dicke kann zu Spannungskonzentration führen.Die Simulationssoftware wird verwendet, um die optimalen Parameter im Voraus für Kunden zu bestimmen.
  • Stützstruktur Design: Die Auslegerstruktur verwendet lösliches Stützmaterial (wie PVA), um nachzuverarbeiten Schäden zu vermeiden, und der Fehler mit der Wandstärke wird auf ± 0,02 mm gesteuert.
  • Kostenkontrollstrategie: Unter Verwendung von Gradientendicke Design (z. B. unten 3 mm → Top 1,5 mm) kann die Algorithmusoptimierung von JS den Materialverbrauch um 18%-22%verringern.

Requirements for wall thickness of 3D printing models using different materials

Was sind die wichtigsten technischen Elemente, die den Erfolg des 3D -Drucks beeinflussen?

Im Bereich des 3D -Druckdienstes können die wichtigsten technischen Faktoren, die den Projekterfolg beeinflussen, in den folgenden fünf Punkten zusammengefasst werden:

1.Stärke und strukturelles Design

Die endgültige Leistung des Drucks von 3D -Modellen hängt in hohem Maße von der Optimierung der Topologie und der Materialauswahl ab.Das JS -Unternehmen übernimmt die CAE -Simulationstechnologie an, um Kunden zu veranlassenModell optimierenStruktur in Kombination mit Kundennutzungsszenarien.Um beispielsweise die leichten Anforderungen zu erfüllen, empfehlen unsere Ingenieure die Verwendung von Wabenstrukturen oder Gitterfüllung sowie die Materialeigenschaften von Metall- oder hochfesten Kunststoffen, um sicherzustellen, dass der Druck die Festigkeitsanforderungen und die Gewichtskontrolle entspricht.

2.Hardware-Software-Koordination

  • Das intelligente Fertigungszentrum von JS ist mit 3D-Druckern in Industriequalität (wie Metallpulverbettschmelzausrüstung) und CNC-Bearbeitungsgeräten ausgestattet und bildet eine vollständige Druck- und Wiederaufbereitungslinie.
  • Für Komponenten mit großer Größe oder hoher Präzision wie ± 0,005 mm -Toleranzen stimmt das System automatisch mit den besten Druckparametern überein und optimiert das Stützstrukturdesign, um eine Verformung zu vermeiden.Luft- und Raumfahrtkunden haben das Problem der unregelmäßigen Kühlkanäle gelöst, das durch die traditionelle Technologie durch die maßgeschneiderten Druckdienste von JS schwer gelöst werden kann, und überprüft die hohe Kompatibilität zwischen Gerät und Prozess.

3.Post-Drucktechnologie

  • Die Nachbearbeitung beeinflusst direkt die Konsistenz des Produkts und der Funktion des Produkts. JS legt einen digitalen Qualitätskontrollprozess fest, einschließlich Sandstrahlung, elektrolytisches Polieren,PVD -Beschichtung, usw.
  • In jüngster Zeit wurde unter Autokunden der Korrosionsbeständigkeit von 3D-gedruckten Aluminiumlegierungshallo-Klammern durch die anodisierende Behandlung unseres Unternehmens dreifach erhöht, die direkt in die Massenproduktionsstufe eintreten.

4. Masseproduktionsmanagement

Obwohl der 3D -Druck im Allgemeinen als geeignet für kleine Chargenproduktion angesehen wird, hat JS durch modulare Produktionslinienkonstruktion und -prozessstandardisierung Effizienz bei der Medium -Charge -Produktion erreicht

  • Kleine Batch -Anpassung: Simulationsmodelle werden schnell entwickelt und die Kosten pro Stück sind niedriger als die CNC -Bearbeitung.
  • Produktion im Maßstab: MetallSLS -AusrüstungKann Massenluftfahrtteile produzieren, muss jedoch optimiert werden, um Strukturlayouts zu entsprechen, um Materialabfälle zu reduzieren (15-20%).

Parallelig mit einem Multi-Nozzza-3D-Drucksystem und mit automatischen Lade- und Entladungsgeräten ausgestattet, wird der Lieferzyklus von maßgeschneiderten Teilen für eine Sportmarke von 4 Wochen auf 72 Stunden für herkömmliche Spritzgusskontakte verkürzt.

5. Kostenoptimieren

  • Designoptimierung: Mithilfe der Topologieoptimierung zur Reduzierung von Materialabfällen spart ein Aerospace -Kunde 40% der Materialkosten durch leichtes Design.
  • Prozessintegration: 3D -Druck ist nahtlos in integriert in integriertCNC -Bearbeitung, Wärmebehandlung und andere Prozesse zur Reduzierung des Outsourcings.
  • Materialrecycling: Rückgewinnung von nichtsinteriertem Metallpulver und Abfallprodukten mit einer Nutzungsrate von über 90%.

Key engineering elements that affect project success

Wie bietet JS maßgeschneiderte Dienste für den Farbdruck?

1.Multimaterial- und Oberflächenbehandlungsfähigkeit

Wir bieten mehr als 50 Materialien (Metalle, Kunststoff, Verbundwerkstoffe usw.) und anOberflächenbehandlungTechnologien (z. B. Farbe, anodische Oxidation, Siebdruck usw.).

Wenn Farbkomponenten erforderlich sind, können JS auf folgende Weise erreicht werden:

  • Direkte Färbung von Kunststoffteilen: Färben oder später färben mit farbigen Kunststoffmaterialien.
  • Metallische Oberflächenbeschichtung: Anpassen von Farbbeschichtungen gemäß den Konstruktionsanforderungen.
  • Farbintegration von Verbundwerkstoffen: Farbfasern oder Partikel sind in den Materialformprozess eingebettet.

2.Customized Design -Fähigkeit

Das Unternehmen verfügt über mehr als 20 Jahre Branchenerfahrung als Ingenieur, der sich auf komplexe und präzise Designherausforderungen und nach Kundenbedürfnissen von konzeptioneller Design bis hin zur Produktionsunterstützung spezialisiert hat.

3.Schnelle Lieferung und Kostenoptimierung

Geben Sie innerhalb von 24 Stunden nach dem Hochladen von Kunden technisches FeedbackDesigndateien, Verkürzung des Iterationszyklus.Durch Prozessvorhersage- und Materialsubstitutions-Lösungen sparen wir unseren Kunden durchschnittlich 20% ihrer Kosten und stellen gleich, dass 98% der Bestellungen innerhalb von 1-2 Wochen geliefert werden.

4.Ökologische Nachhaltigkeit

JS reduziert den Abfall um 20% und den Energieverbrauch um 15% durch Recycling von energieeffizienten Geräten und Materialien.Wir bieten auch umweltfreundliche Farbbeschichtungen oder biologische Materialien an, um die Nachfrage nach grünem Fertigung zu befriedigen.

Zusammenfassung

In der technischen Praxis des 3D -Drucks bestimmt jeder Schritt des Weges, von materiellen Eigenschaften bis hin zur Feinabstimmung von Prozessparametern den Erfolg oder Misserfolg des Endprodukts.Ingenieurerfahrungund technologische Innovation sind immer die zentralen treibenden Kräfte in komplexen strukturellen Designs, sei es die genaue Beschreibung der Details oder das Gleichgewicht von Unterstützung und Suspension.

JS als professioneller 3D-Druckdienstanbieter kombiniert es mit mehreren Materiellanpassungsfähigkeit, skalierbarer Produktionskapazität und Nachbearbeitungsoptimierung, um die Absicht der Design-Design in zuverlässige Unternehmen zu verwandeln.

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Haftungsausschluss

Der Inhalt dieser Seite dient nur zu Informationszwecken.JS -SerieIn Bezug auf die Genauigkeit, Vollständigkeit oder Gültigkeit der Informationen gibt es keine Darstellungen oder Garantien. Es sollte nicht geschlossen werden, dass ein Lieferant oder Hersteller von Drittanbietern Leistungsparameter, geometrische Toleranzen, spezifische Konstruktionseigenschaften, materielle Qualität und Art oder Verarbeitung über das Longsheng-Netzwerk bereitstellt. Es liegt in der Verantwortung des KäufersErfordern TeileangeboteIdentifizieren Sie spezifische Anforderungen für diese Abschnitte.Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

JS -Team

JS ist ein branchenführendes UnternehmenKonzentrieren Sie sich auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir haben über 20 Jahre Erfahrung mit über 5.000 Kunden und konzentrieren uns auf hohe PräzisionCNC -BearbeitungAnwesendBlechherstellungAnwesend3D -DruckAnwesendInjektionsformungAnwesendMetallstempel,und andere One-Stop-Produktionsdienste.

Unsere Fabrik ist mit über 100 modernsten 5-Achsen-Bearbeitungszentren ausgestattet, ISO 9001: 2015 Certified. Wir bieten Kunden in mehr als 150 Ländern auf der ganzen Welt schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Unabhängig davon, ob es sich um eine kleine Volumenproduktion oder eine große Anpassung an die Anpassung, können wir Ihre Bedürfnisse innerhalb von 24 Stunden mit der schnellsten Lieferung erfüllen. wählenJS -TechnologieDies bedeutet Auswahleffizienz, Qualität und Professionalität.
Um mehr zu erfahren, besuchen Sie unsere Website:www.cncprotolabs.com

FAQs

1.Was sind die Vorteile des Verbunddrucks?

Es verbessert gemeinsam die strukturellen Eigenschaften (wie Festigkeit und Zähigkeit) durch eine Vielzahl von Materialien, unterstützt integriertes Formen komplexer und unregelmäßiger Strukturen, reduziert traditionelle Montageprozesse und eignet sich für hochpräzise Anpassungsfelder in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt und medizinischen Implantaten.Es kombiniert leichte und funktionale Integration.

2.Was spielt die Rolle der Stützstruktur?

Es ist ein wichtiges Hilfsdesign, um die Suspension oder eine komplexe Geometrie zu unterstützen, das Absetzen und Verformung des Materials im Druckprozess zu verhindern, die Präzision und strukturelle Integrität der Modell zu gewährleisten und das Ausfallrisiko zu verringern.

3.Was ist Druckauflösung?

Die minimale Detailgenauigkeit von 3D -Druckern horizontal und vertikal wird normalerweise durch Schichtdicke (z. B. 0,1 mm) oder XY -Pixeldichte (z. B. DPI) gemessen.Eine hohe Auflösung kann eine feinere Struktur liefern, die Druckzeit und -kosten erhöhen.

4. Wie bewerten Sie die technische Fähigkeit des Dienstanbieters?

Konzentration auf die materielle Eignung, die Fortschrittsfähigkeit der Geräte (z. B. Abdeckung mehrerer Technologiemodelle), Prozessoptimierungsstufe (Genauigkeit/Oberflächenqualität), Branchenzertifizierung und Erfolgsgeschichten, wobei der Schwerpunkt auf Lösungsfähigkeiten und Reaktionsfähigkeit von Aftermarket -Technologien liegt.

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