Design di stampa 3D: 5 regole essenziali per strutture di supporto, spessore delle pareti e ottimizzazione della topologia

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JS

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May 12 2025
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La stampa 3D ha superato i confini tecnologici della produzione tradizionale e diventa una rivoluzione che rimodella il paradigma del settore. Utilizza la logica additiva di livello per livello per trasformareModelli di stampa 3Din entità funzionali complesse, dalle strutture reticolari nel campo aerospaziale ai canali fluidi biomedici. La natura dirompente della tecnologia ha a lungo superato i limiti della replicazione della forma. Tuttavia, i veri interruttori dell'industria sono ben consapevoli del fatto che il potenziale di 3Dprinting sta non solo nella complessità della produzione, ma anche nella progettazione basata sui dati per ricostruire il comportamento dei materiali.

In questo articolo, il team JS analizzerà da più dimensioni e ridefinirà la logica a catena completa di modelli complessi dalla concezione virtuale alla formazione fisica.

Perché sempre più industrie necessitano di tecnologia di stampa 3D?

La stampa 3D è stata originariamente utilizzata in dispositivi medici, componenti industriali e prototipi di progettazione.Oggi si è esteso in ogni aspetto della vita quotidiana, dai giocattoli su misura ai gioielli preziosi agli strumenti di insegnamento.Nonostante la crescente popolarità della stampa 3D, l'efficacia in termini di costi dell'acquisto di attrezzature di stampa specializzate da sola rimane limitata.Considerando che materiali diversi richiedono attrezzature specializzate e che modelli complessi richiedono ancora progettisti specializzati per operare, questi fattori aumentano significativamente i costi di stampa complessivi.Di conseguenza, molte aziende lavorano con le stampa 3D specialistiche.

Js, come uno dei professionistiServizio di stampaProvider, abbiamo una varietà di stampanti di fascia alta, una ricca biblioteca di materiali e un team di esperti con oltre 20 anni di esperienza pratica. Che si tratti della rapida verifica dei prototipi di prodotti o della creazione di modelli squisiti per presentazioni educative, siamo in grado di aiutarti in modo efficiente a creare una soluzione a catena piena dal concetto al prodotto finito.

3D printing technology

Come progettare un modello 3D di una struttura a sporgenza?

La stampa 3D è come costruire una casa con blocchi strati per strato, il nuovo strato deve essere posizionato saldamente sullo strato sottostante e non può essere depositato direttamente nell'aria, motivo per cui le strutture a strapiombo sono un po 'una sfida in un modello di stampa 3D.

La maggior parte delle stampanti ha un angolo di circa 45 gradi, al di sotto del quale il modello può essere impilato a strati. Ma al di là di quell'angolazione, la stampante ha bisogno di materiale di supporto per sostenere la sporgenza. Tuttavia, la struttura di supporto è come le impalcature e la rimozione spesso lascia segni ruvidi che influenzano l'estetica e l'accuratezza del prodotto finito.

Principio di 1,45 °

Prova a fare l'angolo di inclinazione delle parti a strapiombo ≤45 °, in modo che possano naturalmente supportare lo strato precedente e può risparmiare ulteriori materiali di supporto per trascinare le parti sporgenti.

2. Conversione di grandi strutture sporgenti per i gruppi

Se il design deve avere grandi sporgenze (ad esempio ponti o bracci estesi), considera la stampa del modello in più parti e lo assembla in seguito per evitare la seccatura diMateriali di supporto.

3. Usa le transizioni arrotondate

L'uso di transizioni ad angolo retto è spesso incline alla formazione di sporgenze invisibili, anche se non sembrano essere chiaramente sporgenti, la stampa effettiva di ogni strato del bordo sarà leggermente svasata, il che può facilmente portare a curling o collasso.

Gli angoli arrotondati sono progettati per diffondere la forza attraverso la curva, in modo che la stampa sia più resistente alla caduta, alla deformazione, eliminando al contempo il rischio di arricciare o collassare questo rischio, in modo che ogni strato possa essere stabile per assumere lo strato precedente.

4.Coose la posizione giusta per ottimizzare il supporto

  • L'area in cui il supporto tocca di solito lascia segni ruvidi e se il supporto viene aggiunto sulla superficie dell'aspetto, influisce molto sull'aspetto del modello.
  • Soluzione JS: impostiamo manualmente i supporti nel software di taglio in modo che i supporti siano concentrati su aree non critiche come il fondo o la schiena.
  • I supporti tendono a creare molta struttura ridondante, che spreca materiali di consumo e prolunga il tempo di stampa.
  • Soluzione JS: aggiungiamo o rimuoviamo manualmente i supporti nella schermata di anteprima per controllare con precisione le aree critiche. O passare aSupporti di alberi, Generare supporti solo in luoghi critici, risparmiando oltre il 30% del materiale e adatto a geometrie complesse.

Design a 3D model of a suspended structure

Come controllare la rugosità superficiale delle parti stampate in 3D attraverso i parametri di sabbiatura?

Il controllo della rugosità superficiale delle stampe 3D attraverso i parametri di sabbiatura richiede una combinazione dei seguenti fattori di ingegneria chiave, combinati con i servizi di stampa 3D della nostra azienda, per risultati ottimali:

1.Selezione del mezzo di sabbiatura

  • Scegli supporti di sabbiatura appropriati (come allumina, perle di vetro o particelle di plastica) in base alle proprietà del materiale della stampa 3D (come metallo, plastica o materiali compositi).
  • Supporta JS CompanyMateriale multiploEsperienze di elaborazione (inclusi più di 50 casi di elaborazione dei materiali) e possono abbinare i mezzi migliori per materiali diversi per garantire la rugosità della superficie controllata eliminando al contempo i modelli di strato di stampa.

2.Regolazione della pressione di sabbia

  • La pressione influisce direttamente sulla forza del trattamento superficiale.La bassa pressione (di solito inferiore a 0,4 MPa) si applica ai componenti fini e mantiene le caratteristiche fini, l'alta pressione (maggiore di 0,6 MPa) si applica alle parti di livello industriale.
  • JS controlla l'intervallo di pressione attraverso apparecchiature di precisione combinate con la sua precisione di lavorazione di ± 0,005 mm per evitare un'usura eccessiva.

3.Distanza e angolo di ugello

  • L'ugello è compreso tra 10-30 cm dal pezzo e l'angolo può essere controllato tra 30 ° e 60 ° per uniformare la trama della superficie per i migliori risultati.
  • La linea di produzione automatizzata della JS Company è dotata di un sistema di posizionamento preciso, che garantisce la stabilità dei parametri, riduce l'errore umano e migliora la coerenza dell'elaborazione batch.

4.Controllo del tempo di sabbia

Il periodo di tempo determina la rugosità (valore RA).La società JS utilizza test per determinare il tempo di stampa ottimale, come una superficie di livello medico con una lega di titaniosuperficie dei componentifino a RA 0,8 μm, pur essendo compatibile con i successivi processi di stampa a getto d'inchiostro (come scale di marcatura o codici QR).

5.Ritrattamento cooptimizzato

Dopo il sabbiatura, la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro può essere utilizzata in aree speciali di rivestimenti funzionali o trattamenti di prevenzione.Ad esempio, nei componenti aerospaziali, la forza di legame viene prima migliorata dal sabbiatura per ottenere una rugosità uniforme, quindi l'elaborazione integrata viene raggiunta dalla stampa di linee conduttive attraverso la stampa a getto d'inchiostro.

Quali sono i requisiti differenziati per lo spessore della parete dei modelli stampati 3D per materiali diversi?

1. W.Tutti i requisiti di spessore per i materiali comunemente usati

Ingegneria Plastics (ad es. ABS, PLA, Nylon)

  • Spessore della parete consigliato: 1,5-5 mm.
  • JS Advantage: supporta la tecnologia di stampa multi-rull per ottimizzare l'uniformità dello spessore delle pareti.La tolleranza è controllata a ± 0,05 mm per ridurre il rischio di deformazione dell'ordito.

Resina fotosensibile (resina trasparente/ad alta temperatura)

  • Spessore della parete consigliato: 0,8-3 mm.
  • Vantaggi: ilTecnologia SLApuò ottenere uno spessore dello strato di 0,025 mm, finitura superficiale fino a RA 0,8 μm, soddisfare i requisiti di precisione elevati.

Metallo (lega di alluminio, acciaio inossidabile)

  • Spessore della parete consigliato: 0,5-3 mm.
  • Vantaggio JS: l'attrezzatura da stampa in metallo supporta la fusione laser, riducendo lo spessore della parete al 50%.

2. Analisi dell'adattabilità tecnologica di JS

Tipo di materiale JS Core Technology Dati di miglioramento dell'efficienza
Polimero Stampa ibrida multi-materiale, camera a temperatura controllata. La velocità di modanatura è aumentata del 40%, tasso di rottami <1%.
Materiali metallici Regolazione dinamica di potenza laser, sistema di riciclaggio delle polveri. Il tempo del ciclo di produzione si è ridotto del 50%, il costo ridotto del 25%.
Materiali compositi Algoritmo di posizionamento dell'orientamento in fibra, processo di sinterizzazione ad alta temperatura. Life componente estesa di 2 volte, tasso di pass di certificazione 98%.

3.Raccomandazioni di ottimizzazione del design

  • La relazione tra spessore della parete e forza: l'aumento dello spessore della parete può migliorare la forza di flessione, ma lo spessore eccessivo può portare a una concentrazione di stress.Il software di simulazione viene utilizzato per determinare in anticipo i parametri ottimali per i clienti.
  • Progettazione della struttura di supporto: la struttura a sbalzo adotta materiale di supporto solubile (come PVA) per evitare danni post-elaborazione e l'errore di spessore della parete è controllato a ± 0,02 mm.
  • Strategia di controllo dei costi: utilizzando la progettazione dello spessore del gradiente (ad es. In basso 3 mm → superiore a 1,5 mm), l'ottimizzazione dell'algoritmo di JS può ridurre il consumo di materiale del 18%-22%.

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

Quali sono gli elementi di ingegneria chiave che influenzano il successo della stampa 3D?

Nell'area del servizio di stampa 3D, i principali fattori di ingegneria che influenzano il successo del progetto possono essere riassunti nei seguenti cinque punti:

1.Forza e design strutturale

Le prestazioni finali della stampa dei modelli 3D dipendono in larga misura dall'ottimizzazione della topologia e dalla selezione dei materiali.La società JS adotta la tecnologia di simulazione CAE per guidare i clienti aottimizzare il modelloStruttura in combinazione con gli scenari di utilizzo dei clienti.Ad esempio, al fine di soddisfare i requisiti leggeri, i nostri ingegneri raccomandano di utilizzare strutture a nido d'ape o riempimento reticolare, nonché proprietà materiali di materiale metallico o ad alta resistenza, per garantire che la stampa soddisfi i requisiti di resistenza e il controllo del peso.

2.Coordinamento hardware-software

  • Il centro di produzione intelligente di JS è dotato di stampanti 3D di livello industriale (come attrezzature di fusione del letto in polvere in metallo) e attrezzature di lavorazione a CNC, formando una linea completa di stampa e di ritrattamento.
  • Per componenti di grande o alta precisione ad alta precisione come tolleranze ± 0,005 mm, il sistema corrisponde automaticamente ai migliori parametri di stampa e ottimizza la progettazione della struttura di supporto per evitare la deformazione.I clienti aerospaziali hanno risolto il problema dei canali di raffreddamento irregolare che è difficile da risolvere dalla tecnologia tradizionale attraverso i servizi di stampa personalizzati di JS e hanno verificato l'elevata compatibilità tra attrezzature e processi.

3. Tecnologia di stampa

  • La post-elaborazione influisce direttamente sulla coerenza dell'aspetto e della funzione del prodotto. JS stabilisce un processo di controllo della qualità digitale, tra cui esplosioni di sabbia, lucidatura elettrolitica,Rivestimento PVD, ecc.
  • In tempi recenti, tra i clienti automobilistici, la resistenza alla corrosione delle staffe in lega di alluminio stampato in 3D è stata aumentata triplice dal trattamento anodizzante della nostra azienda, che entra direttamente nella fase di produzione di massa.

4.Gass Management di produzione

Sebbene la stampa 3D sia generalmente considerata adatta per la produzione di piccoli lotti, JS ha raggiunto l'efficienza nella produzione di lotti medi attraverso la progettazione della linea di produzione modulare e la standardizzazione dei processi

  • Personalizzazione batch di piccole dimensioni: i modelli di simulazione vengono sviluppati rapidamente e il costo per pezzo è inferiore alla lavorazione a CNC.
  • Produzione su scala: metalloAttrezzatura SLSLa massa può produrre parti aeronautiche, ma deve essere ottimizzata per abbinare i layout strutturali per ridurre i rifiuti di materiale (risparmiando il 15-20%).

Funzionando in parallelo con un sistema di stampa 3D multi-rull e dotato di dispositivi automatici di caricamento e scarico, il ciclo di consegna di parti su misura per un marchio sportivo viene ridotto da 4 settimane a 72 ore per lo stampaggio tradizionale iniezione.

5. Ottimizzare i costi

  • Ottimizzazione del design: utilizzando l'ottimizzazione della topologia per ridurre i rifiuti dei materiali, un cliente aerospaziale ha risparmiato il 40% dei costi dei materiali con un design leggero.
  • Integrazione del processo: la stampa 3D è integrata perfettamente conMACCHING CNC, trattamento termico e altri processi per ridurre l'outsourcing.
  • Riciclaggio del materiale: recupero di polvere di metallo e rifiuti non integrati con un tasso di utilizzo di oltre il 90%.

Key engineering elements that affect project success

In che modo JS fornisce servizi personalizzati per la stampa a colori?

1.Capacità di trattamento multi-materiale e superficiale

Offriamo più di 50 materiali (metalli, materie plastiche, compositi, ecc.) ETrattamento superficialeTecnologie (ad es. Vernice, ossidazione anodica, stampa sullo schermo, ecc.).

Se sono necessari componenti a colori, JS è possibile ottenere nei seguenti modi:

  • Colorazione diretta di parti di plastica: tintura o tintura successiva con materiali plastici colorati.
  • Rivestimento della superficie metallica: personalizzare i rivestimenti a colori in base ai requisiti di progettazione.
  • Integrazione del colore dei compositi: le fibre di colore o le particelle sono incorporate nel processo di stampaggio del materiale.

2.Capacità di progettazione personalizzata

La società ha più di 20 anni di esperienza nel settore come ingegnere, specializzato in sfide di progettazione complessa e di precisione e, secondo le esigenze dei clienti, dalla progettazione concettuale al supporto della produzione.

3.Consegna rapida e ottimizzazione dei costi

Fornire un feedback tecnico entro 24 ore dal caricamento dei clientiFile di progettazione, accorciamento del ciclo di iterazione.Attraverso la previsione dei processi e le soluzioni di sostituzione dei materiali, salviamo ai nostri clienti una media del 20% dei loro costi, garantendo al contempo il 98% degli ordini entro 1-2 settimane.

4.Sostenibilità ambientale

JS riduce i rifiuti del 20% e il consumo di energia del 15% per cento riciclando attrezzature e materiali a beneficenza energetica.Offriamo anche rivestimenti a colori ecologici o materiali a base biologica per soddisfare la domanda di produzione verde.

Riepilogo

Nella pratica ingegneristica della stampa 3D, ogni fase del percorso, dalle caratteristiche del materiale alla messa a punto dei parametri di processo, determina il successo o il fallimento del prodotto finale.Esperienza ingegneristicae l'innovazione tecnologica sono sempre le forze trainanti di base nella progettazione strutturale complessa, sia la descrizione precisa dei dettagli o l'equilibrio di supporto e sospensione.

JS come fornitore di servizi di stampa 3D professionale, combina adattabilità multi-materiale, capacità di produzione scalabile e ottimizzazione post-elaborazione per trasformare l'intento di progettazione in entità affidabili.

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I contenuti di questa pagina sono solo a scopo informativo.Serie JSNon ci sono dichiarazioni o garanzie, espresse o implicite, per quanto riguarda l'accuratezza, la completezza o la validità delle informazioni. Non si dovrebbe dedurre che un fornitore o un produttore di terze parti fornirà parametri di prestazione, tolleranze geometriche, caratteristiche di progettazione specifiche, qualità e tipo di lavorazione del materiale o lavorazione attraverso la rete Longsheng. È la responsabilità dell'acquirenteRichiedi la citazione delle partiIdentificare i requisiti specifici per queste sezioni.Si prega di contattarci per ulteriori informazioni.

Squadra JS

JS è un'azienda leader del settoreConcentrati su soluzioni di produzione personalizzate. Abbiamo oltre 20 anni di esperienza con oltre 5.000 clienti e ci concentriamo sull'alta precisioneMACCHING CNC,Produzione di lamiera,Stampa 3D,Stampaggio a iniezione,Stamping in metallo,e altri servizi di produzione unica.

La nostra fabbrica è dotata di oltre 100 centri di lavorazione a 5 assi all'avanguardia, ISO 9001: 2015 certificato. Forniamo soluzioni di produzione rapide, efficienti e di alta qualità ai clienti in oltre 150 paesi in tutto il mondo. Che si tratti di una produzione di piccoli volumi o personalizzazione su larga scala, possiamo soddisfare le tue esigenze con la consegna più veloce entro 24 ore. scegliereTecnologia JSCiò significa efficienza di selezione, qualità e professionalità.
Per saperne di più, visita il nostro sito Web:www.cncprotolabs.com

FAQ

1. Quali sono i vantaggi della stampa composita?

Migliora in modo collaborativo le proprietà strutturali (come la resistenza e la tenacità) attraverso una varietà di materiali, supporta lo stampaggio integrato di strutture complesse e irregolari, riduce i tradizionali processi di montaggio ed è adatto a campi di personalizzazione ad alta precisione in settori come impianti aerospaziali e medici.Combina l'integrazione leggera e funzionale.

2. Qual è il ruolo della struttura di supporto?

È un design ausiliario chiave per supportare la sospensione o la geometria complessa, prevenire il calcio e la deformazione del materiale nel processo di stampa, garantire la precisione del modello e l'integrità strutturale e ridurre il rischio di fallimento.

3. Cos'è la risoluzione di stampa?

Il livello minimo di accuratezza dei dettagli delle stampanti 3D, orizzontalmente e verticalmente, è generalmente misurato dallo spessore dello strato (ad esempio 0,1 mm) o densità di pixel XY (ad esempio DPI).L'alta risoluzione può fornire una struttura più fine, ma può aggiungere tempo e costi di stampa.

4.Come valutare la capacità tecnica del fornitore di servizi?

Concentrati sull'idoneità materiale, sulla progressività delle attrezzature (ad es. Copritura di più modelli tecnologici), il livello di ottimizzazione dei processi (precisione/qualità della superficie), la certificazione del settore e le storie di successo, con particolare attenzione alla capacità di soluzione e alla reattività tecnologica aftermarket.

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