Schritt 3: Erklärungen, Einschränkungen und künftige Arbeit
Das war also ziemlich cool! Lassen Sie uns warum die Optimierungen gearbeitet, die Grenzen des Systems, das heißt in der Praxis und wie aus es zukünftig auf verbessert werden könnte.
Erklärung
Direkter Zug (Drucken ohne Trennung) arbeitete in diesem Fall vor allem, weil wir Software verwendet, um die Geometrie und Material zu optimieren.
Sie feststellen aus dem Diagramm oben, dass die Gitterstruktur, dass die globale Fläche (die Summe aller weißen Pixel in einem bestimmten Segment) nie mehr 15 % des Segments als. Die globale Fläche muss unter 15 % bleiben, so dass die Saug Kräfte, die erinnern sind proportional zur Fläche, werden nicht größer als die Stärke des ausgehärteten Harzes, die Reißfestigkeit des PDMS-Fensters und die Normalkraft, die linearen Antrieb und Motor liefern können. Wenn die Saug Kräfte diese überschreiten, dann sind die Versagensarten als folgen:
- Saug-Kraft > Stärke des ausgehärteten Harzes: das gedruckte Objekt auseinandergezogen
- Saug-Kraft > Reißfestigkeit der PDMS: die PDMS so auseinander gerissen
- Saug-Kraft > Normalkraft von linearen Antrieb und Motor geliefert: die z-Achse-Marmeladen
Sie sehen das Diagramm und das Video an der Spitze dieses Schrittes, die Geometrie ändert sich rasch von Schicht zu Schicht zeigt, dass die Flüssigkeit leicht in den Bereichen fließen kann, die heilen müssen. Würden wir eine senkrechte Spalte drucken, dann nach ein paar Schichten würde die Flüssigkeit zwischen dem Teil und dem PDMS aufgebraucht werden und es würde schwierig sein, mehr Flüssigkeit in den heilenden Bereich zu gelangen.
Wir optimieren auch das Material um es zu heilen schneller und zu einer tieferen Tiefe durch die Reduzierung der über Foto-Inhibitor, dadurch konnten wir tiefere Hautschichten zu drucken. Technisch gesehen, könnte man dieses heraus, nennen, weil Druck bei 250 Mikron Schichten 10 Mal schneller als 25 µm Schichten. Aber mit der Optimierung des Prozesses und Geometrie, konnten wir Ember print machen 24 Mal schneller.
Einschränkungen
Es gibt vier wichtigsten Beschränkungen in Bezug auf die Geometrie, die Sie ausdrucken können
- Globale Fläche
- Lokalen Fläche: die Fläche der einzelnen Teile des Segments. Zum Beispiel ein Federbein in das Gitter.
- Veränderung der Position des lokalen Fläche: Wie ändert sich die Position des lokalen Fläche von Schicht zu Schicht
- Festigkeit des ausgehärteten Materials
Globale Fläche:
Die Saug Kräfte der globalen Fläche des Bauteils darf nicht die normale Trennung Kraft des Systems.
Lokalen Fläche:
Die maximale Länge des Zentrums der jeweils lokalen Fläche an der Grenze sollte weniger als maximale Entfernung, die ein flüssige Partikel von der Grenze zum Zentrum bei einer gegebenen Druck Geschwindigkeit und Harz Viskosität bewegen konnte. Im Wesentlichen, wenn die lokalen Fläche eine Strebe zu groß ist, wird dann Harz nicht erreichen können.
Änderungsrate der lokalen Fläche:
Die Rate der Änderung der Position, die lokalen Fläche sollte so sein, dass keine Pixel X ausgesetzt sind aufeinander folgenden Schichten.
Festigkeit des ausgehärteten Materials:
Mit einer bestimmten Geschwindigkeit werden die normalen Kräfte größer ist als die Festigkeit des ausgehärteten Materials verursacht den bedruckten Teil selbst auseinander ziehen.
Künftige Arbeit
Wie konnte Sie ein schnelleres System machen?
- Steifere zu machen: die z-Achse, die Harz-Tablett, das optische Fenster und das Harz
- Die Hemmung Schicht dicker zu machen
- Machen Sie die Harz heilen schnellere und niedrigerere Viskosität
Machen sie steifere:
Die steifere System, desto schneller können Sie ziehen und desto schneller werden Sie gedruckt. Jede Komponente des Systems müssen steif genug, um der Saug standhalten werden. Dazu gehören das ausgehärtete Harz, das optische Fenster und der z-Achse. Aber seien Sie vorsichtig, wenn Sie das Harz zu steif und stark machen, dann es wird schwierig geworden, aus dem Build-Kopf und entfernen alle unterstützt.
Machen Sie die Hemmung Schicht dicker:
Bei 5 µm ist nicht nur die Hemmung-Schicht so dick. Wenn Du könntest die Hemmung Schicht bis zu 500 1000microns dick, dann Saug Kräfte wäre vernachlässigbar, der Heilige Gral, aber schwieriger als es scheint.
Machen Sie die Harz heilen schnellere und niedrigerere Viskosität:
Eine niedrigere Viskosität Harz, die heilt in Millisekunden Druckgeschwindigkeit erhöhen würde, aber würde nicht die oben beschriebenen Grenzen überwinden.
Was bedeuten diese Einschränkungen in der Praxis?
Für den Anfang können Sie DLP-SLA Normteile wie Zahnersatz, Hörgeräte oder Ringe nicht drucken. Auch dünne ummauerten Teile wie Ohrmuscheln und dental Käppchen zuviel Fläche pro Schicht haben arbeiten (zumindest auf Ember). Wir haben festgestellt, dass alle Teile, die mit dieser Technik gedruckt dünne Gitter verstrebt werden müssen.
Das Spark-Team entwickelten ein Werkzeug um Sie Gitterstrukturen aus solid-Modelle erstellen können. Zum Beispiel nehmen wir die allgegenwärtigen Stanford Bunny können wir erstellen eine Gitter-Darstellung und dann Print Studio verwenden, um es für Ember aufzuschneiden, aber es ist schwer, das Endprodukt, die mit dieser Technik zu kontrollieren. Zum Beispiel, wenn Sie die Bunny-Modelle herunterladen sehen Sie, dass einige Teile des Gitters in den Ohren nicht mit dem Hauptteil verbunden sind. Um erfolgreich für High-Speed-DLP zu entwerfen, brauchen Sie Design-Software, die den Prozess, die Hardware und Materialien versteht.
Bei Autodesk sind wir
Recherche, erstellen und Testen der Lösungen, die die Zukunft der Herstellung verändern werden. In der Zukunft, können Sie nicht sitzen an einer Workstation und skizzieren, Extrudieren und bilden einen Teil. Sie können mithilfe eines generativem Design-Tools wie Dreamcatcher, wo geben Sie eine Reihe von hochrangigen Ziele einschließlich, wie Sie wollen, um ein Produkt herzustellen und der Computer Tausende von Designs Optionen durchläuft, bis er eine findet, die alle Ihre Ziele erfüllt. Die Ausgabe wäre ein Funktionsteil, die für High-Speed-DLP optimiert ist.
Der Schlüssel zum Entriegeln High-Speed-DLP als Fertigungsverfahren ist nicht nur neue Hardware oder Materialien aber in der Tat beruht auf die Entwicklung neuer Design-Software, der die Funktionen im Angebot voll nutzen kann. Deshalb bauen wir ein angeschlossenen Ökosystem von Hardware, Software und Materialien, so dass wir Produktion liefern kann bereit additive Fertigung Workflows.
