Разделяне на едрогабаритни части за 3D печат

Работният обем е краен — тук е около 330×330 mm — затова, вместо да включваме едрогабаритна машина, проектираме частта като секции, което обикновено дава по-добра част. По-голямата машина не премахва основния проблем: един голям единичен печат пак трябва да се държи като една маса пластмаса.

Големите единични печати се изкривяват повече, защото термичните градиенти преминават през голяма опорна площ; рискуват повече загубени часове, ако се провалят късно в печата; и заключват цялата част в една ориентация и един материал. Разделянето позволява всяка секция да се отпечата в най-добрата си ориентация за здравина и повърхност, в правилния материал и паралелно — а провалът струва само една секция, а не цялата задача.

Добре проектираният разделен сглобен възел често е по-здрав и по-точен от граничен едрогабаритен печат. Разделянето е рутинна част от проектирането за FDM 3D печат, а не компромис.

Поставете шева там, където се скрива и където не отслабва частта. Линията на разделяне е проектен елемент, а не нещо добавено впоследствие — нейното разположение определя колко здрав, точен и чист е готовият сглобен възел.

Поставяйте шевовете по естествени ръбове и елементи, където вече съществува линия. Дръжте ги настрана от пътищата на натоварване и никога не прокарвайте шев през концентратор на напрежение — отвор, заобляне или тънка стена. Ориентирайте всяка секция така, че слоевете ѝ да минават напряко на очакваното натоварване, защото междуслойното сцепление е слабата ос и шевът не бива да наслагва втора слаба равнина върху нея.

Предпочитайте плоски прилягащи повърхности: те се печатат точно и се слепват лесно. Където външният вид има значение, поставяйте шева на невидима повърхност, така че съединението да се усеща само от монтажника, а не да се вижда от потребителя.

Изберете съединението според това как е натоварена частта и дали тя трябва някога да се разглобява. Повечето конструктивни разделяния искат самоцентриращо подравняване плюс здрава постоянна връзка; капаци и панели искат крепежен елемент, за да останат обслужваеми. Вариантите по-долу покриват честите случаи.

Добавете елементи, така че половините да прилягат само по един начин — щифтове, шпонкови канали, нут и зъб или позициониращи издатини. Самоцентриращата геометрия превръща сглобяването от гадаене в щракване и прави слепването повторяемо: частите държат собственото си подравняване, докато лепилото втвърдява.

Проектирайте хлабини от около 0.15–0.30 mm между щифта и отвора, при типичен допуск за FDM от ±0.2–0.3 mm. Твърде стегнато — печатът се пука или не сяда; твърде хлабаво — съединението губи подравняване. Изберете прилягането според материала и принтера и добавете фаска, която да въвежда частите една в друга.

За конструктивни връзки двукомпонентният епоксид с щифтове е работният кон. Той е здрав, запълва луфтове и е снизходителен към леко грапавите повърхности, които FDM произвежда. Първо нагрубете и обезмаслете прилягащите повърхности и оставете малък луфт за лепило около 0.1–0.2 mm, така че лепилото да има филм, в който да работи, а не да бъде изстискано до сухо.

Цианоакрилатът (CA) хваща бързо, но е крехък — използвайте го, за да фиксирате подравняването за секунди, а после подсилете. Заваряването с разтворител с ацетон сплавя ABS и ASA в съединение, близко до основния материал, но не работи при PETG или PLA. Каквато и да е химията, механична плюс лепена връзка заедно — щифтове плюс епоксид — побеждава всяка от двете поотделно.

Съединението е преднамерена слаба ос, подобно на междуслойното сцепление — затова проектирайте така, че шевът да не е на главния път на натоварване, или го подсилете, докато престане да е ограничаващият елемент.

Увеличете залепената площ със застъпващи или скосени съединения и припокривания; добавете вътрешни ребра и усилватели, които прехвърлят шева; комбинирайте крепеж с лепило; и оставете печатаните фиксатори да поемат срязването. Стремете се сечението на съединението да е поне равно на околната стена, така че шевът да не е най-тънкото звено в частта.

Същата анизотропия, която прави междуслойното сцепление слабата ос, важи и за съединението: спазвайте посоката на натоварване и сглобената част издържа.