3D-печать является одной из самых быстро развивающихся технологий в сфере производства. Регулярно публикуются статьи о новых методах и технологиях печати, которые позволяют внедрять аддитивное производство во всё новые сферы. Кроме того 3D-печать становится более доступной и всё больше производителей задействуют эту технологию. В условиях активно развивающегося рынка производителям в этой сфере необходимо оставаться конкурентоспособными, что требует сокращения времени производства, и сохранения при этом качества изделий при экономии расходных материалов. Инженеры уже давно используют различные способы для оптимизации затрат на производство: использование более доступных материалов с аналогичными характеристиками, облегчение и упрощение конструкции для снижения количества технологических операций. К сожалению, эти решения не являются универсальными.
Главный вопрос в динамично развивающейся отрасли заключается в следующем: как можно увеличить скорость производства продукции на 3D-принтере и снизить себестоимость каждого изделия? Ответ прост: достаточно увеличить количество деталей, производимых за один запуск, ведь неэффективное размещение деталей в камере может привести к увеличенному расходу материала и ошибкам печати.
Именно здесь на помощь приходит программное обеспечение для оптимизации процесса и пространства в камере 3D-принтера, а также процесс нестинга.
Нестинг – это расчет оптимального распределения деталей в производственном пространстве, учитывающий:
- минимальные расстояния между объектами,
- соотношение израсходованного материала,
- необходимую ориентацию выбранных деталей и другие процессы, необходимые для верного расположения деталей в камере.
Программное обеспечение для нестинга играет довольно простую, но важную роль. Оно позволяет достичь максимальной экономии материалов и времени производства деталей. Однако, данное ПО не считается программным обеспечением САПР, поскольку в нем отсутствует возможность проектировать модель.
Ключевая его роль заключается в оптимизации размещения объектов на печатном столе для достижения максимального количества деталей на объем печати за один запуск. ПО сортирует, ориентирует и упорядочивает 3D-файлы, чтобы максимизировать пространство внутри 3D-принтера, не используя при этом непроизводственные зоны.
Таким образом, ПО для автоматической компоновки в 3D-печати работает как видеоигра «Тетрис», где главная цель – поместить каждый блок в свободную зону, для оптимизации пространства на игровом поле.
В настоящее время нестинг все чаще доступен в решениях как дополнительная опция проектирования в составе некоторых из продуктов, доступных на рынке: VoxelDance Additive, Materialise Magics и Fabpilot. Например, флагманский продукт VoxelDance Additive совместим с основными промышленными технологиями 3D-печати, такими как DLP, SLA, SLS и SLM. Он охватывает различные области применения, включая авиацию, медицину, автомобильную промышленность, формовку, производство обуви, стоматологию, ювелирное дело и прототипирование.
Такой широкий спектр возможностей VoxelDance привлекает все больше ведущих компаний по аддитивному производству и поставщиков услуг по всему миру, которые выбирают сотрудничество с этим ПО, исследуя инновации и развитие в различных областях применения технологии 3D-печати.
Нестинг работает практически со всеми технологиями 3D-печати. Однако важно отметить, что применение авторазмещения наиболее выгодно при печати порошками и без поддержек.
Таким образом, наиболее высокую эффективность этот этап подготовки камеры печати покажет при его использовании с 3D-принтерами, использующими решения PBF (такие как SLS или MJF) . Компания Sintratec, производитель SLS 3D-принтеров, подтвердила преимущества данного подхода оптимизации с помощью 3D-принтера, печатающего по технологии селективного лазерного спекания. Фактически нестинг сэкономил 800 часов производства деталей, 47 кг порошка и 50 часов труда на 100 печатных работах, выполненных компанией.
ПО для размещения позволяет работать с любыми материалами. Таким образом, можно воспользоваться преимуществами нестинга с такими материалами как металл, нейлон, PEEK, полипропилен или смола, что позволяет использовать его для DLP и SLA 3D-печати. Однако в случае с этими технологиями нестинг не экономит материалы, но сокращает время производства деталей.
Логично, что комплектование в 3D-печати совместимо со всеми типами 3D-принтеров. Но подавляющее большинство ПО используется на профессиональных и промышленных машинах из-за их большего объема производства, в том числе в автомобильной, медицинской и аэрокосмической промышленности. Фактически, он способен охватить все сферы, в которых могут быть задействованы технологии 3D-печати.
Ключевым преимуществом нестинга является то, что его применение возможно при печати деталей разных форм и размеров.
Ошибки в нестинге
При использовании ПО для 3D-нестинга необходимо обратить внимание на некоторые важные детали.
Прежде всего, в автоматическом или ручном нестинге важно оставлять зазор не менее 1,5 мм между всеми компонентами в 3D-файле при печати SLS и зазор 5 мм при печати MJF. Это необходимо для снижения температуры вокруг детали, так как тепло, выделяемое в процессе печати, может привести к слиянию деталей.
Кроме того, возможно возникновение взаимопересечения деталей.
Эта проблема возникает, когда ПО не учитывает структуру двух кольцеобразных частей, и элементы пересекаются или связываются вместе. После печати деталей в такой конфигурации их применение невозможно.
Третья ошибка заключается в возможности печати объекта меньшего размера внутри детали большего размера. В таком случае извлечь одну деталь из другой невозможно. Для предотвращения таких ситуаций пользователь должен убедиться, что больший объект имеет отверстие достаточного размера для извлечения более мелких деталей.
Также не стоит забывать, что время экспозиции должно быть как можно более равномерным от слоя к слою. Некоторые программы позволяют построить график времени печати на каждый слой и даже сгладить резкие скачки для повышения качества печати.
Что вы думаете о нестинге? Дайте нам знать в комментариях ниже.
А если у вас остались вопросы, вы можете смело задать их через форму обратной связи на сайте или по телефону +7 (800) 333-07-58
Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640
