Технология FDM и печать больших объектов. Продолжение.

Доброго времени суток, уважаемые читатели портала 3dtoday.

Данная статья напрямую не является прямым продолжением статьи, в том смысле, что речь пойдет о несколько других объектах, применяемых, однако, вместе с объектами из первой статьи, к тому же мы не могли не заметить, что большое количество статей на данном портале тяготеют к серийности. Нам этой участи так же избежать не удалось.

Когда нам поступил данный заказ мы были сильно удивлены размером (около метра в высоту и чуть более четверти метра в ширину), а главное, количеством (речь шла о нескольких десятках) требуемых объектов. Было очень интересно поработать над чем-то столь физически масштабным и еще раз испытать на прочность MakerBot Replicator 2. На вид они напоминали простые по форме крылья на 'ножках'.Первые 3 крыла нам необходимо было сделать за неделю и доставить для тестирования. Выше их фотографии, чтобы уважаемые читатели сразу имели представление о законченном виде данных объектов.

Процесс производства в начале был следующий: 3d печать модулей, склейка, обработка швов. Просто в теории, но на практике оказалось, что это не совсем так. Для уменьшения веса, времени и стоимости печати модули делались полыми внутри, таким образом, получался контур определенной толщины. Главным моментом стало то, что при печати (даже из пластика PLA), детали, которые должны были быть одинаковыми, из-за деформации получались немного разной толщины, что при сборке давало очень ощутимые перепады, на механическое устранение которых было потрачено довольно-таки много времени. Однако делать было нечего, так как данный момент был обнаружен, когда большая часть модулей из первой партии была уже напечатана. Также было замечено, что изначально ножки получились не очень прочными, и им явно была необходима модификация.

Так, по ходу событий, были внесены первые изменения: усилены ножки; добавлены элементы, связующие противоположные стенки модуля, которые, по совместительству, стали пазами для связующих элементов по высоте. Данные пазы должны были добавить прочности целой конструкции, а также упростить сборку ножек и основного модуля (крылья отправлялись заказчику в полу-разобранном виде, чтобы упростить транспортировку и минимизировать вероятность повреждения конструкции в пути). Подходя к завершению процесса печати мы приступили к сборке и обработке. В первый раз она происходила по следующей схеме:

1) Первичная обработка поверхности наждачной бумагой.

2) Склейка.

3) Обработка швов.

4) Покрытие поверхности грунтовкой (где необходимо)

5) Финишная обработка наждачной бумагой.

По причине деформации деталей, описанной выше, процесс шлифовки и обработки швов дался нам очень непросто, пальцы стирались в кровь, а объем затраченных физических усилий легко мог соперничать с недельной тренировкой в спортзале. В результате мы получили тщательно отшлифованные гладкие объекты, по форме напоминающие крылья, которые способны выполнить, возложенную на них аэродинамическую задачу - направлять воздушный поток определенным образом.Первая партия была готова, мы вздохнули с облегчением и принялись разминать уставшие руки. Но долго отдыхать нам не пришлось, так как поступил заказ на вторую партию.

Выше мы описали некоторые изменения модулей, благодаря которым процесс сборки и обработки швов упростился, а прочность конструкции увеличилась. На изготовление 10 'крыльев' ушло 2 недели в штатном режиме. В этот раз, мы решили покрасить их и покрыть лаком, чтобы улучшить аэродинамические свойства. Процесс механической обработки, благодаря предыдущему опыту, был оптимизирован.

Спустя некоторое время после отправки второй партии, нам пришло печальное известие о том, что крылья подверглись длительному воздействию высоких температур, и некоторые из них 'поплыли', т.е. частично потеряли свою форму, что сделало их непригодными к использованию по назначению.

Была поставлена задача разработать конструкцию, которая имела бы жесткий каркас и могла эффективно сопротивляться тепловым воздействиям. Вместе с клиентом такое решение было найдено:

1) К каждому модулю добавлялись ребра жесткости из МДФ, вырезанные по профилю на станке ЧПУ.

2) Связующим звеном для всех модулей и, по совместительству, контроллером правильного позиционирования, становился пластиковый стержень.

Здесь стоит сказать, что изготовление из пластика ABS не рассматривалось, по причине большей стоимости работ и высокой степени деформации деталей, особенно, учитывая форму модулей.

В данный момент крылья последней модификации успешно дошли до адресата и проходят полевое тестирование. Мы надеемся, они с ним успешно справятся.

В заключении хотелось бы отметить, что суммарная площадь поверхности отпечатанных объектов составила более 20 м2.

P.S.

Так как содержимое посылок представляет из себя весьма хрупкие конструкции, нам особым образом пришлось подумать над упаковкой для транспортировки. В данный момент мы можем с гордостью сказать, что была найдена оптимальная форма и наполнение упаковки, что обеспечивает сохранность грузов при доставке в любую точку земли, любой транспортной компанией.

Спасибо за внимание!