CADパッケージに組み込むべき5つの重要なアディティブ製造チェック

導入:

FDMはプロトタイプのためのオブジェクトを3Dプリントする最も手頃な方法の1つです。柔軟で時間を節約できるプリントデザインのアプローチは、サービス業や機器メーカーにとって不可欠です。そして、FDMは優れた解決策を提供しています。すべての3Dデザインを3Dプリントできるわけではないため、これらのデザインを3Dプリントする際に問題がないことを確認する必要があります。そのため、CADパッケージに重要なチェックを組み込むことが非常に重要です。これにより、デザイナーがそのデザインをプリント可能な価値のあるものにすることができます。Solid Edge、Inventor、SolidworksなどのさまざまなCADソフトウェアが、FDMプリント用のデジタル製品を設計するために使用されています。FDMの3Dプリントユーザー向けに、特定のデジタルプリントの解析問題を解決するためのカスタマイズされたプラグインを開発しました。ですので、完璧な3Dプリントを作成し、ポストプロダクションのレイアウトを少なくするためには、デザインをプリントする前に考慮すべき重要なデザインチェックをチェックしてください。

CADソフトウェアに組み込む必要のある重要なチェックは、3Dプリントに役立つようにするためです。

CADソフトウェアで非水密設計の問題を解決する方法

デジタル3Dプリントデザインを描く際に最初に考慮すべきことの1つは、それを水密にすることです。非水密設計は単純にプリント不可能であるため、デザインの全体的なレイアウトを台無しにする可能性があります。非水密設計をプリントすると、壁の厚さの実際の寸法が変わるか、オーバーハング構造になる可能性があります。したがって、モデルがすべての表面から密閉されていることを確認することが最善の方法です。デジタルデザインが完全に水密であるかどうかを確認するには、Parasolidが設計の実体を確認するためのさまざまな機能を提供しています。

CADデザインソフトウェアでのオーバーハングの問題の解決方法

The image showing the angle at which an ideal overhang should be created.

オーバーハングを含むモデルを構築することは、材料に依存してオーバーハングが45度を超える複雑なFDMの状況の1つです。デザインが45度まで傾いている場合、新しくプリントされた材料がたるまない可能性が少なくなります。オーバーハングの長さも重要であり、大きなオーバーハングは確実にサポートが必要です。

ヒント：デザインに小さなオーバーハングを作成してください。突起部の形状や実際のジオメトリに注意して、複雑な角度を避けます。これにより、複雑な状況に陥ることなく、デザインの完了までの時間を大幅に節約できます。

CADソフトウェアでの設計時に3Dプリント用の適切な壁厚をチェックする方法:

壁厚は、プロジェクトを3Dプリントする際に考慮すべき重要な要素の一つです。なぜなら、壁が薄すぎると、ノズルの直径を超えて生産することはできず、厚すぎる壁も同様です。したがって、必要な壁厚はノズルの幅のほぼ2倍のサイズに測定されます。壁を厚くすることはできますが、過度に厚い壁は構造を元のデザインから逸脱させ、壁を曲げる可能性があります。ただし、デザインが密な壁を必要とする場合は、生産の時間と材料を節約するために、固い壁の代わりに内部サポートとしてクロスフィールドを描くことができます。CADソフトウェアでデジタルプリントを作成する際、私たちは壁厚を決定する際に完璧を達成するために2つのアルゴリズムの助けを借りています。1つはローリングボールアルゴリズム、もう1つはレイキャスティングアルゴリズムです。これらのアルゴリズムはどちらも壁の厚さを見つけるのに役立ちますが、レイキャスティング方法はParasolidに実装しているため、より役立ちます。

CAD設計で適切な3Dプリントのための最適なねじ山を作成する方法 –

小さなねじ山、特に微細で極度の綿密さを要求されるものは、製造が難しいです。

CADソフトウェアにおけるねじ山の直径。

ソース：ウィキペディア

CADソフトウェアの基準に従って作成されるねじ山の理想的な3Dプリント画像。

画像ソース：ウィキペディア

また、CADソフトウェア内のねじは、他の3Dプリンティング技術とは異なる方法で製造されます。CADソフトウェアのデザイナーのために、製造プロセスで完璧なナットとボルトを作成するための様々なアルゴリズムを実装しています。FDMプロセスでユニークなねじ山を作成するために、シリンダーアルゴリズムを用いて表面を作り、ブーリアン処理を行います。

また、当社の3Dプリンティングソフトウェアを使用して設計を再配置することもできます。モデルの再配置された設計は、粗い表面の印刷問題を解決し、パターンに必要なサポートの実際の量を決定するのにも役立ちます。

空洞の除去:

空洞は、FDM 3Dプリントにおける別の障害です。空洞があると、モデルが印刷中に崩壊するか、またはモデルがまったく印刷されないといった問題が発生する可能性があります。設計内の空洞を避けるためにできることの一つは、CADソフトウェアの自動空洞除去機能を使用することです。内側の空洞も除去でき、CADソフトウェアの空洞除去は正確な解決策を提供します。

さらなるカスタマイズについて：オーバーハング、壁の厚さ、サポート構造以外にも、CADソフトウェアでさらに開発するためにカスタマイズできる他の重要なことがあります。3Dプリントのための重要な付加的なチェックの将来的な範囲をチェックしてください。

印刷用穴の作成

FDMでの穴の印刷は、常に原寸大よりも小さな穴を生成することに注意が必要なプロセスです。例えば、デジタルプリント内の穴の寸法が5mmとされている場合、物理的なプリントで出てくる典型的な穴のサイズは約4.8mmになることがあります。この種の失敗は、水平方向の穴と垂直方向の穴の印刷の両方で発生します。なぜなら、水平方向の穴は理想的な形状ではなく、垂直方向の穴はノズルの圧力によって軸の横のエッジで短くなるからです。しかし、穴のズレは、設計された穴が小さいほど、モデルにおける穴に関する問題が多くなることを意味します。

注：設計ソフトウェアには、3Dプリント用にモデル内の穴に追加の許容誤差を加えることをデザイナーが支援する機能が必要です。

ブリッジの作成

一部のデザインにブリッジが必要な場合、それらを印刷することは挑戦的です。FDMでブリッジを作成する際の最も一般的な問題は、より長いブリッジを作成すると、支持基盤がないために下層がたわんでしまうことです。FDMの性質上、中央に支持がない二つのアンカーポイント上に層を構築すると、下層がたわむのは避けられません。ただし、設計が5mm未満の場合はこの限りではありません。ブリッジが5mm以上の場合は、支持を構築する必要があり、それでも抽出後にマークが残ります。

注：設計ソフトウェアには、3Dプリントのためにモデルを適切に部品に分割することをデザイナーが支援する機能が必要です。これらの部品は、3Dプリント後に組み立てることができます。

より複雑なモデルを印刷する方法

完璧な仕上がりの複雑なモデルを達成することは可能です。しかし、それらを完成させるためには、より多くの時間と多くのサポートが必要です。大きなモデルはプリンターのスペースに収まりにくく、サポートが必要な複雑なデザインは後でそれらを取り除くのが複雑です。したがって、複雑なデザインを成功させる唯一の解決策は、それを部品に分割することです。これは、大きなモデルを印刷する際にも役立ちます。しかし、プロジェクトを分割する前に考慮すべき最も重要なことは、それが3Dプリントのプロセスに対応できることを確認することです。最終的に、すべてのピースをくっつけてデザインを達成することができます。

オーバーハングとブリッジのための完璧なサポートの作り方

急なオーバーハングや大きなブリッジを含むデザインを構築する際には、サポートが不可欠です。45度を超えるオーバーハングにはサポートが必要であることはわかっています。しかし、それには追加の時間と印刷コストがかかり、さらに複雑なデザインに追加されたサポートは取り除くのが容易ではありません。取り除いた後にはっきりとしたマークが残り、それが制作を躊躇させる主な障害となることがあります。しかし、解決策があります。45度を超える複雑なデザインを作成する際は、後のポストプロダクションでそれらを取り除く際に時間を節約できるよう、できるだけ独立したサポートを提供しようと試みてください。

結論:

FDMはコスト効率の良い3Dプリンティング技術であるため、CADパッケージに3Dプリンティングをサポートするための重要なチェック機能が組み込まれていることを確認することが最も重要です。nCircleは、CADソフトウェアにそのような機能を構築する専門知識を持っています。