Passando a agulha com facilidade:tamanhos mínimos de fibra

Os filamentos compostos Markforged têm propriedades incríveis e podem adicionar alta resistência e rigidez a muitas peças impressas em 3D. Como todos os processos de fabricação, no entanto, a impressão 3D reforçada com composto é mais adequada para certas aplicações que podem aproveitar as vantagens do processo específico. Em operações de usinagem CNC, por exemplo, uma fresa de topo quadrada pode produzir recursos de cavidade ou ranhuras até uma largura mínima, que é limitada pelo diâmetro da fresa de topo selecionada, de modo que uma fresadora CNC se destaca na produção de recursos de cavidade maiores do que o mínimo Tamanho.

Da mesma forma, os filamentos compósitos Markforged têm uma largura fixa quando impressos e, devido a limitações espaciais, só podem ser usados ​​para reforçar estruturas que excedem uma espessura mínima. Um desafio comum de design que nossos clientes encontram ao reforçar uma peça com filamentos compostos é que a peça tem uma geometria de seção transversal estreita em uma determinada região que não deixa espaço para nossos filamentos compostos. Visto que é sempre mais eficiente projetar uma peça desde o início com os recursos de seu processo de produção em mente, criamos este guia prático sobre as práticas recomendadas para projetar peças de maneira eficaz para impressão 3D reforçada com compostos.

Reforçar entre as linhas

Os filamentos compostos Markforged precisam ser capazes de fluir entre as camadas externas de náilon de uma peça, portanto, é fundamental deixar espaço suficiente para eles. Ao reforçar uma seção fina, você precisa usar um anel de fibra concêntrico em Eiger para garantir que um único caminho de fibra seja estabelecido através da geometria estreita. Você pode fazer isso usando o padrão de fibra "Fibra concêntrica" ​​em Eiger ou usando o padrão de fibra "Fibra isotrópica" com pelo menos um "Anel de fibra concêntrica" ​​especificado, se você precisar de reforço adicional em outra parte da peça. Na imagem abaixo, simplesmente usei o padrão "Fibra concêntrica" ​​para adicionar um único caminho de Kevlar. Observe que especificar um número de 'anéis de fibra concêntricos' informa ao Eiger para reforçar automaticamente a peça com até aquele número de anéis se houver espaço para isso.

Se a seção transversal da peça sendo reforçada permitir um loop contínuo (como na imagem acima), então um único caminho de fibra pode ser estabelecido para reforçar a peça. A largura de um caminho de fibra é de aproximadamente 1 mm e com os dois caminhos de revestimento de náilon em cada lado da fibra, a espessura mínima da parte que pode ser reforçada é de aproximadamente 2,9 mm. Esta é a dimensão mínima que você deve incorporar em seu projeto se desejar reforçar uma seção com fibra composta.

Virando a esquina

Mas e quanto às seções finas que se projetam para fora do corpo principal de uma peça e só estão conectadas à peça em uma das extremidades? Este cenário é comum em palhetas, pás de turbinas ou hélices, por exemplo. Nesse caso, a fibra deve dobrar de volta sobre si mesma para formar um anel concêntrico.

Nesse caso, dois caminhos de fibra precisam se encaixar no recurso de projeção. Como mencionamos antes, cada caminho da fibra é de aproximadamente 1 mm, o que resulta em uma largura mínima para um recurso de projeção de 3,8 mm.

Outros aplicativos

A regra para projeções descritas acima é mais importante para projetar recursos que precisam de fibra em pontos críticos ao longo da projeção - ou seja, rodas dentadas e engrenagens. Para que o dente de uma engrenagem seja devidamente reforçado com fibra desde a raiz até a ponta, ele deve ser mais largo do que o limite mínimo de 3,8 mm na ponta do dente da engrenagem.

No caso de engrenagens e rodas dentadas menores, a fibra muitas vezes pode ajudar a reforçar o dente, mas pode não ser capaz de se encaixar totalmente na ponta. Isso ainda resultará em uma engrenagem que é mais forte do que uma de plástico puro, mas pode ser mais fraca localmente ao longo do dente do que o desejado.

Em resumo, para reforçar adequadamente uma peça com fibra:

• A largura mínima da parte para uma região fina conectada a uma parte maior em ambas as extremidades é 2,9 mm
• A largura mínima da peça para um recurso de projeção é 3,8 mm

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