موضوع مقاله: تجزیه و تحلیل DFM برای استریولیتوگرافی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تجزیه و تحلیل DFM برای استریولیتوگرافی | مقدمه: در اینجا تجزیه و تحلیل DFM برای استریولیتوگرافی توضیح داده شده است، که در آن ملاحظات طراحی برای قابلیت ساخت (DFM) در طراحی یک قطعه (یا مجموعه) برای تولید با استفاده از فرایند استریولیتوگرافی (SLA) اعمال می‌شود. | ## بخش 1: تجزیه و تحلیل DFM برای استریولیتوگرافی | قطعات و مجموعه‌های پیچیده را می‌توان مستقیماً در یک مرحله، تا حد زیادی نسبت به روش‌های قبلی تولید مانند ریخته‌گری، شکل‌دهی، ساخت فلز و ماشین‌کاری ساخت. تحقق چنین فرایند یکپارچه‌ای مستلزم آن است که طراح، قابلیت ساخت قطعه (یا مونتاژ) در فرایند را در نظر بگیرد. در هر فرایند طراحی محصول، ملاحظات DFM برای کاهش تکرار، زمان و اتلاف مواد مهم هستند. از این رو، ملاحظات طراحی مانند جهت‌گیری، عرض جغرافیایی فرایند، ساختارهای پشتیبانی و غیره باید در نظر گرفته شوند. جهت‌گیری بر ساختارهای پشتیبانی، زمان ساخت، کیفیت قطعه و هزینه قطعه تأثیر می‌گذارد. سازه‌های پیچیده ممکن است به دلیل جهت‌گیری غیرقابل وقوع؛ به درستی تولید نشوند و در نتیجه تنش‌های نامطلوب ایجاد شوند. با توجه به تکنیک ساخت لایه به لایه‌ای که فرایند دنبال می‌کند، هیچ محدودیتی در پیچیدگی کلی یک قطعه وجود ندارد. اما برخی از قوانین از طریق تجربه توسط توسعه‌دهنده چاپگر/آکادمی وضع شده‌اند که باید برای اطمینان از تشکیل ویژگی‌های فردی قطعه در «محدودیت‌های امکان‌سنجی» معینی هستند. محدودیت‌های چاپگر قیدها (محدودیت‌ها) در تولید SLA توسط دقت چاپگر، ضخامت لایه، سرعت پخت، سرعت چاپ و غیره ایجاد می‌شوند. محدودیت‌های محتلف چاپگر باید در طول طراحی در نظر گرفته شوند، مانند:Specs|Formlabs حداقل ضخامت دیوار (پشتیبانی شده و پشتیبانی نشده): ضخامت دیوار در هندسه‌ها با وضوح رزین محدود می‌شود. | ## بخش 2: تجزیه و تحلیل DFM برای استریولیتوگرافی | دیوارهای بدون تکیه‌گاه حتی بیشتر در معرض جدا شدن هستند، بنابراین چنین مواردی محدودیت بیشتری دارند. Overhang (حداکثر طول پشتیبانی نشده و حداقل زاویه پشتیبانی نشده): اورهانگ‌ها ویژگیهای هندسی هستند که به‌طور ذاتی در قطعه پشتیبانی نمی‌شوند. زوایای بیش از حد کم عمق منجر به طول بدون پشتیبانی (پیش‌بینی شده) طولانی‌تر می‌شوند. حداکثر دهانه پل: برای جلوگیری از افتادگی سازه‌های تیر مانندی که فقط در انتها نگه داشته می‌شوند، حداکثر طول دهانه این سازه‌ها باید محدود شود. حداقل قطر ستون عمودی: این برای اطمینان از بالاتر بودن قطر از حدی است که در آن موج دار می‌شود. حداقل ابعاد شیارها و جزئیات برجسته: شیارها حک شده و برجستگی‌ها ویژگی‌های برجسته کم عمق روی سطح قطعه هستند. حداقل قطر سوراخ و شعاع انحناها: انحناهای کوچکی که با ابعاد چاپ قابل تشخیص نیستند ممکن است بسته یا هموار شوند. در حین چاپ، سازه‌های پشتیبان به عنوان بخشی از طراحی عمل می‌کنند، از این رو، محدودیت‌ها و مزایای آنها در هنگام طراحی در نظر گرفته می‌شود. ملاحظات اصلی عبارتند از: پشتیبانی از هندسه زاویه کم: زوایای کم عمق ممکن است منجر به سخت شدن نامناسب رزین (مشکلات استحکام ساختاری) شود مگر اینکه تکیه گاه‌ها به‌طور یکنواخت ارائه شوند. به‌طور کلی، فراتر از یک زاویه خاص (معمولاً در حدود ۴۵ درجه)، سطح نیازی به پشتیبانی ندارد. | ## بخش 3: تجزیه و تحلیل DFM برای استریولیتوگرافی | جداکننده پاکت هوا: بدون تکیه گاه، چاپ قطعات با سطح صاف و سوراخ‌هایی در هندسه ممکن است حباب‌های هوا ایجاد کند. همان‌طور که قطعه چاپ می‌شود، این حفره‌های هوا می‌توانند باعث ایجاد فضای خالی در مدل شوند. در این مورد، ساختارهای پشتیبانی، مسیرهایی را ایجاد می‌کنند که حباب‌های هوا می‌توانند از آن خارج شوند. شی، در حالت اول، دارای مشکلات استحکامی است و نسبت به حالت دوم، زمان بیشتری برای ساخت نیاز دارد. در بسیاری از موارد، تنها با تغییر جهت قطعه، می‌توان به مسائل مربوط به ساخت پرداخت. برای مثال، یک هندسه آویزان با زاویه کم ممکن است جهت اطمینان از زوایای شیب‌دار باشد. از این رو ملاحظات عمده عبارتند از: بهبود پرداخت سطح: قسمت را به گونه ای جهت دهید که یک ویژگی در سطح بحرانی حذف شود. از نظر الگوریتمی، یک سطح آزاد به ترکیب سطوح مختلف صفحه تجزیه می‌شود و وزن به هر یک محاسبه/تخصیص می‌شود. (می توان به صورت تقریبی ارتفاع قطعه را محاسبه کرد) بهینه‌سازی ساختار پشتیبانی: ناحیه پشتیبانی شده بر اساس جهت‌گیری متفاوت است. | ## جمع‌بندی | لایه برداری آسان: تغییر جهت به گونه ای که سطح پیش‌بینی شده لایه‌ها به تدریج تغییر کند، کندن لایه پخت شده در حین چاپ آسان‌تر می‌شود.