چگونه لقی اتصال را با مکعب آزمون تلرانس FDM اندازه‌گیری کنید؟

مکعب آزمون تلرانس FDM با اندازه‌گیری لقی اتصال به شما کمک می‌کند مشخص کنید دو قطعه‌ای که باید به هم متصل شوند، چقدر فشرده، روان یا آزاد روی هم قرار بگیرند. مطمئن‌ترین راه برای یافتن تلرانس واقعی چاپگر خودتان، چاپ یک قطعهٔ آزمایشی کوچک با مقادیر مختلف لقی و اندازه‌گیری انطباق‌هاست.

چرا تلرانس یک مقدار ثابت نیست؟

اندازهٔ مدل در CAD و اندازهٔ قطعهٔ چاپ‌شده ممکن است با توجه به ماده، جهت چاپ، تنظیمات لایه و کالیبراسیون دستگاه تغییر کند. همچنین سوراخ‌های افقی اغلب کوچک‌تر از اندازهٔ طراحی‌شده درمی‌آیند، در حالی که اندازه‌های بیرونی ممکن است در جهت دیگری تغییر کنند. بنابراین، انتقال مستقیم لقی اتصالی که روی یک چاپگر جواب داده است به چاپگری دیگر، لزوماً نتیجهٔ قابل‌اعتمادی نمی‌دهد.

نوع اتصال را هم از ابتدا مشخص کنید: قطعاتی که قرار نیست جدا شوند به اتصال فشرده نیاز دارند؛ درپوش‌هایی که باید با دست نصب و جدا شوند به اتصال لغزشی نیاز دارند؛ و قطعات متحرکی که باید فضای آزاد داشته باشند به اتصال آزادتر نیازمندند. اگر آزمون را با همان ماده‌ای انجام دهید که برای قطعهٔ اصلی در نظر دارید و جهت چاپ نیز مشابه باشد، نتیجه معنادارتر خواهد بود. کاربرد نهایی قطعه و نیرویی را هم که هنگام مونتاژ وارد می‌شود در نظر بگیرید.

چگونه قطعهٔ آزمایشی را آماده کنیم؟

1. یک انطباق ساده طراحی کنید. از مدل کوچکی استفاده کنید که در یک پایه، سوراخ‌ها یا حفره‌هایی با قطرهای مختلف و پین‌های متناظر با آن‌ها داشته باشد. لقی اسمی هر انطباق باید جداگانه و به‌آسانی قابل‌شناسایی باشد.
2. مقادیر پلکانی لقی را انتخاب کنید. برای نمونه، از 0,10 mm شروع کنید و مقادیر را با گام‌های کوچک افزایش دهید. این بازه‌ها فقط برای طراحی آزمون هستند و نتیجهٔ یکسانی را برای همهٔ دستگاه‌ها و مواد تضمین نمی‌کنند.
3. شرایط چاپ را ثابت نگه دارید. قطعه را بدون تغییر ارتفاع لایه، تعداد دیواره‌ها، تنظیم جریان و جهت چاپ، چاپ کنید. اگر هنگام آزمون چند تنظیم را هم‌زمان تغییر دهید، تشخیص عامل تغییر نتیجه دشوار می‌شود.
4. قطعات را به‌شکلی کنترل‌شده آزمایش کنید. پین‌ها را بدون فشار زیاد در حفره‌ها قرار دهید. یادداشت کنید کدام انطباق اصلاً جا نمی‌رود، کدام به نیروی قابل‌توجهی نیاز دارد و کدام به‌آسانی حرکت می‌کند.

نتیجه را درست تفسیر کنید

کوچک‌ترین لقی‌ای را انتخاب کنید که نوع اتصال موردنیاز قطعه را فراهم می‌کند؛ بااین‌حال، قطعه را در شرایط استفادهٔ واقعی هم ارزیابی کنید. برای درپوشی که مرتب باز و بسته می‌شود، نصب آسان می‌تواند اهمیت داشته باشد. در اتصالِ تحمل‌کنندهٔ بار، لقی بیش‌ازحد ممکن است باعث لق‌زدن شود. بررسی اندازه‌ها با کولیس مفید است، اما به یاد داشته باشید هنگام اندازه‌گیری قطعات کوچک و انعطاف‌پذیر، نیرویی که وارد می‌کنید می‌تواند بر اندازه‌گیری اثر بگذارد.

اگر پین‌های آزمون به‌شکلی یکنواخت بیش‌ازحد سفت یا بیش‌ازحد آزاد هستند، پیش از افزایش یا کاهش تلرانس مدل، ابتدا جریان و کالیبراسیون ابعادی را بررسی کنید. جبران جداگانه در هر مدل ممکن است مشکل یک تنظیم پایه‌ای دستگاه را پنهان کند. هنگام طراحی قطعه‌ای که اندازه در آن اهمیت دارد، اصول تولیدپذیری در راهنمای طراحی برای چاپ سه‌بعدی نیز می‌تواند مفید باشد.

از آزمون تا قطعهٔ واقعی

نتیجهٔ آزمون را یادداشت کنید: ماده، جهت چاپ، ارتفاع لایه، لقی انتخاب‌شده و حسی که اتصال ایجاد می‌کند. برای قطعات مشابهی که بعداً با همان تنظیمات چاپ می‌شوند، این یادداشت نقطهٔ شروع مناسبی خواهد بود؛ بااین‌حال، هنگام استفاده از ماده‌ای جدید یا جهتی متفاوت، انجام یک آزمون کوچک برای اطمینان دوباره تصمیمی هوشمندانه است.

هنگام به‌کارگیری نتیجهٔ آزمون، اندازهٔ قطعه، جهت چاپ و شیوهٔ مونتاژ را هم در نظر بگیرید. ممکن است یک مکعب آزمون کوچک، رفتار همهٔ بخش‌های یک مدل بلند یا پیچیده را به‌طور کامل نشان ندهد؛ شاید لازم باشد اتصالات مهم را جداگانه آزمایش کنید.

برای دیدن هزینهٔ تولید قطعه‌ای با اندازهٔ سفارشی، می‌توانید از ابزار محاسبهٔ هزینهٔ چاپ سه‌بعدی استفاده کنید و مفاهیم پایهٔ طراحی اتصال را در راهنمای تلرانس برای قطعاتی که در هم قرار می‌گیرند بخوانید. یک آزمون کوچک با کاهش نیاز به چاپ دوبارهٔ قطعهٔ کامل، تصمیم‌گیری در طراحی را قابل‌پیش‌بینی‌تر می‌کند.