Cum pregătiți fișierul STL sau STEP pentru printare SLS

Cele mai multe probleme ale unei piese SLS se pot observa deja în fișier: un perete prea subțire, o cavitate închisă care va rămâne plină de pulbere sau un model exportat în inchi și citit în milimetri. Un fișier bine pregătit permite o ofertă corectă de la început și o piesă conformă cu așteptările. Ghidul de mai jos începe cu exportul și se încheie cu informațiile care trebuie incluse în cerere.

STL, STEP, 3MF sau OBJ?

Acceptăm toate cele 4 formate, dar ele nu conțin aceeași informație.

• STEP păstrează geometria exactă din CAD, deci un cilindru rămâne cilindru și nu este aproximat cu poligoane. Unitățile sunt salvate în fișier. Putem măsura direct cotele, iar rețeaua de triunghiuri (mesh) o generăm noi, la rezoluția potrivită. Dacă aveți modelul într-un program CAD, vă recomandăm să trimiteți STEP.
• STL este o rețea de triunghiuri, fără unități și fără informație despre culori sau corpuri. Este formatul cel mai răspândit, dar calitatea lui depinde de setările de export.
• 3MF este tot o rețea de triunghiuri, dar păstrează unitățile și mai multe obiecte în același fișier, iar fișierul este comprimat. Este o alegere mai bună decât STL, dacă programul CAD folosit îl oferă.
• OBJ apare mai ales la modele scanate sau făcute în programe de modelare artistică. Este acceptat, dar verificați unitățile și scara.

Exportul corect al unui STL

Un STL aproximează suprafețele curbe cu triunghiuri plane. Dacă triunghiurile sunt prea mari, fațetele se văd pe piesă. Imprimanta reproduce exact geometria primită, iar un strat de 110 µm este mult mai fin decât fațetele unui export grosier. Dacă sunt prea mici, fișierul crește la sute de megaocteți fără un câștig vizibil.

1. Exportați în milimetri. Dacă programul cere unitatea de măsură, alegeți mm. Dacă nu o cere, verificați dimensiunile de gabarit după export.
2. Alegeți o rezoluție fină, dar nu maximă. În majoritatea programelor CAD, aceasta înseamnă o deviație (chord height) de ordinul sutimilor de milimetru și un unghi de câteva grade. Verificați găurile mici: dacă o gaură de 3 mm are doar câteva laturi vizibile, rezoluția este prea mică.
3. Exportați fiecare piesă ca fișier separat. Ansamblul se exportă ca un singur corp doar dacă piesele trebuie tipărite împreună.
4. Folosiți formatul binar, care conține aceeași geometrie ca un STL ASCII într-un fișier de câteva ori mai mic.

Verificați dacă modelul este închis

Pentru printare, modelul trebuie să fie un volum închis. Rețeaua nu trebuie să aibă găuri, fețe care se intersectează, triunghiuri cu normalele întoarse sau suprafețe fără grosime. Un model exportat dintr-un program CAD solid este de obicei corect. Problemele apar la modele scanate, la cele făcute din suprafețe sau la cele convertite de mai multe ori între formate.

Programul de pregătire pe care îl folosim, PreForm de la Formlabs, repară automat erorile mici. Reparația automată nu cunoaște însă intenția de proiectare, astfel încât poate închide o gaură care trebuia să rămână deschisă sau poate umple un canal. Dacă modelul are erori mari, este mai sigur să le corectați în programul în care a fost creat. Pentru o verificare rapidă puteți folosi funcțiile de analiză din programele slicer gratuite sau din Blender.

Dimensiuni minime în SLS

Valorile de mai jos sunt minimele publicate de Formlabs pentru PA12. Pentru PA11, TPU 90A și polipropilenă, minimele sunt puțin mai mari.

Lista completă, cu explicații, se găsește în ghidul de proiectare pentru SLS. Acestea sunt dimensiuni minime de formare. Un perete de 0,6 mm se tipărește, dar aceasta nu înseamnă că rezistă la sarcina din aplicația respectivă.

Piese goale și cavități

În SLS, o piesă plină din material costă mai mult și se răcește mai neuniform decât una golită. Dacă piesa este golită, trebuie prevăzută o cale de evacuare a pulberii. O cavitate fără ieșire rămâne plină cu pulbere nesinterizată, iar piesa cântărește aproape cât una plină. Formlabs recomandă cel puțin 2 găuri de evacuare de minimum 3,5 mm diametru, iar găurile mai mari și mai numeroase ușurează curățarea. Pentru structuri lattice (rețea), golurile trebuie să aibă cel puțin 8 mm și fețe deschise.

O grosime uniformă a pereților reduce și ea riscul de deformare, pentru că secțiunile foarte groase de lângă cele subțiri se răcesc diferit. Pe cât posibil, goliți zonele masive și păstrați pereții la grosimi apropiate.

Trimiterea ansamblurilor

Dacă piesele se tipăresc separat și se montează ulterior, trimiteți câte un fișier pentru fiecare piesă și indicați cantitatea pentru fiecare. Un nume de fișier clar, de exemplu „capac-v3.step” și „baza-v3.step”, evită confuziile între versiuni.

Un mecanism tipărit gata asamblat se trimite ca un singur fișier, cu jocul dintre piese deja modelat. Verificați în model ca piesele să nu se atingă nicăieri, deoarece orice zonă de contact sau un joc sub minim le sudează la printare. Pentru PA12, jocul minim este de 0,3 mm la trăsăturile mici și de 0,6 mm la cele mari, iar pentru PA11 și TPU 90A este de cel puțin 1 mm.

Ce informații să includeți în cerere

1. Materialul sau, dacă nu știți ce material să alegeți, funcția piesei.
2. Cantitatea pentru fiecare fișier și, dacă este cazul, volumul estimat pe an.
3. Cotele critice și toleranțele. Un desen PDF cu cotele importante marcate este cea mai clară variantă. Pentru PA12, Formlabs indică ±0,5% sau ±0,3 mm pe X și Y, valoarea mai mare dintre ele.
4. Fețele vizibile, pentru a le orienta spre partea cu suprafața mai bună.
5. Filete și inserții. Precizați unde doriți inserții filetate și ce dimensiune au sau dacă filetele sunt modelate în piesă.
6. Finisajul, adică doar sablat sau vopsit negru.
7. Termenul la care aveți nevoie de piese și adresa de livrare.

Mărimea fișierului

Formularul de ofertă acceptă fișiere de până la 8 MB. Un STEP este de obicei mult mai mic decât un STL fin al aceleiași piese, iar 3MF e comprimat. Dacă fișierele depășesc totuși limita, încărcați-le într-un serviciu de stocare online și adăugați linkul în formular.

Greșeli frecvente

• Modelul este exportat în inchi și citit în milimetri, iar piesa iese de 25,4 ori mai mică.
• Filetele sunt doar cosmetice. Multe programe CAD afișează filetul doar ca textură sau adnotare, iar la export rămâne un cilindru neted. Dacă doriți ca filetul să fie tipărit, modelați-l ca geometrie.
• Ansamblul este exportat ca un singur corp, cu piese care se suprapun, iar rezultatul este o singură piesă sudată.
• Modelul conține suprafețe fără grosime, de exemplu o carcasă modelată doar ca suprafață exterioară.
• Textul are sub 3 mm înălțime și iese ilizibil.
• Cavitățile închise nu au găuri de evacuare.

Dacă aveți dubii privind modelul, trimiteți-l oricum și menționați ce anume vă îngrijorează. Este mai simplu să discutăm o problemă înainte de printare decât după.

Pentru alegerea materialului, consultați pagina PA12, materialul de pornire pentru majoritatea pieselor. Când fișierul este pregătit, îl puteți trimite din pagina de ofertă.