Мастер-модели и матрицы на FDM 3D принтере

Марат

При одновременном наличии ЦНЦ фрезера и 3Д принтера всё упрощается в разы - печатаем матрицу с учётом последующей чистовой обработки на ЦНЦ фрезере за один проход. Тогда да, получается экономия и по стоимости материала и по ручному труду…

Lazy
Марат:

печатаем матрицу с учётом последующей чистовой обработки на ЦНЦ

Масло смазываем маслом…
Не, я не спорю, можно ещё более бредовые идеи продвигать. Но зачем?

Марат
Lazy:

можно ещё более бредовые идеи продвигать

Почему бредовые-то??? Для фрезеровки матрицы нужно делать 3Д модель? Нужно. Потом из куска заготовки фрезеровать саму матрицу с выбросом 90 процентов материала в стружку, затем вручную доводить. Посчитайте себестоимость работ и трудозатрат с учётом того, что фрезер потребляет энергии раз в 10 больше, чем 3Д принтер. Теперь вариант с печатью 3Д модель уже есть, сделать из неё STL-ку - три кнопки на клаве нажать- на ускоренных режимах печатаем матрицу не думая о чистоте поверхности, перекидываем на фрезер и как чисто пропыливаем поверхность, т.е. делаем один, всего один чистовой проход. Что не так?

Lazy
Марат:

Потом из куска заготовки фрезеровать саму матрицу с выбросом 90 процентов

А что, так можно было? 😃

Марат:

не думая о чистоте поверхности

Марат:

чисто пропыливаем поверхность

Пропыливаем - в смысле по пол миллиметра снимаем? Толщина стенок матрицы у вас какая? На каком каркасе она закреплена? Как выкладывать, как подавать связующее, как обрезать, как термообрабатывать? Какой КТЛС у печатного пластика, на сколько уйдут размеры?

Марат
Lazy:

А что, так можно было?

А что, на самом деле не так - при фрезеровке в стружку материал не уходит?

Lazy:

Пропыливаем - в смысле по пол миллиметра снимаем?

Пропыливаем - в смысле пару десяток снимаем.

Lazy:

Толщина стенок матрицы у вас какая?

Да точно такая как и у фрезерованной.

Lazy:

На каком каркасе она закреплена?

Каркас зачем - напечатанная обладает достаточной жёсткостью. Если матрица состоит из многих частей, то собирается по типу ЛЕГО.

Lazy:

Как выкладывать, как подавать связующее, как обрезать, как термообрабатывать? Какой КТЛС у печатного пластика, на сколько уйдут размеры?

Всё зависит от того что вы хотите формовать и каким материалом печатать матрицу. По термообработке - температуру при которой термообрабатывают саму деталь печатные филаменты держат. Всё остальное практически то же самое как и у модельных пластиков…

Так для примера…

Lazy
Марат:

Так для примера…

Да да, главное - близко к изделию не подходить. 😃

Марат:

Пропыливаем - в смысле пару десяток снимаем.

Ну если это пропыливаем, то дальше уже нет вопросов.

Марат
Lazy:

Ну если это пропыливаем, то дальше уже нет вопросов.

На вас не угодишь - в чём проблема снять чистовым проходом радиусной фрезой диаметром ну скажем 4 мм с шагом 0,2 мм на глубину 0,3 - 0.4 мм пластик?
А… я понял … ваши познания в области ЦНЦ-обработки безграничны.
Ну нет так нет.

Lazy
Марат:

в чём проблема

Пропылить - это сотка по плоскости.

Марат
Lazy:

Пропылить - это сотка по плоскости.

Величина глубины обработки для “пропылить” зависит от жёсткости системы СПИД (станок, приспособление, инструмент, деталь). А сотки пропыляют на “сырорезках” сделанных из машиностроительного профиля, жёсткость которых, не позволяет добиться соответствующей точности при бОльших съёмах при более менее адекватных подачах.

Lazy
Марат:

Величина глубины обработки для “пропылить” зависит от жёсткости системы

Вы только фрезеровщикам это не рассказывайте 😃

Марат

Владимир, вы сами-то за фрезерным станком (нормальным, а не из говна и палок) стояли?? Или так, по привычке умничаете???

Lazy

Моя подпись - самая нижняя в штампе чертежа. Если вы понимаете о чем речь. И что бы я её поставил, конструктор должен старательно работать.

Токсик

Привет всем!

Ребята вы не о том бодаетесь. Можно пропылить и сотку и миллиметр. Кому как нравится.
У меня ни каких подписей под чертежами и на чертеже нету, я их просто пользую.

Всем пока, пока, пока.

Марат
Lazy:

И что бы я её поставил, конструктор должен старательно работать.

Ага… хороший конструктор никогда ни на какой форме не поставит чистовую обработку на фрезерном станке с глубиной в сотку. А если и поставил, то такая матрица будет стоить как керченский мост! А тем более на фрезерах моделистов собранных на китайских комплектующих. К вашему сведению катанные ШВП, которые в основном применяются на таких станках имеют нормированное предельное отклонение шага винта на длине 300 мм 0.05мм. И если такой винт стоит на оси Z и обрабатывается криволинейная поверхность то о какой сотке можно говорить… Теоретики блин…

Lazy
Марат:

чистовую обработку на фрезерном станке с глубиной в сотку

Ясно, дальше не стоит продолжать. Печатайте матрицы, пылите по пол миллиметра, успехов в творчестве.

Марат
Lazy:

дальше не стоит продолжать

Я тоже так думаю, удачи в пылении в сотку…

7 months later
TPEHAK

Я строю 4-х метровый радиопланер и уже всё больше склоняюсь к тому, чтобы напечатать все матрицы на 3Д принтере. Это слишком утомительно, долго и дорого делать мастер-мотели каждой детали, особенно на 4-х метровую дуру. Хотя самые сложные мастер-модели уже почти готовы (секции крыльев и стабилизатор), мне ещё предстоит делать по ним матрицы, а это тоже трудоёмкий долгий и дорогой процесс.

К мысли сделать все матрицы на 3Д принтере я пришёл после того, как решил стелать мастер-модель стабилизатора по матрице напечатаной на 3Д принтере. Идея была в том, чтобы сократить время ручного труда и доводки, напечатать матрицу, снять с неё мастер модель, слегка её подшкурить и загрунтовать, чтобы сбить текстуру 3Д печати и неровности от неё и мастер-модель готова. Каково было моё удивление, когда из пластиковой матрицы, напечатаной на FDM 3Д принтере вышел практически готовый стабилизатор без изъянов.

Я напечатал части матрицы из PLA+ пластика (стенки сделал потолще в пять слоёв и сделал заполнение достаточно плотное, но это было излишне, можно было бы сделать потоньше, поменят дизайн матрицы и сэкономить значительно на матерриалах без ущерба функционалу матрицы)

Подшкурил слегка чтобы сбить основные неровности и склеил части матрицы на плоской поверхности и приклеил ребро из фанеры для усиления.

После склейки полной матрицы подшкурил и подшпаклевал ещё немного самые большие изъяны. Я не имел целью полностью извести текстуру печати, так как я бы все равно шкурил бы мастер модель после извлечения из матрицы, поэтому пошкурил только слегка и не задувал никакой грунтовкой. Далее намазал разделительный воск, задул PVA из пульверизатора

Выложил в матрицу стеклоткани, углеткани и смолы, скрутил половинки

На следующий день извлёк мастер-модель. Моему удивлению не было предела, стабилизатор вылупился практически без изъянов, если бы это не была мастер-модель - просто бери и ставь на самолёт. Зачем я трачу столько усилий, времени и денег на изготовление и доводку мастер-моделей, когда можно тупо сразу напечатать матрицу на 3Д принтере, облогородить её слегка (подшкурить, подшпаклевать, загрунтовать и подшкурить ещё чтобы окончательно сбить текстуру печати, может слегка располировать) и можно делать самолёт.

А вот готовая мастер-модель после долгих утомительных часов грунтования, ошкуривания и полировки. А ведь ещё надо с этого дела снимать матрицы (строить опалубку, готовить материалы к снятию матрицы, закладывать матрицу, доводить матрицу) - а только одно это даже более трудоёмко, чем напечатаная на 3Д принтере матрица. При этом напечатаная на 3Д принтере матрица и слегка доведёная даёт результат более, чем удовлетворительный, но при этом экономия сил, времени, денег просто колоссальная. Особенно если тебе надо построить только пару-тройку самолётов. Вобщем я больше никогда не буду делать мастер-модели после этого проекта, только напечатаные на 3Д принтере матрицы. Я предпочту посидеть месяц за компьютером, проектируя матрицу для 3Д печати, а потом без пыли игрязи напечатать и собрать её, чем вбухать кучу денег в композитные материалы, а потом целый год в поте лица в грязи и пыли стругать мастер-модель и снимать с неё матрицу.

Lazy
TPEHAK:

а потом целый год

Вырезать из модельного пластика ММ и снять с неё формовочную оснастку? 😃 Сложно-дорого?

Maksus

Илья, чем вызвано такое полукруглое сечение матрицы? А полость внутри прямоугольная… И как удалось избежать завала краёв при вышкуривании? Я имею ввиду, что вдоль передней и задней кромок грань, где профиль переходит в плоскость разъёма, может стать не острая, и будет много облоя.

TPEHAK
Maksus:

Илья, чем вызвано такое полукруглое сечение матрицы? А полость внутри прямоугольная… И как удалось избежать завала краёв при вышкуривании? Я имею ввиду, что вдоль передней и задней кромок грань, где профиль переходит в плоскость разъёма, может стать не острая, и будет много облоя.

Сечение матрицы у осноования такое большое потому, что матрица печатается вертикально и сразу большой длинны, поэтому, чтобы она была устойчива во время печати и её не уводило, ей делается большое основание.

Основание полукруглое по двум причинам. Первая, это потому, что окружность даёт максимум устойчивости при минимуме патериалла (экономия материала для печати). Вторая, это потому, что FDM 3D принтер не любит острых углов, в идеале все углы должны иметь скругления (за исключением тех, что должны быть острыми, напрмер элементы рабочей поверхности матрицы), так детать меньше уводит, меньше артефактов печати и геометрия получается наибоее точная.

Прямоугольная полость внутри для экономии материалла. Я делал достаточно плотное заполнение детали для жёсткости, поэтому полость внутри даёт экономию. Прямоуголная она потому, что мне так легче было сделать 3Д модель, можно было бы потратить больше времени и сделать её другой формы для тонкостенной матрицы, но там экономия материала была бы не существенной по стравнению с затраченым на моделирование временем.

Чтобы кромки не увело при ошкуривании я шкурил немного, чисто чтобы сбить текстуру и большие бугры. Шкурил только 80-ой шкуркой. Плоскость разъёма шкурил на плоской жёсткой поверхности с наклееной на неё наждачкой. Потом склеил чати матрицы используя ошкуриную плоскость разъёма, как базовую поверхность на плоском стапеле. После склеки матрицы шкурил рабочие поверхности. Я использовал эластичный брусок (из пены) для ошкуривания с наклееной на него наждачкой. Его можно согнуть по кривизне детали, чтобы ошкуривать вогнутые поверхности. Когда шкурил ориентировался на изменение цвета ошкуреной поверхности, чтобы не перешкурить (чёрный блестящий пластик после ошкуривания становится светло серым матовым). Начинал с центра, с самого лёгкого, двигаясь к краям. Заднюю кромку шкурил аккуратнее (с лёгким нажатием), постоянно котролируя, где шкурит наждачка. Подбираясь к передней кромке перешёл с эластичного бруска на согнутую наждачную бумагу прижимая её пальцами и за счёт жёсткости самой наждачки, так же с небольшим нажатием постоянно контролирауя, где шкурит наждачка. С облоем проблем не было.

Сейчас делаю по такой же технологии матрицу для мастер-модели фюзеляжа. Если не поленюсь, может при этом испытаю, какая будет поверхность, если её не только ошкурить, но и задуть полиэфирной грунтовкой и зашкуить ещё раз перед закладкой детали.

Подход к конструкции матрицы я немного изменил. Теперь печатаю множество не длинных секций, которые будут склеиваться вместе на плоском стапеле по поверхности разъёма. Части между собой выравниваются штифтами. Вся половинка выравнивается при помощи линейки приложеной к штифтам вставленым в заднюю часть матрицы. Потом половинка матрицы будет усилена, а по ней бдет собрана вторая половинка (так же выравниваемая по плоскости разъёма и штифтам).

Maksus

Большое спасибо за информацию!