稀疏填充与实体 FDM 零件

FDM 3D 打印：稀疏填充与实体 FDM 零件的主要优势

FDM®（熔融沉积建模）是原始 3D 打印工艺之一，在各行各业中用于生产制造辅助、快速原型制作和生产零件。 FDM 3D 打印技术使用 ABS 和聚碳酸酯等坚固的工程级热塑性塑料制造零件。在 Stratasys Direct，FDM 工业 3D 打印机是航空航天和运输公司的热门选择，适用于需要耐热或抗冲击强度的高性能应用。

FDM 3D 打印机的一个独特功能是一种构建模式，该模式允许用户使用所谓的“稀疏填充”填充零件几何形状的较厚部分。稀疏填充是指塑料被挤出成类似脚手架的结构，而不是标准的 3D 打印层。这导致 3D 零件的部分几乎是空心的，但需要保持强度和刚度的支撑。想想桥梁电缆或栏杆柱，它们之间的间隙增加了整体结构的强度。

为 FDM 零件选择的填充样式会影响零件的内部，但外部的显示和操作与实体填充零件相同。稀疏填充部件与实心填充部件类似，可通过打磨、环氧树脂、底漆和油漆等后处理工艺完成。

稀疏填充的好处

1。减轻重量

稀疏填充意味着零件中内置的材料更少，因此最终零件的重量显着降低。如果您设计的零件会因重量更轻而受益，那么稀疏填充是一种在保持强度的同时减轻重量的简单方法。

2。缩短构建时间

由于 3D 打印机在每一层中铺设的塑料较少，因此使用稀疏填充的部件需要更少的时间来构建。凭借 3D 打印的速度优势，稀疏填充节省的时间意味着更快地交付您的零件。

3。降低零件成本

此外，用于构建备用填充部件的材料减少和更快的打印时间有助于降低整体部件的成本。在 Stratasys Direct，构建时间和材料成本是影响每个零件成本的主要因素。

何时使用实心内部填充

Stratasys Direct 建议客户在以下情况下使用固体内部填充物：

1。零件强度是关键特征

虽然在截面中使用稀疏填充的零件仍然保持强度，但实心填充通常会提供更坚固的零件。例如，如果您正在对能够承受高冲击的原型进行功能测试，则应考虑使用标准实心填充填充零件的较厚部分。

2。该部分由精细的细节和薄壁组成

在 Stratasys Direct，设计中的薄壁默认是实心的，只有足够的部分才会有稀疏填充。此建议通常取决于层高，我们已将默认厚度定义为 0.2”-0.6”。在 Stratasys Direct 工程师的帮助下，可以实现更薄的厚度。

何时使用稀疏填充

Stratasys Direct 建议客户在以下情况下使用稀疏填充：

1。零件可以从更轻中受益

许多使用 3D 打印的公司都在寻找可以用金属或更重材料加工的设计的轻质替代品。 3D 打印可以通过提供复杂的形状和稀疏的内部来减轻重量。

2。该零件的内部空间很大

如果您的设计具有需要填充的内部特征，那么利用稀疏填充是一个好主意。不仅您的每个零件成本会降低，而且您的零件会更快交付。此外，如果您要设计大型产品，您可能会受益于通过减少内部塑料来显着减轻重量。

BMW 在测试夹具中使用稀疏填充

BMW AG 位于德国雷根斯堡的工厂在组装和测试保险杠支架时使用了传统机加工的铝制夹具。金属固定装置对工人来说既不舒服又沉重，他们在每次测试和应用保险杠支架时都手动握住固定装置。 BMW 发现了一个使用 3D 打印测试更优化夹具的机会。

改用 ABS-M30 热塑性材料的 FDM 稀疏填充来制造他们的夹具，BMW 能够创造更多定制的夹具，而这些夹具以前生产成本太高。新的 3D 打印夹具比以前的夹具轻 72%。由于改进了人体工程学，对装配工的负担要小得多，因此轻型夹具提高了生产率和准确性。通过改用 3D 打印，BMW 实现了每个夹具成本节省了 58%，交货时间缩短了 92%。