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Design specifications for 3D models (Fuse 1 generation)

Design specifications for 3D models (Fuse 1 generation)

Una buona stampa 3D inizia con un modello ben progettato. Segui le nostre buone pratiche per ottimizzare i design e ridurre gli errori di stampa.

Consiglio:

Per maggiori informazioni, consulta la Guida alla progettazione per le stampanti SLS della serie Fuse [EN] [DE] [ES] [FR] [IT] [JA] [RU] [ZH].

Nota:

Le linee guida riportate di seguito sono state sviluppate utilizzando la Nylon 12 Powder di Formlabs sulla Fuse 1. Potresti riscontrare lievi variazioni con altri materiali Formlabs o impostazioni diverse.

Spessore minimo delle pareti senza supporti

Pareti verticali: 0,6 mm/600 micron
Pareti orizzontali: 0,3 mm/300 micron

Una parete non supportata è collegata ad altre pareti su meno di due lati. Le pareti verticali senza supporti con uno spessore uguale o inferiore a 0,6 mm e le pareti orizzontali senza supporti con uno spessore uguale o inferiore a 0,3 mm potrebbero deformarsi o staccarsi dal modello durante la stampa. Le pareti più sottili hanno una resistenza ridotta.

Modello che mostra lo spessore minimo delle pareti verticali e orizzontali non supportate sulle stampanti della generazione Fuse 1

Spessore minimo delle pareti con supporti

Pareti verticali: 0,6 mm/600 micron
Pareti orizzontali: 0,3 mm/300 micron

Una parete con supporti è una parete collegata ad altre pareti su due o più lati. Le pareti verticali con supporti con uno spessore uguale o inferiore a 0,6 mm e le pareti orizzontali con supporti con uno spessore uguale o inferiore a 0,3 mm potrebbero deformarsi o staccarsi dal modello durante la stampa. Le pareti più sottili hanno una resistenza ridotta.

Modello che mostra lo spessore minimo supportato delle pareti verticali e orizzontali sulle stampanti della generazione Fuse 1

Diametro minimo dei perni/cilindri

Consigliato: diametro di 0,8 mm/800 micron

Un perno o cilindro è un particolare la cui lunghezza è almeno due volte maggiore della sua larghezza. Perni o cilindri con un diametro inferiore a 0,8 mm possono deformarsi o rompersi durante la stampa.

Modello che mostra il diametro minimo di colonne e cavità sulle stampanti della generazione Fuse 1

Nota: pulizia di cilindri sottili

Fai molta attenzione quando estrai dalla tavoletta di polvere le parti stampate che includono cilindri sottili, perché possono danneggiarsi facilmente. Per ridurre il rischio di rottura, puoi creare una smussatura nel punto di incontro tra il perno e la parte.

Tolleranza minima di assemblaggio

Caratteristiche inferiori a 20 mm2: 0,2 mm/200 micron
Caratteristiche maggiori di 20 mm2: 0,4 mm/400 micron

Il gioco è la distanza tra due parti di un modello (ad esempio, la distanza tra una coppia di ingranaggi). Lascia un po' di gioco tra le parti progettate per funzionare in modo complementare dopo la stampa, come le giunture degli assemblaggi o gli ingranaggi.

Modello che mostra la tolleranza minima di assemblaggio sulle stampanti della generazione Fuse 1

Gioco per assemblaggi integrati

Caratteristiche inferiori a 20 mm2: 0,3 mm/300 micron
Caratteristiche maggiori di 20 mm2: 0,6 mm/600 micron

Il gioco è la distanza tra due parti di un modello (ad esempio, la distanza tra una coppia di ingranaggi). In caso di parti che vengono stampate insieme e fanno parte di un assemblaggio integrato, lascia abbastanza gioco da evitare che le parti si fondano insieme durante la stampa.

Modello che mostra lo spazio minimo per gli assemblaggi integrati sulle stampanti della generazione Fuse 1

Gioco di separazione tra le parti

PreForm indica che due parti SLS sono troppo vicine l'una all'altra

Minimo: 1,0 mm/1000 micron

Consigliata: 5,0 mm/5000 micron

Il gioco è la distanza tra due parti di un modello. È opportuno posizionare le parti che sono destinate ad essere separate e a non interagire l'una con l’altra ad almeno 5 mm di distanza l'una dall'altra in modo tale da minimizzare gli effetti della deformazione termica della parte vicina.

Diametro minimo dei fori

Consigliato: 1,0 mm/1000 micron

I fori con diametro inferiore a 1,0 mm negli assi X, Y e Z potrebbero chiudersi durante la stampa. La precisione di un foro non dipende solo dal diametro del foro stesso, ma anche dallo spessore della parete attraverso la quale il foro viene stampato. Più spessa è la sezione della parete, meno preciso diventa il foro. Inoltre, i fori passanti devono avere un vie di fuga in linea retta per consentire l’eliminazione del materiale durante la post-elaborazione.

Modello che mostra il diametro minimo dei fori sulle stampanti della generazione Fuse 1

Consiglio:

Per realizzare fori perfettamente concentrici, progetta un foro pilota sottodimensionato e usa un alesatore per aprire il foro fino al raggiungimento del diametro previsto.

Diametro minimo dei fori di drenaggio

Consigliata: 3,5 mm/3500 micron

In assenza di fori di drenaggio adeguati, le cavità chiuse rimarranno piene di polvere non sinterizzata. Per ottenere risultati ottimali, quando progetti una cavità includi almeno due fori di drenaggio, ciascuno con un diametro maggiore o uguale a 3,5 mm.

Modello che mostra il diametro minimo consigliato per i fori di drenaggio delle parti stampate con le stampanti della generazione Fuse 1

Consiglio:

Per facilitare la rimozione della polvere non sinterizzata dalle cavità interne, includi fori più grandi e in numero maggiore. Per garantire la pulizia delle superfici interne, progetta la parte in modo tale che le superfici in questione siano facilmente raggiungibili con gli strumenti di pulizia.

Dimensione minima dei dettagli goffrati

A. Superfici orizzontali:
A.1 Profondità: 0,15 mm/150 micron
A.2 Larghezza: 0,35 mm/350 micron
A.3 Altezza del carattere: 4,5 mm
A.4 Profondità del carattere: 0,3 mm/300 micron

B. Superfici verticali:
B.1 Profondità: 0,35 mm/350 micron
B.2 Larghezza: 0,4 mm/400 micron
B.3 Altezza del carattere: 4,5 mm
B.4 Profondità del carattere: 0,3 mm/300 micron

 

I dettagli goffrati sono particolari in rilievo poco profondi sulla superficie del modello, come ad esempio un testo. I particolari goffrati più piccoli potrebbero non essere visibili sulla parte finita. Per ottenere risultati ottimali, si consiglia di usare caratteri in grassetto per i testi goffrati.

Modello che mostra le dimensioni minime dei dettagli in rilievo sulle stampanti della generazione Fuse 1

Embossed details are shallow raised features on the surface of a model like text. Small embossed features may not be visible on the finished part. Use a bold font where possible for best results with embossed text.

Altezza minima dei dettagli incisi

A. Superfici orizzontali:
A.1 Profondità: 0,1 mm/100 micron
A.2 Larghezza: 0,3 mm/300 micron
A.3 Altezza del carattere: 3,0 mm/3000 micron
A.4 Profondità del carattere: 0,3 mm/300 micron

B. Superfici verticali:
B.1 Profondità: 0,15 mm/150 micron
B.2 Larghezza: 0,35 mm/350 micron
B.3 Altezza del carattere: 3,0 mm/3000 micron
B.4 Profondità del carattere: 0,3 mm/300 micron

 

I dettagli incisi sono particolari impressi o incassati sulla superficie del modello. I particolari incisi più piccoli potrebbero non essere visibili sulla parte finita. Per ottenere risultati ottimali, si consiglia di usare caratteri in grassetto per i testi incisi.

Modello che mostra le dimensioni minime dei dettagli incisi sulle stampanti della generazione Fuse 1

Engraved details are imprinted or recessed features on the surface of a model. Small engraved features may not be visible on the finished part. Use a bold font where possible for best results with engraved text.

Caratteristiche specifiche dei materiali

Per ottenere i migliori risultati con le stampanti della serie Fuse, è importante prendere in considerazione le proprietà specifiche del materiale utilizzato. Le seguenti linee guida permettono di ottimizzare la progettazione per la produzione additiva con diverse polveri sulle stampanti della serie Fuse.

Volume di stampa

Le dimensioni massime delle parti realizzabili con le stampanti della serie Fuse variano a causa dei diversi tassi di dilatazione termica di ciascun materiale. La seguente tabella riporta in dettaglio le varie dimensioni massime.

MaterialeDimensioni massime delle parti
Nylon 12 Powder159,8 × 159,8 × 295,5 mm
Nylon 12 GF Powder160,1 × 160,1 × 297,3 mm
Nylon 12 Tough Powder158,8 × 158,8 × 293,5 mm
Nylon 12 White Powder159,8 × 159,8 × 293,8 mm
Nylon 11 Powder158,6 × 158,6 × 294,4 mm
Nylon 11 CF Powder162,0 × 162,0 × 287,6 mm
TPU 90A Powder152,1 × 152,1 × 294,9 mm
Polypropylene Powder159,4 × 159,4 × 296,0 mm

Considerazioni di progettazione con la Nylon 12 Powder

Proprietà del materiale equilibrate, facilità di stampa, di post-elaborazione e biocompatibilità rendono la Nylon 12 Powder un eccezionale materiale per uso generico. Le linee guida delle sezioni precedenti sono state redatte usando come riferimento la Nylon 12 Powder, per cui non sono necessarie altre considerazioni di progettazione.

Considerazioni di progettazione con la Nylon 12 GF Powder

La Nylon 12 GF Powder ha prestazioni eccellenti nella stampa di parti rigide, resistenti al calore e stabili se sottoposte a carichi pesanti. Garantisce inoltre biocompatibilità per applicazioni a contatto con la pelle.

Le considerazioni di progettazione specifiche per questo materiale includono:

  • Ruvidità della superficie: la finitura superficiale con questo materiale è più ruvida rispetto alle parti stampate con la Nylon 12 Powder. Per i design che richiedono una finitura liscia sono necessari passaggi di post-elaborazione secondari quali lavorazione meccanica, levigazione o un altro processo specifico.
  • Fragilità: il filler a base di sfere di vetro nella Nylon 12 GF Powder garantisce migliore rigidità, ma al contempo rende più fragili le parti stampate. È possibile che i particolari positivi più minuti debbano essere ispessiti per evitare che si rompano nelle fasi di post-elaborazione e durante l'utilizzo finale. La fragilità è particolarmente rilevante lungo il piano orizzontale degli strati, per cui i particolari che richiedono resistenza devono in genere essere allineati, ove possibile, al piano XY.
  • Fori di fuga: la Surface Armor sulle parti stampate con la Nylon 12 GF Powder è più resistente rispetto a quelle stampate con la Nylon 12 Powder. I fori di fuga devono essere più grandi e, idealmente, tutte le superfici (interne ed esterne) devono avere una visuale diretta, in modo che possano essere pulite a fondo mediante sabbiatura nei passaggi finali.

Considerazioni di progettazione per la Nylon 12 Tough Powder

La Nylon 12 Tough Powder offre elevata duttilità e accuratezza dimensionale su tutta la camera di stampa, permettendoti di stampare parti più resistenti con meno deformazioni, senza sacrificare la resistenza.

Le considerazioni di progettazione specifiche per questo materiale includono:

  • Posizione del modello: orienta le parti verso il centro della camera di stampa e lontano dalle pareti e dal piano della camera di stampa, in particolare dalla parete posteriore, per ridurre i difetti superficiali.
  • Distanziamento delle parti: distanzia tutte le parti di almeno 5 mm l'una dall'altra per ottenere la migliore qualità della superficie e la più facile rimozione della polvere.

Considerazioni di progettazione per la Nylon 12 White Powder

La Nylon 12 White Powder unisce le qualità eccellenti della Nylon 12 Powder con la possibilità di personalizzazione offerta dalle parti bianche. Realizza prototipi funzionali e parti per utilizzo finale che possono essere tinte per rispecchiare l'estetica dell'azienda, ma anche modelli e dispositivi medici con dettagli precisi ed elevato contrasto.

Le considerazioni di progettazione specifiche per questo materiale includono:

  • Posizione del modello: orienta le parti verso il centro della camera di stampa e lontano dalle pareti e dal piano della camera di stampa, in particolare dalla parete posteriore, per ridurre i difetti superficiali.
  • Orientamento del modello: le superfici piane di grandi dimensioni vengono stampate con la migliore qualità perpendicolarmente al piano di stampa. Evita di rivolgere le superfici piatte verso la parte anteriore della camera di stampa.
  • Linee degli strati: le superfici leggermente curve orientate lungo l'asse Z daranno luogo a linee degli strati sulle parti.
  • Distanziamento delle parti: distanzia tutte le parti di almeno 3 mm l'una dall'altra per ottenere la migliore qualità della superficie e la più facile rimozione della polvere.

Considerazioni di progettazione con la Nylon 11 Powder

Le parti stampate con la Nylon 11 Powder offrono migliore duttilità rispetto a quelle stampate con la Nylon 12 Powder. Offrono una maggiore resistenza agli urti e alle vibrazioni e sono certificate per applicazioni biocompatibili.

Le considerazioni di progettazione specifiche per la Nylon 11 Powder includono:

  • Deformazione: la Nylon 11 Powder ha una maggiore tendenza a deformarsi quando vengono stampate sezioni trasversali di grandi dimensioni nel piano XY. Per parti le cui proporzioni sono molto sbilanciate, segui le linee guida per ridurre al minimo gli effetti della deformazione.
  • Gioco: gli assemblaggi integrati richiedono un gioco maggiore. Lascia un gioco di almeno 1 mm tra i componenti degli assemblaggi integrati ed esegui iterazioni per ottenere la precisione del gioco che si adatta meglio ai requisiti dell'assemblaggio.
  • Particolari minuti: le dimensioni minime dei particolari per la Nylon 11 Powder sono leggermente maggiori di quelle indicate per la Nylon 12 Powder e possono variare a seconda dell'orientamento del particolare sulla parte. Ciò può influire su particolari minuti come i dettagli negativi e positivi di piccole dimensioni, pareti sottili, testo goffrato e testo inciso. Per assicurarti che i particolari minuti vengano riprodotti in modo corretto, realizza una piccola stampa di prova con i particolari desiderati prima di stampare la parte intera o una serie di parti.

Considerazioni di progettazione con la Nylon 11 CF Powder

La Nylon 11 CF Powder è un materiale ad alte prestazioni che offre rigidità, resistenza alle alte temperature, resistenza agli urti e carico di rottura eccellenti. Ha anche una ridotta tendenza a deformarsi rispetto alla Nylon 11 Powder e pertanto è più adatta alla stampa di parti con sezioni trasversali ampie.

  • Ruvidità superficiale: la finitura superficiale è simile a quella della Nylon 12 GF, dunque più ruvida rispetto a quella delle parti stampate con la Nylon 12 Powder. I progetti che richiedono una finitura liscia devono tenere conto dei passaggi di post-elaborazione secondari necessari per ottenere una finitura liscia, che si tratti di lavorazione, levigatura o un altro processo di finitura
  • Proprietà anisotrope in X, Y e Z: a causa della tendenza delle fibre di carbonio ad allinearsi sull'asse X, o parallelamente allo sportello anteriore della stampante, le proprietà meccaniche delle parti differiscono nella direzione X rispetto alla direzione Y. Analogamente ad altre parti stampate in 3D, anche le proprietà meccaniche nella direzione Z sono diverse, e in genere inferiori, rispetto a quelle XY. Per ottenere rigidità e resistenza ottimali, orienta i particolari in modo che siano allineati con l'asse X.

Considerazioni di progettazione con la TPU 90A Powder

La TPU 90A Powder è un elastomero che offre resistenza alla lacerazione e allungamento a rottura elevati. La durezza Shore di 90A lo rende un materiale con una rigidità simile alla gomma. Le parti più morbide possono essere realizzate sostituendo particolari solidi con strutture reticolari per garantire i livelli desiderati di rigidità. La TPU 90A Powder è biocompatibile e idonea per applicazioni a contatto con la pelle.

  • Sezione trasversale spessa: è possibile che i particolari minuti (tra cui fori e perni di piccole dimensioni, testo inciso o goffrato sulle superfici superiori più spesse di 3-4 cm) non vengano riprodotti in modo adeguato. Ciò avviene a causa dell'accumulo termico nella parte e può essere corretto orientando nuovamente le parti o aggiungendo cavità alle geometrie.
  • Particolari minuti: le dimensioni minime dei particolari per la TPU 90A Powder sono leggermente maggiori di quelle indicate per la Nylon 12 Powder e possono variare a seconda dell'orientamento del particolare sulla parte. Ciò può influire su particolari minuti come i dettagli negativi e positivi di piccole dimensioni, pareti sottili, testo goffrato e testo inciso. Per assicurarti che i particolari minuti vengano riprodotti in modo corretto, realizza una piccola stampa di prova con i particolari desiderati prima di stampare la parte intera o una serie di parti.
  • Deformazione: la TPU 90A Powder ha la tendenza a deformarsi. In genere la deformazione si osserva soprattutto sulle superfici inferiori delle parti. Per parti le cui proporzioni sono molto sbilanciate, segui le linee guida per ridurre al minimo gli effetti della deformazione.
  • Precisione dimensionale: il layout di una stampa può influire sulla precisione dimensionale delle parti. Ottimizza il posizionamento delle parti verso il fondo della camera di stampa per ottenere la migliore precisione dimensionale possibile.
    • Quando stampi con le impostazioni di stampa V1.1, sposta le parti a circa metà della camera di stampa per una maggiore precisione dimensionale sull'asse Z.
  • Gioco: gli assemblaggi integrati richiedono un gioco maggiore. Lascia un gioco di almeno 1 mm affinché gli assemblaggi integrati funzionino come previsto. In prossimità di sezioni trasversali stampate spesse potrebbe essere necessario un gioco maggiore, mentre in prossimità di sezioni trasversali stampate sottili il gioco può essere inferiore.
  • Allungamento di particolari circolari: le geometrie circolari con un asse nel piano XY tendono ad allungarsi e assumere una forma vagamente a uovo o ellittica, invece che circolare. Per attenuare tale effetto, scegli un orientamento delle parti in cui gli assi delle geometrie circolari siano disposti nella direzione Z.

Considerazioni di progettazione con la Polypropylene Powder

La Polypropylene Powder è un materiale in vero polipropilene per la stampa 3D, utilizzabile per produrre parti con una buona resistenza e tenacità. Le parti ottenute sono rigide ma estremamente duttili.

  • Particolari minuti: le dimensioni minime dei particolari per la Polypropylene Powder sono leggermente maggiori di quelle indicate per la Nylon 12 Powder e possono variare a seconda dell'orientamento del particolare sulla parte. Ciò può influire su particolari minuti come i dettagli negativi e positivi di piccole dimensioni, pareti sottili, testo goffrato e testo inciso. Per assicurarti che i particolari minuti vengano riprodotti in modo corretto, realizza una piccola stampa di prova con i particolari desiderati prima di stampare la parte intera o una serie di parti.
  • Distanza minima tra le parti: quando si progetta il layout del lavoro di stampa su Preform, occorre utilizzare una distanza minima di 2 mm. È possibile una distanza inferiore (minimo 1 mm) che però influirà sulla finitura superficiale delle parti.
  • Deformazione: la Polypropylene Powder ha la tendenza a deformarsi. In genere la deformazione si osserva soprattutto sulle superfici inferiori delle parti con sezioni trasversali ampie. La deformazione può verificarsi anche nel caso di parti con sezioni trasversali lunghe in direzione verticale. Per parti le cui proporzioni sono molto sbilanciate, segui le linee guida per ridurre al minimo gli effetti della deformazione.
  • Ruvidità superficiale: la superficie delle parti stampate con la Polypropylene Powder dovrebbe essere leggermente più ruvida rispetto a quella delle parti stampate con la Nylon 12 Powder.
  • Impermeabilità: con la Polypropylene Powder è possibile produrre parti impermeabili. Per ottenere risultati ottimali, progetta le pareti con uno spessore minimo di 1 mm. Per le pareti più sottili, esegui alcune stampe di prova per verificarne l'impermeabilità. Nota: le prestazioni possono variare a seconda della geometria specifica della parte.

Risorse addizionali