비용 효율적인 강도 향상을 위한 새로운 섬유 레이아웃 사용자 정의 툴
유리섬유나 탄소 섬유와 같은 연속섬유로 3D 프린팅된 파트를 강화하는 것은 가치 있는 제조 능력입니다. 이것은 사용자들이 플라스틱으로만 만들어진 파트보다 훨씬 더 단단하고 강한 파트를 쉽게 프린팅할 수 있게 해줍니다. 파트에 섬유를 추가할 때, 사용자들은 섬유 채우기 유형 (Concentric 또는 Isotropic), 사용할 섬유의 양, 그리고 섬유를 넣을 파트의 위치에 대한 몇 가지 결정을 내려야 합니다.
기본 섬유 설정은 많은 애플리케이션에서 잘 작동하지만, 특정 시나리오에서는 수동 섬유 배치를 요구합니다. 섬유 오버라이드(Fiber Override)는 섬유 배치에 대한 더 많은 제어권을 부여하여 사용자가 지정된 레이어에 대해 섬유 설정을 사용자 정의할 수 있도록 합니다.
과거에는 이러한 사용자 정의된 섬유 오버라이드 설정을 전체 레이어에만 적용할 수 있었습니다. 이에 따라 사용자가 각 레이어 내에서 섬유 배치를 제어할 수 있는 새로운 기능인 섬유 오버라이드 스케치(Fiber Override Sketching)를 발표하게 되었습니다.
섬유 오버라이드 스케치를 사용하는 이유
이 새로운 기능은 섬유 라우팅에 대한 더 많은 제어 기능을 제공합니다. 사용자는 전체 파트나 레이어를 보강하지 않고도 파트의 주요 피처들을 선택적으로 보강할 수 있습니다. 이것은 연속 섬유의 보다 효율적인 활용을 가능하게 하여 재료 비용을 절감할 수 있습니다.
섬유 오버라이드를 생성하고 스케치를 추가하면 섬유 배치가 자동으로 업데이트됩니다.
이 새로운 기능과 함께 Simulation을 사용하면 파트 성능을 보장하는 데 필요한 섬유의 양을 찾고 검증하는 프로세스를 신속하게 진행할 수 있습니다.
예제 워크플로우
아래에 표시된 부품인 광학 브레드보드의 고정 장치를 생각해 보겠습니다.
250개의 파트가 제조되기 때문에 재료 비용을 최소화하면서 프린트 설정으로 인해 안전계수 요구 사항을 충족하거나 초과하는 파트가 발생하는지 파악하는 것이 목표입니다.
파트는 파손 없이 최대 하중 400 N을 견딜 수 있어야 합니다. 목표 안전 계수 1.5는 하중의 불확실성을 설명하고 파트가 작동 중에 파손되지 않도록 도와줍니다.
먼저 사용자는 기본 파트(Onyx에 대한 기본 설정 사용)의 성능을 Simulation으로 검증할 수 있습니다. 최소 안전계수는 1.06으로 1.5의 요구 사항을 충족하지 못합니다.
강도를 높이기 위해 사용자는 등방성 유형으로 배치한 모든 레이어의 파트에 연속 유리 섬유를 추가할 수 있습니다. 이 강도 상승 후 Simulation은 2.74의 안전계수를 예측합니다. 이 파트는 이제 기준 파트보다 훨씬 강하지만 비용이 더 많이 소요됩니다. 재료 비용과 프린트 시간도 크게 증가했습니다.
안전계수가 필요한 것보다 훨씬 높기 때문에 유리 섬유의 양을 줄이고 재료 비용을 감소시켜야 합니다. 바로 이 부분에서 섬유 오버라이드 스케치가 유용하게 사용됩니다.
섬유 오버라이드 스케치를 사용하면 가장 효과가 좋은 영역인 하중 전달 영역(하중과 주요 체결구 사이)에만 유리 섬유가 추가됩니다. 섬유 오버라이드 스케치 후 Simulation이 예측한 안전계수 1.58는 이 파트의 강도 요구 사항을 초과하면서도 유리 섬유를 훨씬 적게 사용한다는 것을 확인할 수 있습니다.
모든 레이어에 섬유를 배치한 동일한 파트에 비해 Simulation에 의해 최적화된 각 파트의 비용은 37% 절감되고 프린트 시간은 44% 단축됩니다. 이러한 절감 효과는 모든 프린트 작업에 빠르게 더해집니다. 예를 들어, 250개의 최적화된 파트를 생산할 때 1,197달러의 재료 비용과 34일의 프린트 시간을 절약할 수 있습니다.
3가지 파트 설정에 대한 Simulation 결과:
요약
Eiger의 새로운 섬유 오버라이드 스케치 기능은 섬유 배치에 대한 더 많은 제어를 제공함으로써 재료 비용을 감소시킵니다. 이 새로운 기능은 Simulation의 이점을 보완합니다. 이 2개의 기능을 함께 사용하면 시간과 연속 섬유를 과도하게 소비하지 않고 성능이 검증된 파트를 빠르고 쉽게 제작할 수 있습니다.
Eiger의 모든 사용자는 섬유 오버라이드 스케치를 사용할 수 있습니다. Simulation은 Advanced Digital Forge 서브스크립션 구매 시 사용할 수 있는 기능입니다. Simulation에 대해 자세히 알아보려면 당사에 연락하시기 바랍니다.
연속 섬유에 대한 추가 정보는 다음 블로그를 확인하시기 바랍니다.
Learn
Blog
Reinforcing 3D Printed Parts with Efficient Fiber Routing: Part 1
In this post we cover the basic techniques to reinforcing 3D printed parts with a Markforged 3D printer. Learn about fiber fill types and how to optimize them.
Learn
Blog
Efficient Fiber Routing Techniques Part 2: Advanced Routing Options
In this post we dive deep into fiber routing techniques to optimize arts for different types of loading scenarios and print stronger parts with less.
All of the blogs and the information contained within those blogs are copyright by Markforged, Inc. and may not be copied, modified, or adopted in any way without our written permission. Our blogs may contain our service marks or trademarks, as well as of those our affiliates. Your use of our blogs does not constitute any right or license for you to use our service marks or trademarks without our prior permission. Markforged Information provided in our blogs should not be considered professional advice. We are under no obligation to update or revise blogs based on new information, subsequent events, or otherwise.
새로운 정보를 놓치지 마세요
Markforged의 최신 컨텐츠를 편지함으로 받으시려면 구독하십시오.