Studio comparativo e misurazione degli errori di forma per il componente stampato in 3d o con FDM e o con il PolyJet Process

India: confronto tra errori di stampa 3D Polyjet e FDM

In ” Studio comparativo e misurazione degli errori di forma per il componente stampato da FDM e PolyJet Process “, gli autori Nagendra Kumar Maurya, Vikas Rastogi e Pushpendra Singh (tutti i ricercatori indiani) esplorano le differenze tra la stampa 3D FDM e la stampa 3D poligrafo – per gli scopi della prototipazione rapida.

Per il sistema di modellazione a deposizione fusa (FDM), i test sono stati eseguiti sia su Ultimaker 2 che su MakerBot Replicator 2 . Per polyjet, è stato utilizzato Objet30 (prodotto da Stratasys ).

“CATIA-V6 è stato utilizzato per la modellazione 3D e una macchina di misurazione delle coordinate (CMM) è stata utilizzata per la misurazione delle dimensioni. Il profilometro ottico è stato considerato per misurare la rugosità superficiale del componente. Le norme ISO UNI EN 20286-I (1995) e DIN 16901 sono state utilizzate per valutare i gradi IT per ogni dimensione selezionata “, hanno spiegato i ricercatori.

È stata creata una biella di campionamento automobilistica su tutte le stampanti per confrontare e valutare:

Accuratezza dimensionale
Errore del modulo
Ruvidezza della superficie
Analisi dei costi
Grado di tolleranza (delle parti automobilistiche)

Dimensione del componente

I ricercatori hanno utilizzato quattro diversi tipi di dimensioni durante l’analisi comparativa:

Quota lineare nel piano XY
Piano lineare YZ di dimensione
Dimensione radiale
Dimensione circolare
I ricercatori hanno chiaramente osservato prestazioni migliori tramite la stampa poligonale su Objet30, soprattutto in termini di precisione dimensionale; questa era l’eccezione tuttavia, poiché le parti FDM stampate lungo il piano YZ offrivano una forma migliore. Hanno anche notato un problema con le dimensioni complessive, in quanto erano quasi inferiori a quello del modello CAD in quasi tutti i casi. Questa discrepanza è stata attribuita al restringimento durante il processo di fabbricazione – e ancora di più nella stampa FDM piuttosto che nel poligono (a causa di “gap d’aria”). È stato riscontrato che la stampa 3D Polyjet causa dimensioni maggiori sul piano YZ, poiché sulla base si forma una base.

I risultati sperimentali hanno anche mostrato che le parti create con la tecnologia polyjet avevano “una qualità superficiale superiore”. In confronto, i componenti FDM hanno mostrato una maggiore irregolarità della superficie.

Confronto dei costi del prototipo fabbricato da diverse stampanti 3D

Altre scoperte importanti hanno mostrato:

Objet30 ha un errore percentuale minimo lungo il piano XY
MakerBot presenta un errore percentuale minimo lungo il piano YZ.
Le parti Polyjet hanno mostrato un errore minimo del modulo.
Il prototipo del costo totale generato tramite Objet 30 era molto elevato rispetto a Ultimaker e MakerBot.
“Il costo totale del prototipo generato da diverse stampanti 3D è stato calcolato in base al costo del materiale di costruzione, al costo del materiale di supporto, al costo della manodopera e al costo della macchina. I risultati della misurazione mostrano che la qualità del prototipo fabbricato da Objet30 è migliore di Ultimaker e MakerBot. L’errore di forma e la rugosità superficiale della stampante objet30 sono stati abbastanza buoni da produrre prototipi di livello industriale “, hanno spiegato i ricercatori. “Il nuovo contributo di questo lavoro risiede nel fatto che tali studi non sono stati condotti utilizzando geometrie di forme complesse nella letteratura archivistica.”

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