设计FDM复合模具的技巧和技巧。

在以前的文章中，我们讨论了FDM模具对复合模具供应链的潜在影响，并提供了工业中FDM复合模具的例子。在这篇文章中，我们将介绍一些设计FDM复合工具的技巧和技巧。
与传统制造的工具相比，FDM复合工具具有明显的优势，因为FDM工具可以根据制造过程定制复杂的高功能设计，而不会牺牲成本或交货时间。然而，如果设计不当，这些优势可能会大大降低。
一般来说，FDM模具的设计过程主要由最终复合零件的工艺参数驱动(固化周期、压力、装袋方法等)。固化周期将决定材料的选择，而压力和装袋方法将影响设计风格和结构。
通常，FDM工具以两种主要风格之一设计，即shell风格和稀疏风格，如图1所示。也就是说，FDM复合工具并不局限于这两种风格——设计可以像应用程序需要的那样复杂、简单或面向功能。

图3-1:无人机风扇叶片稀疏式(左)和壳式(右)工具

Shell风格的工具通常比稀疏风格的工具需要更少的材料，并且构建速度更快。此外，当首选或需要信封袋装时，通常使用外壳样式。

稀疏样式的工具设计使用shell工具的基础，但是使用内部填充模式或本质上的支持结构来加强它。稀疏样式的工具通常用于首选表面装袋和/或工具刚性要求。

无论一般的工具风格如何，设计师都应该努力减少材料的使用，同时优化所需应用的打印时间和质量。

以下是设计FDM的一般技巧:

1. 尽量少打印材料。(很明显)

• 根据预期用途设计工具。维修和开发工具通常不需要生产工具所需的健壮结构。


• 从复合材料层压板设计，而不是现有的工具。这有助于减少过多的装袋面积。典型的FDM工具只需要超过EOP 2-3英寸的装袋材料。


• shell风格的工具设计通常有助于减少稀疏风格工具的材料使用，特别是在信封装袋时。


• 当边缘装袋的工具稀疏风格，印刷与开放的末端和大的气隙，可达2”，可以减少材料的使用和改善空气流动在固化周期，图2。

图2:末端开放的FDM打印工具视图，以最大限度地减少材料使用并促进空气流动。

2.使用自支撑角度来最小化所需的支撑材料量，如图3所示。悬垂特性需要支撑材料，这大大延长了构建时间，同时也增加了材料的使用。

图3:(从下到上的构建方向)需要的地方显示了带有支撑材料的内部特征示例，左侧的特征利用自支撑角度(相对于构建平面45度)来消除对支撑材料的需求。

3.调整工具的方向，使叠层面垂直打印，且所需的支撑材料最少，如图3-5所示。垂直方向通常通过减少台阶产生最好的表面光洁度。这样可以最大限度地提高表面质量并减少后期处理工作。

图3:“平坦”的建造方向导致大量的支撑材料和较低的铺设表面分辨率。

图4:次优的“垂直a”构建方向。这种取向将在铺层表面产生良好的表面分辨率，但仍然需要大量的支撑材料。

图5:最佳的“垂直-B”构建方向。这种方向最大限度地提高了铺层表面分辨率，并最大限度地减少了支撑材料的使用。

4.利用更大的层厚度，即切片高度(0.013和0.020英寸)。较大的切片高度显着减少打印时间，并允许稀疏风格的工具设计较少密集的支撑结构。这可以显著降低成本，而对完成工作的影响很小(取决于构建方向——参考上面的技巧3)。

5.避免超细的特征，如划线和玫瑰花。这些特征通常只有0.005英寸深，即使在更细的切片高度上也不能可靠地打印。另外，可以设计并利用二次修整工具进行后处理操作。

这些只是一些可以帮助优化FDM复合模具的主要设计技巧。FDM工具的其他技巧、技巧和最佳实践可以在FDM复合模具设计指南．