การเสริมกำลังชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3D ด้วยเส้นใยต่อเนื่อง เช่น ไฟเบอร์กลาสหรือคาร์บอนไฟเบอร์ ถือเป็นความสามารถในการผลิตที่มีคุณค่า ช่วยให้ผู้ใช้สามารถพิมพ์ชิ้นส่วนที่มีความแข็งและแข็งแรงกว่าชิ้นส่วนที่ทำจากพลาสติกเพียงอย่างเดียวได้อย่างง่ายดาย เมื่อเพิ่มไฟเบอร์ลงในชิ้นส่วน ผู้ใช้จะต้องตัดสินใจสองสามอย่าง: ประเภทของเส้นใยที่เติม (ศูนย์กลางหรือไอโซโทรปิก) ปริมาณไฟเบอร์ที่จะใช้ และตำแหน่งที่จะใส่ไฟเบอร์ในชิ้นส่วน

แม้ว่าการตั้งค่าไฟเบอร์เริ่มต้นจะทำงานได้ดีกับแอปพลิเคชันจำนวนมาก แต่บางสถานการณ์จำเป็นต้องมีการวางไฟเบอร์ด้วยตนเอง การแทนที่ไฟเบอร์ทำให้สามารถควบคุมการวางตำแหน่งไฟเบอร์ได้มากขึ้น — ช่วยให้ผู้ใช้ปรับแต่งการตั้งค่าไฟเบอร์สำหรับเลเยอร์ที่ระบุได้

ในอดีต การตั้งค่าแทนที่ไฟเบอร์แบบกำหนดเองเหล่านี้สามารถใช้ได้กับทั้งเลเยอร์เท่านั้น เพื่อเป็นการตอบสนอง เรากำลังประกาศความสามารถใหม่ — การสเก็ตช์แทนที่ไฟเบอร์ — ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมการวางตำแหน่งไฟเบอร์ภายในแต่ละเลเยอร์

เหตุใดจึงต้องใช้การร่างแบบแทนที่ไฟเบอร์ ?

ความสามารถใหม่นี้ให้การควบคุมการกำหนดเส้นทางไฟเบอร์มากขึ้น ผู้ใช้สามารถเลือกเสริมคุณสมบัติหลักในส่วนของตนได้โดยไม่ต้องเสริมส่วนหรือชั้นทั้งหมด ซึ่งจะช่วยปลดล็อกการใช้เส้นใยต่อเนื่องอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนวัสดุได้

ขั้นตอนการทำงานนั้นง่ายดาย: สร้างการแทนที่ไฟเบอร์, เพิ่มภาพร่าง และการกำหนดเส้นทางไฟเบอร์จะอัปเดตโดยอัตโนมัติ

การใช้การจำลองควบคู่กับความสามารถใหม่นี้สามารถเร่งกระบวนการค้นหาและตรวจสอบความถูกต้องของปริมาณไฟเบอร์ที่จำเป็นเพื่อรับประกันประสิทธิภาพของชิ้นส่วน

เพิ่มภาพร่างใน Xray View เพื่อเพิ่มหรือลบไฟเบอร์ในพื้นที่เฉพาะภายในกลุ่มเลเยอร์

ตัวอย่างขั้นตอนการทำงาน

พิจารณาชิ้นส่วนที่แสดงด้านล่าง ซึ่งเป็นฟิกซ์เจอร์สำหรับ optical breadboard

วัตถุประสงค์คือการพิจารณาว่าการตั้งค่าการพิมพ์แบบใดส่งผลให้ชิ้นส่วนมีคุณสมบัติตรงตามหรือเกินกว่าข้อกำหนดปัจจัยด้านความปลอดภัย ในขณะที่ลดต้นทุนวัสดุให้เหลือน้อยที่สุด เนื่องจากชิ้นส่วนเหล่านี้ 250 ชิ้นจะถูกผลิตขึ้น

อุปกรณ์ติดตั้งที่พิมพ์แบบ 3D สำหรับ optical breadboard

ชิ้นส่วนจะต้องสามารถรับน้ำหนักได้สูงสุด 400 นิวตันโดยไม่เกิดความเสียหาย ปัจจัยด้านความปลอดภัยเป้าหมายที่ 1.5 คำนึงถึงความไม่แน่นอนในการบรรทุก และช่วยให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนจะไม่ทำงานผิดพลาดในการบริการ

ในการเริ่มต้น ผู้ใช้สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของส่วนพื้นฐาน — ซึ่งใช้การตั้งค่าเริ่มต้นสำหรับ Onyx — ด้วยการจำลอง ปัจจัยด้านความปลอดภัยขั้นต่ำคือ 1.06 ซึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนด 1.5

ผลการจำลองสำหรับส่วนพื้นฐานซึ่งใช้การตั้งค่า Onyx เริ่มต้น

เพื่อเพิ่มความแข็งแรง ผู้ใช้สามารถเพิ่มไฟเบอร์กลาสต่อเนื่องให้กับชิ้นงานในทุกชั้นและด้วยการกำหนดเส้นทางแบบไอโซทรอปิก หลังจากเพิ่มความแข็งแกร่งนี้ การจำลองจะทำนายปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 2.74 แม้ว่าชิ้นส่วนนี้จะแข็งแกร่งกว่าชิ้นส่วนเริ่มต้นมาก แต่ก็มีต้นทุนอยู่ด้วย ต้นทุนวัสดุและเวลาในการพิมพ์ก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน

เนื่องจากปัจจัยด้านความปลอดภัยสูงกว่าที่จำเป็นมาก จึงมีโอกาสที่จะลดปริมาณไฟเบอร์กลาส และลดต้นทุนวัสดุลงอย่างมาก นี่คือจุดที่การร่างภาพแทนที่ไฟเบอร์มีประโยชน์

การใช้การร่างแบบแทนที่ด้วยไฟเบอร์ ไฟเบอร์กลาสจะถูกเพิ่มเฉพาะในบริเวณของชิ้นส่วนที่เป็นประโยชน์มากที่สุดเท่านั้น ซึ่งเป็นบริเวณที่รับน้ำหนัก (ระหว่างโหลดและตัวยึดหลัก) หลังจากการสเก็ตช์แทนที่ไฟเบอร์ การจำลองเผยให้เห็นปัจจัยด้านความปลอดภัยที่คาดการณ์ไว้ที่ 1.58 ซึ่งหมายความว่าส่วนนี้เกินข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งในขณะที่ใช้ไฟเบอร์กลาสน้อยกว่ามาก

เมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นส่วนเดียวกันที่มีไฟเบอร์ในทุกชั้น ต้นทุนของชิ้นส่วนที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการจำลองแต่ละชิ้นจะลดลง 37% และใช้เวลาพิมพ์น้อยลง 44% การประหยัดเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วกับงานพิมพ์ทุกงาน ตัวอย่างเช่น การดำเนินการผลิตชิ้นส่วนที่ได้รับการปรับปรุง 250 ชิ้นจะช่วยประหยัดต้นทุนวัสดุได้ 1,197 ดอลลาร์ และใช้เวลาพิมพ์ 34 วัน

การวางตำแหน่งไฟเบอร์กลาสแบบต่อเนื่อง (บริเวณสีเหลือง) ในส่วนที่มีไฟเบอร์ในทุกชั้น (ซ้าย) และส่วนที่มีการร่างแบบแทนที่ไฟเบอร์ (ขวา)

ผลการจำลองสำหรับการกำหนดค่า 3 ส่วน:

สรุป

ความสามารถในการแทนที่การร่างไฟเบอร์แบบใหม่ของ Eiger ช่วยลดต้นทุนวัสดุโดยให้การควบคุมการวางตำแหน่งไฟเบอร์มากขึ้น ความสามารถใหม่นี้ช่วยเสริมคุณประโยชน์ของการจำลอง การใช้ร่วมกันทำให้ได้ชิ้นส่วนที่ได้รับการตรวจสอบประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วและง่ายดาย โดยไม่ต้องเสียเวลาและเส้นใยต่อเนื่องมากเกินไป

ขณะนี้ทุกคนใน Eiger สามารถใช้งานการสเก็ตช์ภาพแทนที่ไฟเบอร์ได้แล้ว การจำลองเป็นคุณสมบัติที่มีอยู่ในระดับการสมัครสมาชิก Digital Forge ขั้นสูง