In most fused filament fabrication

In most fused filament fabrication systems, all filament laydown paths are at constant Z
height. This creates a weak direction in the resulting parts, as the interlayer adhesion between
melted and solidified material is much weaker than the tensile strength of the bulk
material. For example, a hemispherical dome pressure vessel endcap will fail easily along
these Z=constant cleavage planes. We resolve this problem by proposing a 3D printing system
that does not limit the nozzle positioning to a single Z layer at a time, or to constant
pitch and yaw angle, but instead lay down extrusions more closely aligned with the stress
tensor within the part (but requiring 5 simultaneous axes of motion). To verify this, we have
constructed a working 5-axis fused-filament fabrication 3D printer and produced a number of
test parts in ABS, nylon 645, and T-glase polyester. Using a commercial hydrostatic pressure
system, we have tested these parts to destruction and find a typical strength improvement
of 3x to 5x over conventional 3-axis parts printed to the same specification, in the same machine,
from the same spool of polymer; the only thing changed was the extrusion pattern. An
approximate calculation to translate this into the material’s ultimate tensile strength shows
that the 5-axis FFF parts are within a factor of two of the ultimate tensile strength of typical
professionally injection-molded ABS material.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในระบบส่วนใหญ่ในการผลิตเส้นใยหลอม ใส้ laydown เส้นทางทั้งหมดคง Zสูง สร้างทิศทางที่อ่อนในส่วนเป็นผลลัพธ์ เป็นการยึดเกาะระหว่าง interlayerวัสดุละลาย และทั้งเป็นกว่าแรงเป็นกลุ่มที่อ่อนแอกว่ามากวัสดุที่ เช่น endcap เรือดันโดมครึ่งวงกลมจะล้มได้ง่าย ๆ ตามเหล่านี้ Z =เครื่องบินคงความแตกแยก เราแก้ไขปัญหานี้ โดยเสนอระบบการพิมพ์แบบ 3Dที่ไม่จำกัดตำแหน่งหัวฉีด Z ชั้นเดียวครั้ง หรือค่าคงระยะ pitch และ yaw มุม แต่แทน วาง extrusions สอดคล้องใกล้เคียงกับความเครียดtensor ในส่วน (แต่ต้อง 5 แกนพร้อมกันของการเคลื่อนไหว) การตรวจสอบนี้ เรามีสร้างเครื่องพิมพ์ 3D ผลิตใยหลอมรวม 5 แกนทำงาน และจำนวนผลิตทดสอบส่วนใน ABS ไนล่อน 645 และโพลีเอสเตอร์ T-glase ใช้ความดันการค้าระบบ เรามีทดสอบชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกทำลายและค้นหาการปรับปรุงความแข็งแรงทั่วไปของ 3 x 5 x 3 แกนธรรมดาส่วนพิมพ์สเปคเดียวกัน ในเครื่องเดียวกันจากเก็บพักเดียวของพอลิเมอร์ สิ่งเดียวที่เปลี่ยนคือ รูปแบบการอัดรีด มีแสดงการคำนวณประมาณการแปลนี้เป็นแรงดึงของวัสดุที่ดีที่สุดว่า ส่วน FFF 5 แกนอยู่ภายในตัวของแรงดึงสูงสุดของทั่วไปอาชีพฉีดขึ้นรูปวัสดุ ABS

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในที่สุดระบบผสมเส้นใยประดิษฐ์ทุกเส้นทางใย laydown อยู่ที่ Z คง
สูง นี้จะสร้างทิศทางอ่อนแอในส่วนที่เกิดขึ้นในขณะที่การยึดเกาะระหว่าง interlayer
ละลายและผลึกวัสดุที่มีความอ่อนแอกว่าความต้านทานแรงดึงของกลุ่ม
วัสดุ ยกตัวอย่างเช่นการปิดท้ายครึ่งวงกลมโดมดันเรือจะล้มเหลวได้อย่างง่ายดายพร้อม
Z เหล่านี้ = เครื่องบินแตกแยกอย่างต่อเนื่อง เราแก้ไขปัญหานี้โดยเสนอระบบการพิมพ์ 3 มิติ
ที่ไม่ได้ จำกัด การวางตำแหน่งหัวฉีดไปยัง Z ชั้นเดียวในเวลาหรือคงที่
สนามและมุมหันเห แต่แทนที่จะวาง extrusions ใกล้ชิดกับความเครียด
เมตริกซ์ภายในส่วน ( แต่กำหนดให้ 5 แกนพร้อมกันของการเคลื่อนไหว) เพื่อตรวจสอบนี้เราได้
สร้างการทำงาน 5 แกนผสมใยประดิษฐ์เครื่องพิมพ์ 3 มิติและการผลิตเป็นจำนวนมาก
ส่วนการทดสอบใน ABS, ไนลอน 645 และโพลีเอสเตอร์ T-glase การใช้แรงดันน้ำในเชิงพาณิชย์
ระบบเรามีการทดสอบชิ้นส่วนเหล่านี้ไปสู่การทำลายและพบว่ามีการปรับปรุงความแข็งแรงตามแบบฉบับ
ของ 3x 5 เท่ากว่าเดิมส่วน 3 แกนพิมพ์ข้อกำหนดเดียวกันในเครื่องเดียวกัน
จากหลอดเดียวกันของพอลิเมอ; สิ่งเดียวที่เปลี่ยนเป็นรูปแบบการอัดรีด
คำนวณประมาณแปลนี้เป็นความต้านทานแรงดึงของวัสดุที่ดีที่สุดที่แสดงให้เห็น
ว่าส่วน FFF 5 แกนอยู่ในปัจจัยที่สองของความต้านทานแรงดึงที่ดีที่สุดของทั่วไป
อย่างมืออาชีพวัสดุ ABS ฉีดขึ้นรูป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในส่วนระบบการผสมเส้นใยทุกเส้นทางที่คงที่ ซีเล ดาวนเส้นใยความสูง นี้จะสร้างทิศทางที่อ่อนแอในผลส่วน ในฐานะที่เป็นตัวเชื่อมยึดระหว่างละลายก้อนวัสดุที่อ่อนแอมากกว่าแรงดึงของกลุ่มวัสดุ ตัวอย่างเช่น ครึ่งวงกลมโดมภาชนะรับความดัน endcap จะล้มเหลวได้ง่ายตามเหล่านี้เครื่องบินตัว Z = ค่าคงที่ เราแก้ไขปัญหานี้โดยนำเสนอระบบการพิมพ์ 3 มิติที่ไม่ จำกัด ตำแหน่งที่จะฉีดเดี่ยว Z ชั้นตลอดเวลา หรือคงที่มุมที่มืดและ yaw , แต่แทนที่จะวาง extrusions ชิดมากขึ้นอย่างใกล้ชิดกับความเครียดเมตริกซ์ในส่วนหนึ่ง ( แต่ต้อง 5 แกนพร้อมกันเคลื่อนไหว ) เพื่อตรวจสอบนี้ เรามีสร้าง 5 ทำงานผสมเส้นใยผลิตเครื่องพิมพ์ 3D และผลิตจำนวนส่วนการทดสอบใน ABS ไนลอน , 645 , และ t-glase โพลีเอสเตอร์ ความดันอุทกสถิตการใช้เชิงพาณิชย์ระบบที่เราได้ทดสอบ ชิ้นส่วนเหล่านี้จะทำลาย และพบการเพิ่มความแข็งแรงโดยทั่วไปของ 3x กว่าปกติ x 5 แกน ส่วนพิมพ์ สเปคเดียวกัน ในเครื่องเดียวกันจากหลอดเดียวกันของพอลิเมอร์ สิ่งเดียวที่เปลี่ยนไปคือ รูปแบบ เป็นตัวอย่างการคำนวณเพื่อแปลเป็นวัสดุที่ดีที่สุดของแรงดึง แสดงส่วนที่ 5 FFF ภายในองค์ประกอบสองสุดยอดแรงทั่วไปอย่างมืออาชีพ วัสดุ ABS ฉีดขึ้นรูป .