- Desain 3D printing sangat berbeda dari metode manufaktur konvensional dan membutuhkan filosofi desain yang sepenuhnya berbeda
- Informasi dasar tersedia banyak secara online, tetapi sumber yang mengumpulkan panduan lanjutan atau kiat praktis masih jarang
- Panduan ini mengumpulkan prinsip desain dan contoh yang dikhususkan untuk 3D printing metode FDM/FFF dalam satu tempat
- Tulisan ini berfokus pada metode FDM/FFF, dan mungkin tidak berlaku untuk metode manufaktur aditif lainnya
- Fokus utamanya adalah desain komponen fungsional, dengan tujuan menghasilkan struktur yang mudah dicetak tanpa penyesuaian halus
- Tujuan utamanya mencakup meminimalkan pascapemrosesan, meminimalkan pemborosan material, dan kemudahan produksi
- Fokusnya adalah pada kesempurnaan mekanis daripada estetika, dan komponen yang dirancang dengan baik pada akhirnya memiliki keindahannya sendiri
Goals of Design Engineering
- Desain mekanis selalu merupakan upaya mencari solusi optimal di antara banyak tujuan dan batasan
- Tujuan inti:
- Desain sesuai beban: membentuk struktur yang mampu menahan beban secara efisien
- Desain sesuai metode manufaktur (DFM): menyesuaikan struktur agar mudah dicetak
- Optimasi biaya: mengurangi material dan waktu cetak
- Design engineering mengoptimalkan struktur komponen agar sesuai dengan metode manufaktur, alih-alih berfokus pada peningkatan peralatan manufaktur
- Komponen ideal menargetkan desain portabel (Portable Design) dengan portabilitas tinggi yang dapat dicetak di berbagai printer 3D
- Karena printer dan software terus berkembang, beberapa aturan mungkin akan menjadi kurang penting seiring waktu
Terminology
- Layer: struktur berlapis yang dibuat dengan membagi komponen ke dalam penampang horizontal
- Perimeter: garis yang membentuk kontur luar setiap layer
- Shell: struktur berongga yang hanya menyisakan kontur luar pada setiap layer
- Infill: struktur kisi yang mengisi bagian dalam shell
- Infill Percentage: rasio kerapatan isi bagian dalam
- Overhang: struktur yang menonjol ke atas tanpa penopang di bawahnya
- Bridge: struktur yang melintasi ruang dengan kedua ujungnya ditopang
- Seam: titik awal/akhir pencetakan kontur luar yang sering kali terlihat
The Standard Printer Profile
- Untuk desain yang portabel, perlu didefinisikan lingkungan printer dasar yang diasumsikan
- Berikut adalah standar desain berdasarkan printer FDM umum:
- Diameter nozzle: 0.4mm
- Tinggi layer: 0.2mm
- Penyelarasan dan kalibrasi sumbu XY dalam kondisi baik
- Kecepatan cetak berada pada tingkat standar, tetapi sedikit artefak tetap perlu diperhitungkan
- Pencetakan bridge dan overhang dapat dilakukan tanpa masalah
- Memiliki daya lekat bed yang memadai
1. Designing for Part Strength
- Karena komponen 3D printing berongga di bagian dalam dan dibuat dengan metode berlapis, komponen memiliki anisotropi (Anisotropy), yaitu sifat mekanis yang berbeda tergantung arah
- Selain aturan umum desain kekuatan, diperlukan pertimbangan tambahan yang sesuai dengan karakteristik 3D printing
-
Part Orientation
- R1.1 — Selaraskan gaya tarik sejajar dengan bidang cetak
- Karena beban tarik lemah ketika bekerja untuk memisahkan layer, pemilihan orientasi cetak dengan mempertimbangkan arah beban sangat penting
- Khususnya pada struktur klip dan komponen lentur lainnya, risiko kerusakan saat penggunaan berulang sangat dipengaruhi oleh orientasi cetak
- Agar pengguna lain tidak mencetak model dengan orientasi yang salah, sebaiknya file model disimpan dalam orientasi cetak yang benar
-
When no orientation works
- Untuk komponen kompleks yang tidak memiliki orientasi cetak ideal, metode membagi menjadi beberapa bagian untuk dicetak lalu dirakit sangat efektif
- R1.2 — Jika tidak ada orientasi optimal, cetak komponen dalam beberapa bagian
- Sambungan dovetail adalah struktur yang mudah dicetak dalam sebagian besar orientasi dan cocok untuk perakitan
-
To infill or not to infill
- Menaikkan infill ke 100% tidak serta-merta menghasilkan peningkatan kekuatan yang efisien
- Karena kekuatan terkonsentrasi di permukaan, menambah shell (perimeters) lebih efektif
- R1.3 — Kekuatan lebih ditentukan oleh permukaan luar daripada bagian dalam
- Infill dapat menyebabkan pemborosan material dan peningkatan waktu cetak
- Karena beban struktural paling besar terjadi pada bagian luar yang jauh dari sumbu netral, memusatkan material di sana lebih efisien
-
The Flow of Forces
- Dengan mempertimbangkan jalur aliran gaya (Force Lines) di dalam komponen, perubahan bentuk dapat meredakan tegangan
- R1.4 — Arahkan aliran gaya melalui jalur yang selurus mungkin
- Terapkan fillet pada sudut untuk mengurangi konsentrasi tegangan dan menurunkan risiko kerusakan
-
Cross-sectional Considerations
- Dalam 3D printing, karena sebagian besar struktur berongga, mengurangi luas permukaan lebih efektif untuk menghemat material daripada sekadar mengurangi penampang
- R1.5 — Bentuk yang lebih tebal lebih menguntungkan daripada bentuk yang tipis
- Contoh: struktur I-beam yang secara tradisional kuat justru dalam pencetakan bisa jadi penampang persegi lebih unggul dalam kekuatan dan efisiensi pencetakan
-
Simulation Struggles
- Dalam manufaktur konvensional, simulasi adalah alat utama, tetapi pada 3D printing prediksi akurat sulit dilakukan karena struktur yang tidak homogen
- Sebagai gantinya, mencetak dan menguji secara langsung menjadi alternatif berbiaya rendah
- Namun, meskipun uji cetak cocok untuk pengujian kekuatan mekanis, metode ini tidak direkomendasikan untuk verifikasi akurasi dimensi
- Optimasi topologi (Topology Optimization) tidak cocok untuk metode FFF dan tidak dapat memberikan bentuk cetak yang ideal
2. Toleransi Manufaktur dan Finishing Komponen (Manufacturing Tolerance and Part Finish)
-
Chamfers vs. Fillets
- R2.1 — Gunakan chamfer pada tepi yang sejajar dengan bidang cetak, dan fillet pada tepi yang tegak lurus untuk memperoleh kualitas cetak terbaik
- Fillet pada arah horizontal menyebabkan overhang yang curam, sehingga kualitas permukaan menurun dan pencetakan menjadi lebih sulit
- Pada arah vertikal, fillet efektif untuk mengurangi akselerasi print head sehingga mengurangi cacat permukaan
- Chamfer mempertahankan kemiringan yang konsisten sehingga membentuk garis layer yang seragam di setiap lapisan dan memberikan tampilan yang rapi
-
Horizontal Holes
- Lubang bundar horizontal menimbulkan masalah overhang yang besar, sehingga sebaiknya diganti dengan bentuk tetesan air mata 90 derajat (teardrop) atau struktur atap datar
- R2.2 — Lubang horizontal harus dirancang dalam bentuk tetesan air mata atau struktur atap
- Area bridge dapat sedikit melendut, sehingga perlu memberi clearance tambahan
-
Seemingly Seamless
- Perimeter seam adalah titik awal/akhir pencetakan, dan tergantung posisinya dapat menyebabkan kesalahan dimensi serta penurunan tampilan
- Pada bentuk lingkaran sempurna atau sudut-sudut dengan kemiringan yang sama, penentuan posisi seam menjadi sulit sehingga kemungkinan kesalahan meningkat
- R2.3 — Untuk lubang vertikal, gunakan bentuk tetesan air mata agar seam dapat dihindari
- R2.4 — Agar seam tidak memengaruhi fungsi atau tampilan, tambahkan sudut cekung tajam untuk mengarahkan seam
-
Expectable Tolerances of FFF/FDM
- Desain harus dibuat dengan mempertimbangkan keterbatasan proses manufaktur, dan kesalahan permukaan sekitar 0,1 mm dianggap sebagai tingkat yang umum
- Komponen dengan sudut tajam dan geometri kompleks mengalami peningkatan error akibat akselerasi
- R2.5 — Tingkatkan toleransi dengan merancang jalur yang mudah dilalui oleh print head
- Penyusutan dan warping cenderung lebih sedikit pada komponen yang banyak permukaan melengkung dan volumenya besar
- R2.6 — Untuk mencegah warping, rancang permukaan membulat dan bervolume besar. Bentuk idealnya adalah bola
-
Perfect Precision
- Pendekatan seperti Goldilocks approach, yaitu mencari dimensi optimal lewat test print, memang memiliki repetabilitas tinggi tetapi mengurangi portabilitas desain
- R2.7 — Jika tidak bisa dibuat presisi, buatlah agar bisa disesuaikan
- Contoh mekanisme penyesuaian:
- Lubang oval: posisi bisa disesuaikan tetapi sulit untuk fine-tuning
- Struktur sekrup yang saling berhadapan: cocok untuk penyetelan presisi pada ketinggian, tetapi memerlukan akses dari kedua sisi
- Kombinasi pegas dan sekrup: mudah disetel, dan dapat memakai sekrup tambahan untuk penguncian
- Shimming: menumpuk pelat logam tipis atau lembaran hasil 3D print untuk mengatur ketinggian
-
Engineering Fits
- Sistem toleransi yang digunakan dalam manufaktur tradisional (misalnya H6) tidak realistis untuk pencetakan FDM
- Bila perlu, toleransi akurat bisa dicapai dengan post-processing menggunakan reamer, tetapi kecuali untuk kasus khusus efisiensinya rendah
- Untuk kasus sederhana, cukup pilih antara clearance fit atau interference fit
-
Circles Considered Harmful
- Pada interference fit, lubang bulat memiliki ruang deformasi material yang kecil sehingga meningkatkan risiko kerusakan
- Lubang heksagonal/persegi lebih fleksibel karena dapat menyerap interferensi melalui deformasi
- R2.8 — Untuk interference fit, gunakan lubang heksagonal atau persegi alih-alih lubang bulat
-
Crush Ribs
- Crush ribs adalah struktur yang cocok untuk interference fit yang hanya dirakit sekali
- Toleransi cetak dapat diserap lewat deformasi rib, sehingga gaya interferensi bisa lebih konsisten
- Karena merupakan fitur kecil, kesalahan cetaknya lebih besar dan umumnya tercetak undersize
- R2.9 — Gunakan crush ribs untuk interference fit yang tidak memerlukan pembongkaran dan perakitan ulang
-
Grip Fins
- Grip fins memanfaatkan deformasi elastis untuk menyediakan struktur interferensi yang dapat dibongkar-pasang berkali-kali
- Berbeda dari crush ribs, struktur ini memungkinkan pemasangan dan pelepasan berulang sehingga cocok untuk komponen yang perlu dipakai berulang
- R2.10 — Untuk interference fit yang memerlukan perakitan berulang, gunakan grip fins
3. Optimasi Proses (Process Optimization)
-
Support Material
- R3.1 — Prinsip dasarnya adalah menghindari penggunaan material support
- Support menimbulkan masalah seperti bertambahnya pekerjaan pascaproses, pemborosan material, turunnya presisi dimensi, dan menurunnya kualitas permukaan
- Dalam kebanyakan kasus, perubahan desain kecil sudah cukup untuk menghilangkan kebutuhan support
- Mengubah orientasi cetak saja terkadang sudah bisa menghapus kebutuhan support
-
Diagonal Orientation
- Menempatkan komponen dengan kemiringan 45 derajat terhadap sumbu cetak dapat mengurangi bridge dan menjaga kualitas semua sisi tetap merata
- R3.2 — Support dapat dihilangkan melalui penempatan miring
- Namun, karena ada risiko terguling, sebaiknya tambahkan brim
-
Divide and Conquer
- Jika support tidak bisa dihindari, pertimbangkan juga membagi komponen menjadi beberapa bagian lalu merakitnya
- R3.3 — Jika support tidak bisa dihindari dari orientasi mana pun, cetak komponen dalam beberapa bagian
-
Sacrificial Layers
- Lubang counterbore yang menembus dari atas ke bawah sulit dicetak tanpa support
- Dengan menambahkan sacrificial layer, struktur tetap bisa dipertahankan tanpa support
- Setelah pencetakan, lapisan bridge tipis dapat dihilangkan dengan pisau atau bor untuk memperoleh bentuk yang diinginkan
- R3.4 — Untuk overhang internal, gunakan sacrificial layer sebagai pengganti support
-
Overhanging Counterbore Trick
- Ini adalah metode yang lebih maju dari sacrificial layer, dengan menempatkan bridge ke arah yang tidak mengganggu lubang internal sehingga struktur terbentuk secara bertahap
- Metode ini dapat menghasilkan hasil cetak yang rapi tanpa pascaproses, dan sangat efektif terutama untuk lubang kecil
- R3.5 — Untuk counterbore overhang, gunakan trik bridge layer
-
Layers of Bridges
- Dengan menumpuk beberapa bridge secara bertingkat, struktur yang lebih kompleks dapat dibuat tanpa support
- Sequential bridging juga digunakan dalam proyek OpenFlexure
- R3.6 — Bentuk kompleks dapat dicetak tanpa support dengan memanfaatkan bridge di atas bridge
-
Well Meant Material Saving
- Bentuk I-beam atau lubang yang tidak perlu justru dapat meningkatkan konsumsi material dan waktu cetak
- Dalam 3D printing, luas permukaan lebih berpengaruh terhadap penggunaan material daripada bagian dalam
- R3.7 — Untuk menghemat material, pertahankan bentuk yang bervolume daripada melubanginya
-
Optimizing Bed Adhesion
- Luas area kontak hasil cetak dengan bed perlu diatur dengan tepat agar pencetakan dan pelepasan lebih mudah saat produksi massal
- Jika terlalu kecil ada risiko terguling, jika terlalu besar akan sulit dilepas
- R3.8 — Saat produksi massal, minimalkan area kontak dengan bed
-
Mouse Ears
- Dengan menggunakan struktur Mouse Ear yang dirancang langsung di CAD sebagai pengganti brim, daya rekat bisa ditingkatkan dan pascaproses disederhanakan
- Struktur ini mudah dilepas, baik dalam bentuk menyatu langsung dengan komponen maupun tonjolan terpisah
- R3.9 — Tambahkan Mouse Ear pada komponen yang sulit menempel ke bed
4. Integrasi Fungsional (Functional Integration)
- Mengintegrasikan beberapa fungsi ke dalam satu komponen dapat mengurangi perakitan dan biaya, tetapi memiliki kekurangan seperti keterbatasan arah cetak dan sulitnya iterasi prototipe
- Dalam beberapa kasus, pembagian fungsi untuk memastikan kemudahan pembuatan prototipe dan perbaikan juga perlu dipertimbangkan
-
Zip tie Channels
- Dengan menambahkan saluran kecil berbentuk setengah lingkaran pada permukaan komponen, kabel dapat diikat menggunakan zip tie
- R4.1 — Gunakan saluran Zip tie untuk pengikatan kabel
-
Flexures
- Flexure adalah struktur yang memungkinkan pergerakan dengan memanfaatkan elastisitas material
- Jika dirancang tipis dan panjang, pergerakan yang lebih besar dimungkinkan dalam rentang elastis
- Dengan menempatkan beberapa flexure tipis secara paralel, kekakuan dan jarak gerak dapat dioptimalkan
- R4.2 — Gunakan flexure untuk mengintegrasikan fungsi yang bergerak
- R4.3 — Rancang flexure agar hanya berubah bentuk dalam rentang elastis
- R4.4 — Tempatkan stopper pada flexure untuk mencegah pergerakan berlebihan
-
Clips
- Clip adalah contoh penggunaan flexure yang paling umum, sehingga komponen dapat dikunci tanpa sekrup perakitan
- Arah cetak sangat penting, dan clip yang melintasi layer sangat lemah
- Saat menggunakan form-locking, perlu disediakan ruang untuk melepas clip
- R4.5 — Rancang clip dengan rentang gerak minimum agar tidak patah
- R4.6 — Clip form-locking harus menyediakan struktur yang dapat dilepas
-
Living Hinges
- Living hinge adalah engsel yang bekerja dengan menekuk plastik tipis, dengan desain yang sederhana dan ekonomis
- Engsel tipis harus dicetak sejajar dengan bed
- Engsel yang dibuat dengan bridging memiliki performa yang lebih buruk
-
Printed Bearings
- Jika diperlukan bearing berukuran besar, bearing dapat diintegrasikan dengan merancang race di dalam komponen dan merakit bola baja
- Cage cetak untuk menjaga jarak juga dapat ditambahkan
-
Print-in-place Mechanisms
- Print-in-place adalah metode mencetak beberapa komponen sekaligus tanpa perakitan
- Struktur yang tidak mungkin dirakit seperti gear set juga dapat dicetak, menjadikannya teknik desain terintegrasi yang sangat kuat
- Tingkat kesulitan desain tinggi karena kendala seperti arah cetak yang tetap dan sulitnya melepas support
- Untuk komponen yang saling berinteraksi, perlu disediakan jarak minimal 0.3 mm
- R4.7 — Gunakan struktur breakaway yang dapat dilepas untuk menopang bentuk mengambang
- R4.8 — Sediakan jarak yang cukup untuk mencegah kontak saat pencetakan
5. Melampaui Plastik (Beyond Plastic)
-
Nuts and Bolts
- Screw Preload
- Gaya tekan (preload) yang terjadi saat sekrup dikencangkan menentukan kestabilan sambungan, tetapi komponen hasil 3D print memiliki kekakuan rendah sehingga perhitungan tradisional tidak berlaku
- Untuk menghadapi getaran dan beban dinamis, disarankan menggunakan threadlocker atau locknut
- R5.1 — Sekrup yang menerima beban dinamis harus digunakan bersama sarana pengunci tambahan
- Screw Length
- Sekrup sebaiknya dirancang sepanjang mungkin agar gaya tekan tersebar ke seluruh komponen dan mencegah pengencangan berlebihan
- R5.2 — Panjang sekrup dirancang semaksimal mungkin
- Threads in Printed Parts
- Pada komponen plastik, ulir dapat dibuat langsung dengan tap atau dibuat di CAD, tetapi mudah rusak jika dikencangkan berlebihan
- Untuk sambungan berbeban rendah yang tidak memerlukan bongkar-pasang berulang, ulir hasil tap dapat digunakan
- R5.3 — Gunakan tap ulir untuk sambungan dengan penggunaan ulang yang rendah
- Rib Thread Forming
- Metode membentuk ulir dengan mendeformasi crush rib memungkinkan pengencangan mudah tanpa pascaproses
- R5.4 — Pembuatan ulir dengan memanfaatkan rib berguna untuk sambungan sederhana dengan penggunaan ulang rendah
- Threaded Inserts
- Insert logam heat-set memberikan ulir yang kuat dan stabil, cocok untuk perakitan berulang
- R5.5 — Disarankan menggunakan insert untuk kekuatan tinggi dan penggunaan berulang
- Embedded Nuts
- Memasukkan mur standar ke dalam komponen adalah solusi ekonomis dan ideal bila digunakan bersama sekrup panjang
- Mur dapat dimasukkan dengan merancang cutout samping atau belakang
- R5.6 — Rancang cutout untuk penyisipan mur standar
- Thread Strength
- Sebagian besar metode ulir memberikan kekuatan yang cukup untuk beban umum, dan penilaian desain sebaiknya lebih berfokus pada repetabilitas dan kemudahan perakitan
-
Dowel Pins
- Pin pemosisi presisi (dowel pin) jarang digunakan karena keterbatasan toleransi pencetakan
- Namun, tetap berguna untuk fixture yang menuntut akurasi, dan dapat digunakan melalui pascaproses atau hex hole/crush rib
-
Embedded Hardware
- Metode penyisipan hardware selama pencetakan menyederhanakan pengencangan atau perakitan
- Komponen dikunci di dalam struktur dengan cara menjeda pencetakan untuk menyisipkan hardware, lalu melanjutkannya
- Contoh: lembaran transparan, magnet, mesh logam, dan sebagainya
- R5.7 — Integrasikan fungsi dengan penyisipan hardware alih-alih pengencang yang rumit
-
Printing on Fabric
- Dengan menutup kain tipis (seperti tulle) saat pencetakan berlangsung, struktur fleksibel dapat dibuat
- Umumnya digunakan di bidang pakaian dan cosplay, dengan komponen individual dipasang di atas fabric
- Fleksibilitas dapat diatur sesuai geometri
6. Desain Tampilan (Appearance)
-
Complex Shapes
- 3D printing dapat mewujudkan permukaan melengkung yang kompleks dan bentuk organik tanpa beban biaya tambahan
- Keluar dari desain tradisional berbasis sudut siku-siku, bentuk kompleks dapat dimanfaatkan secara aktif untuk meningkatkan tampilan atau ergonomi
- R6.1 — Gunakan bentuk kompleks secara aktif untuk meningkatkan tampilan atau ergonomi
-
Shadow Lines
- Dengan menambahkan celah kecil dan rib (garis tonjolan) pada sambungan komponen rakitan, sambungan yang rapi dapat dihasilkan meski presisinya tidak sempurna
- Jika ingin menambahkan fungsi sealing, double rib dapat ditambahkan di bagian dalam untuk membentuk struktur labirin
- R6.2 — Tambahkan shadow line pada sambungan komponen untuk meningkatkan tampilan
-
Surface Texture
- Ada keterbatasan berupa sulitnya menghilangkan garis layer pada bidang vertikal
- Saat menggunakan textured build plate, kualitas permukaan bawah dapat ditingkatkan, tetapi tetap terbatas
- Fitur Fuzzy Skin memberikan ketidakteraturan buatan untuk menyamarkan garis layer dan memperbaiki sensasi sentuh
- R6.3 — Atur tekstur permukaan untuk mengurangi kesan khas 3D printing
-
Printed Text
- Teks dapat diukir langsung pada part tanpa laser marking atau label
- Dengan menambahkan nomor komponen atau versi, pengelolaan dan pelacakan revisi menjadi lebih mudah
- Engraving memberikan hasil yang lebih rapi daripada embossing
- R6.4 — Tambahkan teks dengan engraving sebagai pilihan default
- R6.5 — Tempatkan teks secara vertikal untuk mendorong pencetakan yang presisi
- Dengan lebar garis 0.6 mm atau lebih dan kedalaman 0.5 mm atau lebih, umumnya tidak ada masalah pada sebagian besar printer
-
Vase Mode Design
- Vase Mode mencetak satu dinding luar secara spiral sehingga pencetakan cepat dan sederhana dapat dilakukan
- Tidak ada sambungan layer sehingga tampilannya halus, tidak ada stringing, dan konsumsi material rendah
- Karena tidak ada struktur penopang internal, kekakuannya rendah, tetapi dapat dikompensasi tergantung bentuknya
- R7.1 — Gunakan beading pattern untuk kekakuan part Vase Mode
-
Beading Patterns
- Beading pattern (Sickening Pattern) yang digunakan untuk memperkuat lembaran logam juga dapat diterapkan pada hasil print
- Dengan menambahkan bentuk rib pada struktur shell tipis, kekakuan meningkat
- CNC-Kitchen memberikan contoh yang lebih rinci
-
Unconventional Vase Mode
- Selain untuk vas, Vase Mode juga dapat mencetak komponen fungsional melalui manipulasi geometris
- Hex tray karya FPacheco adalah contoh yang memanfaatkan keunggulan tersebut meskipun bukan Vase Mode yang tipikal
- Dalam produksi massal, waktu dan kualitas dapat dicapai sekaligus
Daftar periksa
-
1. Memastikan kekuatan komponen
- R1.1 Sejajarkan gaya tarik agar paralel dengan bidang cetak
- R1.2 Jika optimasi orientasi sulit, bagi menjadi beberapa part
- R1.3 Kekuatan lebih ditentukan oleh ketebalan permukaan daripada isian internal
- R1.4 Beban harus ditransmisikan sedapat mungkin secara langsung
- R1.5 Prioritaskan penampang tebal daripada bentuk yang ramping
-
2. Toleransi manufaktur dan finishing permukaan
- R2.1 Terapkan chamfer pada tepi horizontal, dan fillet pada tepi vertikal
- R2.2 Untuk hole horizontal, gunakan bentuk tetes air atau bagian atas yang rata
- R2.3 Koreksi akurasi hole vertikal juga dengan bentuk tetes air
- R2.4 Arahkan posisi seam ke sudut cekung untuk menjaga presisi
- R2.5 Rancang geometri dengan mempertimbangkan jalur gerak printer head
- R2.6 Cegah deformasi dengan bentuk yang bervolume besar dan permukaan lengkung yang halus
- R2.7 Jika sulit menjamin presisi, berikan kemungkinan penyesuaian
- R2.8 Untuk interference fit, gunakan hole heksagonal/persegi daripada bulat
- R2.9 Untuk press fit sekali pakai, gunakan Crush Rib
- R2.10 Untuk fit yang bisa dibongkar-pasang kembali, gunakan Grip Fin
-
3. Optimasi proses
- R3.1 Minimalkan kebutuhan support
- R3.2 Hindari support dengan mengatur orientasi part
- R3.3 Jika support tak terhindarkan, bagi part menjadi beberapa bagian
- R3.4 Cegah overhang internal dengan sacrificial layer
- R3.5 Gunakan trik Overhanging Counterbore
- R3.6 Wujudkan bentuk kompleks dengan struktur multi-bridge
- R3.7 Minimalkan luas permukaan, pertahankan struktur yang bervolume
- R3.8 Saat produksi massal, minimalkan area kontak dengan bed
- R3.9 Jika muncul masalah adhesi, tambahkan Mouse Ear
-
4. Integrasi fungsi
- R4.1 Kencangkan kabel dengan kanal Zip Tie
- R4.2 Integrasikan mekanisme gerak dengan Flexure
- R4.3 Rancang agar deformasi hanya terjadi dalam rentang elastis
- R4.4 Sertakan struktur pembatas fisik agar tidak melampaui batas Flexure
- R4.5 Rancang Clip dengan jarak gerak minimum untuk mencegah kerusakan
- R4.6 Untuk Clip yang dapat dilepas, sediakan ruang agar alat bisa mengaksesnya
- R4.7 Untuk desain Print-in-Place, gunakan permukaan support yang dapat dilepas
- R4.8 Sediakan celah yang cukup untuk mencegah interferensi antar komponen
-
5. Melampaui plastik – elemen mekanis
- R5.1 Untuk sekrup dengan beban dinamis, gunakan pengunci tambahan seperti locknut atau perekat
- R5.2 Rancang panjang sekrup sepanjang mungkin
- R5.3 Untuk sekrup pada perakitan berfrekuensi rendah, buat ulir langsung dengan tap
- R5.4 Pemasangan sekrup berbasis Crush Rib dapat menghilangkan kebutuhan pascaproses
- R5.5 Gunakan Heat-Set Insert untuk lubang sekrup yang kuat dan bisa dipakai berulang kali
- R5.6 Rancang slot agar mur biasa dapat dimasukkan
- R5.7 Selain sekrup, sisipkan juga hardware di tengah proses cetak untuk menyederhanakan perakitan
-
6. Tampilan
- R6.1 Bahkan bentuk kompleks pun bisa diterapkan tanpa biaya tambahan untuk meningkatkan tampilan atau ergonomi
- R6.2 Tambahkan shadow line pada sambungan dua part untuk memperoleh tampilan yang lebih premium
- R6.3 Atur tekstur permukaan untuk mengurangi kesan khas 3D printing
- R6.4 Untuk teks, lebih disarankan metode Engrave daripada Emboss
- R6.5 Tempatkan teks ukir/timbul tegak lurus terhadap bidang cetak
-
7. Desain khusus Vase Mode
- R7.1 Gunakan Beading Pattern untuk kekakuan part Vase Mode
3 komentar
Menurut saya, dari materi yang pernah saya lihat, ini tampaknya termasuk salah satu yang benar-benar memuat informasi tingkat lanjut yang sangat bagus. Senang sekali rasanya bisa melihat konten seperti ini dalam bahasa Korea.
Untuk baut/sekrup, sayangnya saya masih pemula jadi saya menggunakan metode yang diturunkan secara empiris dari orang-orang sekitar: saya tidak membuat ulirnya secara terpisah, melainkan membuat pilar silinder yang sekitar 0,4 mm lebih sempit daripada diameter sekrup, lalu memberi chamfer sudut tinggi yang pendek di bagian masuk. Bagaimana pendapat Anda tentang ini?
Misalnya untuk M3, saya memakai lubang 2,6 mm dan memberi chamfer 80° dengan panjang 0,3 mm di bagian masuk. Untuk SLA, saya memberi ketebalan dinding pilar 2 mm atau lebih, dan untuk FDM saya memang tidak terlalu tahu spesifikasi dari orang yang mencetakkannya, tetapi di FDM juga memungkinkan.
Ini bukan komponen yang menerima kekuatan mekanis besar atau beban tinggi, dan lebih mendekati tipe pengikat sederhana, tetapi melihat bahwa setelah beberapa kali jatuh pun tetap baik-baik saja, sepertinya ternyata cukup oke.🤔
Kalau bukan komponen yang perlu sering dibongkar-pasang, sepertinya selama berhati-hati terhadap masalah terbelah mengikuti arah layer, memasukkan sekrup ke tiang sederhana pun secara praktik tidak terlalu bermasalah.
Kalau perlu dibongkar-pasang berulang kali, menurut saya lebih baik memakai insert daripada mencetaknya sekaligus dengan ulirnya.
Di tab komentar,
"Sebagai cara membuat ulir langsung pada komponen hasil print, sekrup kayu efektif.
Sekrup kayu bisa membentuk ulirnya sendiri tanpa tap.
PETG punya kekuatan yang cukup saat dicetak, tetapi PLA bisa retak pada lubang yang sejajar dengan layer"
Saya juga sangat setuju dengan bagian ini.
Opini Hacker News
Saya jadi ketagihan 3D printing. Awalnya mulai dengan A1 Mini, tetapi kemudian saya mencetak bukan hanya proyek kreatif, melainkan juga komponen fungsional
Artikel ini berada di level yang lebih tinggi daripada komponen rata-rata di Thingiverse atau Printables
Untuk membuat ulir langsung pada komponen cetak, sekrup kayu cukup efektif
Keterbatasan desain pada pemasangan sekrup adalah bahwa memasukkan sekrup dari belakang tidak dapat diandalkan
Saya sudah menggunakan printer 3D selama 7 tahun, dan merakitnya sendiri di rumah selama pandemi
Cara yang berguna untuk meminimalkan material pada hasil cetak adalah dengan tidak mencetak permukaan
"Structures" karya J. E. Gordon membantu memahami konsep desain mekanis
Bambu Labs P1S sangat mudah digunakan, sehingga saya mencetak 100 kali lebih banyak dibanding saat memakai Ender sebelumnya
Masalah benturan antara tepi fillet dan tepi tajam
Desain yang membagi bola menjadi dua bagian lalu mengencangkannya satu sama lain dengan sekrup sangat berguna
Tidak ada alasan untuk tidak menambahkan teks pada komponen cetak