Dies wird eine dreistufige Antwort, da der 3D-Druck drei verschiedene Schritte verwendet: Design, Slicing & Materialauswahl , bevor ich alternative Wege zu fairen Würfeln ausarbeite. Wir beginnen jedoch mit dem Material, da wir es zuerst wissen müssen. In diesem Fall wirkt sich dies auf alles aus, vom Design über das Schneiden bis hin zum Drucken.

Variante A: Perfekt gedruckt (?)

Schritt 1: Kennen Sie Ihr Material

Seien wir ehrlich: Die meisten Materialien, die in der Fused Deposition Modeling (FDM) verwendet werden, weisen eine inhomogene Schrumpfung zwischen der XY-Ebene und der Z-Achse auf. Wenn Sie jedoch diese spezifischen Eigenschaften für Ihre Kombination aus Drucker, Filament und Temperatur kennen, können Sie dies kompensieren Kennen Sie Ihr Material – das benötigen Sie zum Schneiden. Führen Sie einen Testdruck eines Würfels von 10 x 10 x 10 mm durch und messen Sie den Versatz Von den 10 mm auf jeder Achse müssen Sie dies über Ihren Slicer ausgleichen.

Schritt 2: Faires Design

Platonische Körper

Wenn Sie Ihre STL entwerfen, Versuchen Sie, so fair wie möglich zu gestalten . Entweder rücken Sie die Zahlen so wenig wie möglich ein, während Sie die Lesbarkeit beibehalten, oder, wenn Sie möchten Haben Sie einen 2-Farben-Drucker, füllen Sie die Zahlen mit Material gleicher Dichte, aber aus dem andere Farbe.

Noch etwas zu beachten: Die gleiche Oberfläche auf jeder Seite des Körpers einrücken. Auf diese Weise entfernen Sie das gleiche Volumen und damit das gleiche Gewicht von jedem Gesicht, was das Design etwas fairer macht, da sich der Schwerpunkt jetzt größtenteils in der Körpermitte befinden sollte.

Prismenwürfel „

Ein zylindrisches (oder besser: Prismen-) Design, das über seine“ Zylinder „-Oberflächen gerollt wird, ist möglicherweise am einfachsten zu entwerfen und relativ einfach zu schneiden, ohne auf spezielle Schneidemethoden zurückgreifen zu müssen und Tonnen von verschiedenen Kompensationen, um das Objekt nach dem Druck zu berücksichtigen oder zusammenbauen zu müssen. Es kann mit oder ohne „Umkippen“ der Kegel- / Elipsoidform an beiden Enden hergestellt werden. Oder es wird wie ein Dreidl hergestellt, das nur eine konische / elipsoide Spitze zum einfachen Drucken hat und möglicherweise sogar den „Stiel“ als anderes Objekt bedruckt und dann nach dem Druck zusammengesetzt hat.

Schritt 3: Schneiden

Nun gibt es ein ziemlich faires Design … aber welche Einstellungen müssen beim Drucken verwendet werden?!

Durch Füllen wird es wackelig, sodass es zwei Optionen gibt: solide (100%) füllen) und vollständig hohl (0% füllen). Solid ist einfacher zu drucken und schwerer. Hohl spart (abhängig von den Oberflächenseiten) 95% oder mehr des Materials im Gegensatz zu Feststoff, kann jedoch durchhängende flache Oberflächen oder Wandstärken zum Opfer fallen, die nicht mit der Dicke flacher Flächen übereinstimmen.

Nun, nachdem wir Wählen Sie die Fülleinstellungen, müssen wir einige andere Dinge auswählen. Wir möchten ziemlich empfindliches Material drucken, daher sollten wir eine kleinere Schichthöhe als normal (z. B. 0,05 mm) und besser eine kleinere Düse verwenden – 0,2 mm oder sogar weniger, falls verfügbar. Dies bedeutet wiederum, dass die Drucker / Material-Kombination für diese beiden Einstellungen kalibriert wird (XY / Z-Verkleinerung).

Nach der Kalibrierung endlich drucken!Die Würfel sollten fairerweise in Ordnung sein, aber sie sind immer noch nicht ganz fair …

Extra-Schritt: Nachbearbeitung

Sie können einen Test auf Voreingenommenheit durchführen, indem Sie ihn schweben lassen auf einer Salzwasserschicht unter Leitungswasser … wenn Sie es geschafft haben, es fest genug zu machen, um die Luft darin zu reduzieren, damit es zwischen diesen Schichten sinkt. Auf diese Weise können Sie die schwerere Seite leicht schleifen, bis sie unvoreingenommen ist.

Wenn Sie es schaffen, etwas hell und hohl zu drucken, können Sie den Hohlraum mit einer Art Harz (z. B. Epoxidharz) füllen, um das zu erhalten Objekte ein bisschen Gewicht. Dies hat jedoch einige Einschränkungen für sich: Sie müssen ein Füllloch hinterlassen und das Innere gleichmäßig beschichten oder mehrmals nachfüllen, um eine vollständige Füllung zu gewährleisten, da die meisten Harze beim Aushärten schrumpfen. Außerdem erwärmen sich die meisten Harze beim Aushärten, wenn auch normalerweise nicht in dem Maße, in dem sie FDM schmelzen. Wenn Sie mit Harz arbeiten, Tragen Sie Handschuhe , da es aggressiv für die Haut ist!

ABER! 3D-Printink kann mehr!

Variante B: Gedruckte Perfektion

FDM ist ein Heimdrucker, aber vielleicht haben Sie Zugriff auf etwas Industrielleres. Sie sind auf ihre Weise schwierig, und Sie wissen besser, was Sie mit ihnen machen.

SLS (Festlastersintern) In diesem Fall müssen Sie nur die Schrumpfungskoeffizienten Ihres Materials kennen … und nein, Sie müssen nicht über das Füllen nachdenken, sondern können nur feste, zu 100% gefüllte Objekte auf diese Weise erstellen. Aber Sie werden es auch Sie haben praktisch keine Luft in Ihrem Druck. SLS zu Hause zu haben ist jedoch selten. Dies ist jedoch wahrscheinlich das, was Sie erhalten, wenn Sie den Druck bestellen … aber denken Sie daran: Das SLS-Pulver ist stark hygroskopisch und muss versiegelt werden Wenn es weiß anfängt, wird es mit der Zeit gelblich. Wenn Sie wiederverwendetes Pulver in hohem Maße verwenden, wird auch die Druckqualität stark beeinträchtigt. Und niemals in die Arbeitsmaschine schauen.

DLMS (Direct Laser Metal Smelting) ist ziemlich neu und so ziemlich die Metallvariante von SLS. Wenn Sie Ihre Würfel auf diese Weise machen und sie fast nicht mehr unterscheiden können Metallguss. Polieren Sie die s urfaces ein wenig, schnuppern Sie nicht am Atem des Pulvers und schauen Sie nicht in den Laser.

DLP / SLA (Direkte Lichtverarbeitung / Stereolithographie) ) Das Drucken des Objekts aus aushärtendem Harz kommt SLS eigentlich ziemlich nahe, hat aber teilweise Ähnlichkeit mit FDM … größter Vorteil: Sie können sehr feine Details erstellen und Ihre Schichthöhen werden sehr dünn – und Sie haben eine große Auswahl an Farben zur Auswahl. Sie müssen jedoch berücksichtigen, dass Sie die Würfel entweder fest machen oder mit einem Loch in jeder Seite oder Ecke versehen möchten, damit überschüssiges Harz herausfließen kann. Sie erhalten perfekte Oberflächen und können das Harz je nach Drucker und Lagerung für eine ganze Menge ^{wiederverwenden. Denken Sie jedoch daran: SLA ist eine stinkende Sache. Schauen Sie niemals in die Druckmaschine & Die Harze sind sehr hautschädlich. Verwenden Sie daher Handschuhe , wenn Sie mit dem Druck und dem Druck arbeiten, bis sie ordnungsgemäß gereinigt wurden.}

Variante C: Verlorener Druck

Aber warten Sie, was ist, wenn Sie die Würfel nicht wirklich drucken, sondern nur ein Positiv der Würfel drucken und daraus eine negative Form machen?

Ja, das ist möglich. Sie wissen, dass Wachs verloren ist Casting? Los gehts. Hier ist Ihr Schritt für Schritt:

• Drucken Sie Ihre Würfel.
  • Vielleicht rätseln Sie sogar das Positiv aus mehreren Seiten, die alle in derselben Ausrichtung gedruckt wurden, um maximale Gleichheit im Druck zu erzielen.

Wenn Sie gut mit grünem Sandguss umgehen können, können Sie diesen anstelle des Wachsausschmelzens verwenden – und das Positiv wiederverwenden für ein zweites Casting. Wenn Sie gut sind, können Sie auch zweiteilige Formen herstellen, die wiederverwendbar sind.

Variante 3b: Form!

Wenn wir ein Positiv drucken und daraus eine Form herstellen können Wir können eine Form auch direkt drucken. Wir können dann nur „kalte“ Materialien einwerfen, aber wenn Sie etwas haben, das auf diese Weise gegossen werden kann (einige Harze oder Wachs), können Sie entweder die Würfel oder die Gusskanäle für das Gießen von verlorenem Wachs auf diese Weise herstellen. Das Entwerfen hier wird jedoch in den letzten Schritten anders sein: Nachdem Sie Ihr gewünschtes Objekt erstellt haben, verwenden Sie dieses als „Werkzeug“, um aus einem mehr oder weniger quadratischen Block, der es umgibt, auszuschneiden. Schneiden Sie den Einlass / Auslass für Material und Luft aus dem Block aus. Dann schneiden Sie nach Ihren Wünschen, wenn Sie eine wiederverwendbare mehrteilige Form wünschen. Vielleicht möchten Sie eine Nut hinzufügen, um Draht oder ein Gummiband um den Druck zu legen, um die Form beim Gießen zusammenzuhalten.

Oder wir gehen mit diesem Modell in die Industrie, greifen nach einer CNC und machen die Formhälften auf diese Weise und aufgeben, die Würfel zu drucken …

tl; dr:

Kennen Sie Ihren Drucker, kennen Sie Ihr Material, entwerfen Sie für die Anforderungen Ihres Druckers, gestalten Sie fair, vermeiden Sie möglicherweise das Drucken der tatsächlichen Würfel, aber drucken Sie ein zu formendes Positiv und gießen oder drucken Sie eine Form.

Kommentare

• +1 für Variante C. Sie können eine Gussform auch ziemlich einfach drucken.

Ehrlich gesagt würde ich das nicht tun.

Sie finden Würfelvorlagen an Orten wie thingiverse , aber mit meiner (zugegebenermaßen begrenzten) Erfahrung mit erschwinglichen 3D-Druckern wäre ich sehr skeptisch, dass die Maschinentoleranzen für die Herstellung eines fairen Stempels dem Schnupftabak entsprechen.

Siehe diese -Diskussion aus dem 3D-Druckaustausch, insbesondere diese zwei Antworten .

Wenn Sie wirklich dazu verpflichtet sind (wir haben alle unsere geekigen kleinen Leidenschaftsprojekte!), würde ich empfehlen, eine Vorlage zu finden, die die Autoren angeblich mit Chi-Quadrat getestet haben. Finden Sie dann heraus, welchen (Typ) Gerät sie verwendet haben. Wenn Sie das replizieren können, versuchen Sie es … und führen Sie dann den Chi-Quadrat-Test selbst durch. Es ist lächerlich einfach, etwas falsch einzurichten oder etwas zu vergessen (wie die möglichen Auswirkungen der internen Orientierung).

Kommentare

• Dies ist nur true für FDM – SLS und SLA verwalten die erforderliche Genauigkeit.
• Dies ist keine ' gute Antwort, denn selbst wenn Sie ein perfektes Modell und dasselbe verwenden Hardware und das gleiche Filament wie bei jemand anderem, der dies getan hat. Unsere Ergebnisse variieren je nach: Ihrer individuellen Filamentspule, Ihren Steppereinstellungen und der perfekten Kalibrierung der Maschine, Ihrer Düse, abhängig vom Filament Ihrer Betriebsumgebung (Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.) usw.) Es gibt zu viele Variablen. Selbst zwei Ausdrucke von derselben Maschine können zu einem perfekten und einem unvollständigen Druck führen.