Sebelum kita masuk ke ukuran nosel dan snap fit, mari kita mulai dengan gambar yang lebih besar. Kita perlu menggunakan bahasa umum untuk mendefinisikan bagian-bagian.
- Tunjangan adalah perbedaan yang direncanakan antara nilai nominal atau referensi dan nilai tepat.
- Clearance adalah kelonggaran yang mendefinisikan ruang yang disengaja antara dua bagian.
- Interferensi adalah kelonggaran yang mendefinisikan tumpang tindih yang disengaja antara dua bagian.
- Toleransi adalah jumlah penyimpangan acak atau variasi yang diizinkan untuk dimensi tertentu. Berapa banyak kesalahan yang bisa ditoleransi bagian dan masih berfungsi?
Mari kita gunakan sebuah contoh. Kami ingin pin 5mm masuk ke lubang 5mm, dan kami ingin pas longgar di antara mereka.
Kami sudah mengatakan 5mm, tapi 5mm mana yang lebih penting - lubang 5mm atau pin 5mm? Katakanlah orang lain memiliki pin 5mm yang ingin mereka gunakan dengan lubang kita. Dalam hal ini dimensi pin berada di luar kendali kami, dan oleh karena itu lebih penting untuk interoperabilitas.
Pasangan yang longgar meminta izin. Mari kita tentukan 0.2mm sehingga mereka bebas untuk berbelok. Kita bisa menambahkan jatah 0,2mm ke lubang, memberikan lubang 5,2mm dengan pin 5.0mm; kita bisa mengurangi jatah 0,2mm dari pin, memberikan lubang 5.0mm dengan pin 4.8mm; atau pisahkan perbedaan dengan cara apa pun yang kita inginkan, seperti lubang 5.1mm dan pin 4.9mm. Karena kami menentukan pin lebih penting, kami akan menambahkan uang saku ke lubang.
Sekarang kita telah mendefinisikan bagian kita, mari kita tentukan istilah-istilah lain yang penting untuk membantu kita memahami proses pembuatan:
- Akurasi adalah variasi dimensi maksimum antar bagian. (Kata lain mungkin pengulangan.) Perhatikan bahwa mesin tidak dapat menghasilkan bagian dengan toleransi yang lebih ketat daripada akurasinya.
- Presisi adalah ukuran langkah yang mampu dilakukan mesin. Ketepatan sering dikacaukan dengan ketepatan, tetapi mereka bukan hal yang sama.
Sekarang kita perlu memahami akurasi mesin kita. Printer dapat mencetak pin lebih besar dari 5mm atau lebih kecil dari 5mm. Atau bisa mencetak lubang lebih besar dari 5mm atau lebih kecil dari 5mm. Untuk menentukan akurasi printer, kita perlu mencetak beberapa pin 5mm dan lubang 5mm dan mengukur perbedaan antara apa yang kita definisikan dan apa yang kita cetak. Perbedaan antara pengukuran terbesar dan terkecil adalah akurasi alat berat kami. Pastikan untuk mengukur akurasi dalam dimensi X, Y, dan Z; printer mungkin memiliki perbedaan antara sumbu X dan Y yang akan mempengaruhi kebulatan bagian-bagian tersebut. (Jika mati, ini biasanya dapat disesuaikan dalam firmware mesin melalui proses kalibrasi.) Selanjutnya, kita harus menguji bagian bundar, lubang bundar, bagian persegi, dan lubang persegi,
Katakanlah akurasi pengukuran printer untuk lubang bundar dan pin bulat adalah +/- 0,2mm.
Kemudian, kami pindah ke pembersihan. Apa kesenjangan minimum antara bagian dan masih melakukan pekerjaan, dan apa kesenjangan maksimum yang dapat diterima? Sebagai desainer, terserah Anda untuk memutuskan. Dalam contoh ini kami mengatakan kami ingin pas longgar, jadi mari kita tentukan jarak minimal 0,2mm antara pin dan lubang; tetapi tidak lebih dari 1.0mm atau bagian akan rontok.
Karena akurasi mesin adalah +/- 0,2mm, pin akan berada di mana saja antara 5.2mm dan 4.8mm. Karena itu lubang harus 5.2mm plus jarak ditambah keakuratan lubang. Itu memberikan dimensi lubang sebagai 5.6mm +/- 0.2mm. Kondisi toleransi minimum adalah lubang berukuran minimum (5,4mm) dan pin berukuran maksimum (5,2mm), memberikan jarak bebas 0,2mm; toleransi maksimum adalah lubang berukuran maksimum (5.8mm) dan pin berukuran minimum (4.8mm) memberikan jarak 1.0mm.
Perhatikan bahwa jarak 1,0 mm benar-benar ceroboh. Mungkin terlihat terlalu longgar untuk aplikasi kita. Kita mungkin berpikir untuk memperketat toleransi menjadi 0,05 mm untuk mengurangi izin. Tetapi kami telah mencatat bahwa mesin tidak dapat menghasilkan toleransi yang lebih ketat daripada akurasinya. Jika printer tidak dapat menghasilkan bagian yang memenuhi toleransi yang kami tentukan, kami perlu menemukan cara lain untuk membuat atau menyelesaikan bagian tersebut.
Dalam dunia pengerjaan logam cara yang umum untuk melakukan ini adalah menentukan bagian-bagian yang awalnya diproduksi dengan bahan yang sengaja dibuat maksimal. Ini memungkinkan kita mulai dengan lubang yang lebih kecil dan menggunakan lubang bor atau bor untuk membukanya hingga lubang yang lebih tepat dan bundar. Kita dapat melakukan hal yang sama dengan pin, dengan memulai dengan batang yang lebih tebal dan memutar atau menggilingnya agar lebih halus dan bulat.
Dalam dunia pencetakan 3D FDM, kita dapat melakukan hal yang sama di meja kerja. Pertama, cetak bagian-bagian dengan lapisan dinding ekstra (atau dua). Ketebalan ekstra memberi lebih banyak bahan untuk dihilangkan saat mengebornya, atau menggilingnya, tanpa melemahkan bagian terlalu parah. Setelah mencetak, jalankan mata bor melalui lubang untuk membersihkannya. Atau putar pin di chuck motor bor dan giling ke bawah dengan lingkaran amplas.
Tentu saja setiap kali Anda menambahkan operasi finishing, itu lebih padat karya dan karenanya lebih mahal. Jadi ini bukan sesuatu yang ingin kita lakukan pada setiap bagian, tetapi kita dapat mempertimbangkannya.
Perhatikan bahwa ketika Anda menentukan bagian dengan cara ini Anda tidak memulai dengan diameter nozzle atau ketinggian lapisan. Alih-alih, Anda membiarkan diameter nosel, tinggi lapisan, dan jumlah semua penyebab variasi, muncul dalam akurasi terukur mesin. Nozel yang lebih kecil, lapisan yang lebih tipis, tempat tidur berpemanas, atau kipas pendingin masing-masing dapat berkontribusi pada peningkatan akurasi, tetapi yang terbaik adalah faktor dalam dampak kumulatif semua opsi alat berat.