5 Model Penting sebagai Benchmark untuk 3D Modeller dan Product Designer

Apabila mereka bentuk produk untuk 3D printing, kita tidak boleh bergantung sepenuhnya pada ukuran yang dipaparkan dalam software.

Lubang berdiameter 6 mm dalam software tidak semestinya akan tercetak tepat 6 mm. Dua komponen yang kelihatan muat dalam model 3D pula mungkin terlalu ketat atau langsung tidak boleh dipasang selepas dicetak.

Perbezaan kecil boleh berlaku disebabkan oleh jenis printer, nozzle, filament, kelajuan, suhu dan tetapan slicer yang digunakan. Sebab itu, seorang 3D modeller atau product designer sebaiknya mempunyai beberapa model benchmark yang telah dicetak menggunakan mesin sendiri.

Model-model ini boleh disimpan sebagai rujukan fizikal semasa menghasilkan produk baharu. Berikut ialah lima model yang paling berguna untuk tujuan tersebut.

1. 3D Benchy

3D Benchy merupakan antara model benchmark paling popular dalam dunia 3D printing. Walaupun bentuknya kelihatan seperti bot kecil, model ini mempunyai beberapa bahagian yang boleh digunakan untuk melihat kemampuan sesebuah printer.

Antaranya ialah:

• Overhang

• Bridging

• Lubang kecil

• Permukaan melengkung

• Tulisan kecil

• Ketepatan dimensi

• Stringing

• Kualiti permukaan

Benchy sesuai dicetak apabila kita baru membeli printer, menukar jenis filament, memasang nozzle baharu atau menghasilkan profil cetakan sendiri.

Simpan hasil cetakan tersebut dan tulis maklumat seperti jenis filament, nozzle, layer height dan tarikh cetakan. Dengan cara ini, kita boleh membandingkan kualiti printer dari semasa ke semasa.

2. Tolerance Tester

Tolerance tester ialah antara model paling penting untuk sesiapa yang menghasilkan produk yang mempunyai lebih daripada satu komponen.

Dalam software, dua objek mungkin kelihatan boleh dipasang dengan sempurna. Namun, jika tiada ruang atau clearance yang mencukupi, kedua-dua komponen tersebut mungkin terlalu ketat selepas dicetak.

Tolerance tester biasanya menyediakan beberapa jarak seperti:

• 0.10 mm

• 0.15 mm

• 0.20 mm

• 0.25 mm

• 0.30 mm

• 0.40 mm

• 0.50 mm

Selepas mencetaknya, kita boleh menguji bahagian mana yang boleh bergerak, dipasang atau ditanggalkan dengan baik.

Ujian ini sangat berguna untuk menghasilkan:

• Produk print-in-place

• Sliding mechanism

• Kotak dengan penutup

• Sambungan modular

• Engsel

• Komponen yang boleh berpusing

• Bahagian yang perlu dipasang dan ditanggalkan

Jangan terus menggunakan nilai tolerance orang lain kerana setiap printer dan filament boleh memberikan hasil yang berbeza. Cetak sendiri ujian ini dan gunakan hasilnya sebagai rujukan untuk mesin anda.

3. Radius Gauge

Radius gauge bukan sekadar model ujian printer. Ia merupakan alat fizikal yang sangat membantu untuk proses reverse engineering.

Apabila kita mahu menghasilkan semula sesuatu objek, antara bahagian yang sukar diukur ialah lengkungan pada bucu. Pembaris dan vernier caliper boleh mengukur panjang serta ketebalan, tetapi tidak semestinya dapat mengenal pasti nilai radius dengan mudah.

Dengan radius gauge, kita hanya perlu mencuba beberapa ukuran pada lengkungan objek sebenar sehingga menemui radius yang paling hampir.

Alat ini berguna apabila mereka bentuk semula:

• Casing elektronik

• Bekas plastik

• Penutup

• Perabot

• Komponen mesin

• Replacement part

• Produk yang mempunyai bucu melengkung

Radius gauge boleh disediakan dalam dua bentuk, iaitu untuk mengukur lengkungan dalaman dan lengkungan luaran. Lebih banyak pilihan ukuran yang tersedia, lebih mudah untuk kita mendapatkan bentuk yang hampir sama dengan objek asal.

4. Wall Thickness Test

Wall thickness test membantu kita memahami bagaimana ketebalan dinding mempengaruhi kekuatan, fleksibiliti dan penggunaan filament.

Model ini biasanya mempunyai beberapa bahagian dengan ketebalan berbeza seperti 0.4 mm, 0.8 mm, 1.2 mm, 1.6 mm dan seterusnya.

Selepas dicetak, kita boleh menyentuh, membengkok dan menguji sendiri setiap ketebalan. Daripada situ, kita boleh menentukan ketebalan yang sesuai mengikut fungsi produk.

Jika terlalu nipis, produk mungkin:

• Mudah patah

• Terlalu fleksibel

• Sukar dicetak

• Mempunyai ruang atau permukaan yang tidak sekata

Jika terlalu tebal pula, produk mungkin menggunakan lebih banyak filament, mengambil masa lebih lama untuk dicetak dan menjadi lebih berat daripada yang diperlukan.

Simpan wall thickness test berhampiran meja kerja supaya anda boleh memegang dan membandingkan ketebalan fizikal sebelum menetapkan nilai pada model baharu.

5. Hole and Peg Fit Test

Lubang yang dihasilkan oleh 3D printer tidak semestinya mempunyai ukuran fizikal yang sama seperti dalam software. Kadangkala, lubang akan tercetak sedikit lebih kecil disebabkan oleh sifat proses cetakan dan tetapan mesin.

Hole and peg fit test menyediakan beberapa lubang dan batang dengan ukuran berbeza untuk menguji tahap kesesuaian sebenar.

Model ini sangat membantu apabila mereka bentuk ruang untuk:

• Skru

• Magnet

• Bearing

• Rod

• Dowel

• Butang

• Pin

• Komponen press-fit

Sebagai contoh, jika anda mahu memasukkan magnet berdiameter 6 mm, lubang tepat 6 mm mungkin terlalu ketat. Berdasarkan hasil ujian, anda mungkin mendapati ukuran 6.2 mm atau 6.3 mm lebih sesuai untuk printer anda.

Daripada mencetak keseluruhan produk dan mendapati magnet tidak muat, lebih baik rujuk hasil ujian ini terlebih dahulu. Ia boleh menjimatkan masa, filament dan jumlah percubaan yang diperlukan.

Model Tambahan yang Boleh Dicuba

Selain lima model utama tadi, terdapat beberapa model lain yang juga berguna untuk menguji mesin dan tetapan slicer.

Ironing Test

Ironing digunakan untuk mendapatkan permukaan atas yang lebih rata dan kemas. Ironing test membolehkan kita membandingkan tetapan seperti flow, spacing dan kelajuan ironing.

Ia sesuai digunakan jika produk mempunyai permukaan atas yang luas dan mudah dilihat, seperti plaque, keychain atau bahagian hadapan produk.

All-in-One Torture Test

Model ini menggabungkan beberapa ujian dalam satu cetakan seperti overhang, bridging, lubang, tiang kecil dan sudut tertentu.

Ia sesuai untuk mendapatkan gambaran umum tentang kemampuan printer, tetapi untuk keputusan yang lebih tepat, ujian berasingan bagi setiap fungsi biasanya lebih mudah dinilai.

Setiap Printer Perlukan Set Benchmark Sendiri

Nilai yang sesuai pada sebuah printer tidak semestinya menghasilkan keputusan yang sama pada printer lain.

Malah, printer yang sama juga boleh memberikan hasil berbeza apabila kita menukar:

• Jenis filament

• Jenama filament

• Diameter nozzle

• Layer height

• Suhu cetakan

• Kelajuan

• Profil slicer

Sebab itu, setiap model benchmark sebaiknya dilabel dengan maklumat asas seperti nama printer, jenis filament dan tetapan yang digunakan.

Jika anda menggunakan PLA, PETG dan TPU, pertimbangkan untuk menyediakan set benchmark berasingan bagi setiap material kerana sifatnya tidak sama.

Penutup

Model benchmark bukan sekadar fail ujian yang dicetak sekali lalu dibuang. Jika dipilih dengan betul, ia boleh menjadi alat rujukan fizikal yang membantu kita menghasilkan produk dengan lebih cepat dan tepat.

3D Benchy membantu menilai keadaan umum printer. Tolerance tester membantu menentukan clearance. Radius gauge memudahkan reverse engineering. Wall thickness test menjadi rujukan ketebalan, manakala hole and peg fit test membantu menghasilkan komponen yang benar-benar boleh dipasang.

Apabila semua model ini berada di atas meja kerja, kita tidak lagi perlu meneka setiap ukuran dari awal. Kita boleh melihat, memegang dan merujuk hasil sebenar sebelum meneruskan reka bentuk.

Itulah fungsi sebenar sebuah benchmark: bukan sekadar menguji printer, tetapi membantu kita membuat keputusan reka bentuk dengan lebih yakin.