Determination of systematic errors of 3D printer in order to ensure manufacturing correctness of the prototype

• Autorzy: Zgórniak P. , Stachurski W.

Warianty tytułu

PL

Określenie błędu systematycznego drukarki 3D w celu zapewnienia poprawności wykonania prototypu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the length measurement results for experimental cuboidal samples made by means of a 3D printing (3DP) method. A Z Corporation 310 Plus printer was employed to manufacture these samples. The main aim of this experimental research was to evaluate the accuracy of CAD model reproduction using printed samples. Experimental tests were performed to determine the systematic errors in the location of the printed samples within the building chamber of the 3D printer. Moreover, the influence of sample positioning relative to a Cartesian coordinate system on the systematic errors was investigated. In this article, an extensive statistical analysis of the experimental data is performed to evaluate the uncertainty of the statistical error estimation in the XYZ directions. Finally, this paper will provide many practical tips that can be employed to manufacture more advanced prototypes with the 3DP method, which has recently come to be regarded as less expensive and the fastest rapid prototyping method.

PL

Przeprowadzono badania eksperymentalne dotyczące oceny dokładności wymiarowej próbek prostopadłościennych wykonanych za pomocą drukarki trójwymiarowej ZPrinter 310 Plus. Określono dokładność odwzorowania próbek w porównaniu z ich modelem zaprojektowanym w systemie CAD. Wyniki badań eksperymentalnych stanowiły podstawę do wykonania modelu funkcjonalnego przekładni planetarnej. Oszacowano wartości błędów systematycznych dla różnego położenia próbek względem kartezjańskiego układu współrzędnych, związanego z komorą budującą drukarki 3D. Sformułowano także wskazówki praktyczne do zastosowania w budowaniu zaawansowanych prototypów funkcjonalnych w technologii druku 3D.

Słowa kluczowe

EN

rapid prototyping; 3D printing; dimensional accuracy; experimental tests

PL

szybkie prototypowanie; drukowanie 3D; dokładność wymiarowa; badania eksperymentalne

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 34, nr 4
• Strony: 35--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Zgórniak P.

autor

Stachurski W.

• Technical University of Łódź, Institute of Machine Tools and Production Engineering, Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź,

Bibliografia

• [1] http://www.additive3d.com/pat_db.htm .
• [2] D.T. PHAM, R.S. GAULT: A comparison of rapid prototyping technologies. Journal of Machine Tools & Manufacture, 38(1998), 1257-1287.
• [3] E. CHLEBUS: Innowacyjne technologie Rapid Prototyping - Rapid Tooling w rozwoju produktu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
• [4] E. CHLEBUS: Techniki komputerowe Cax w inżynierii produkcji. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000.
• [5] K.E. OCZOŚ: Stan obecny i perspektywy rozwoju rapid - technologii. Mechanik (2009)2, 81-107.
• [6] ZPrinter 310 User Manual - Part Number 09508 Rev F, 2004.
• [7] http://www.zcorp.com .
• [8] D. DIMITROV, W. van WIJCK, K, SCHREVE, N. de BEER, J. MELJER: An investigation of the capability profile of three dimensional printing process with an emphasis on achievable accuracy. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 52(2003)1, 189-192.
• [9] E. SACHS, M. CIMA, J. CORNIE: Three-Dimensional Printing: The physics and implications of additive manufacturing. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 42(1993)1, 257-260.
• [10] D.N. SILVA, M. GERHARDT de OLIVEIRA, E. MEURER: Dimensional error in selective laser sintering and 3D-printing of models for craniomaxillary anatomy reconstruction. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery, 36(2008), 443-449.