Mit meiner Studie möchte ich die Auswirkungen von drei Faktoren auf die Vergilbung gedruckter Dogbone-Proben im SLS-Druck untersuchen (zum besseren Verständnis sehen Sie sich bitte das beigefügte Bild an):
- Laserleistung , die zwischen den einzelnen Knochen eingestellt werden kann
- Höhe des Dogbones im Bauraum (möglicherweise 7 verschiedene Höhen pro Bauauftrag)
- X-Koordinate des Dogbones innerhalb der Kammer (möglicherweise 14 Positionen pro Höhe)
Obwohl ich alle drei Faktoren ändern kann, mache ich mir Sorgen über die möglichen Auswirkungen der Temperaturverteilung in der Baukammer, die durch die Platzierung der Dogbones verursacht werden. Aus diesem Grund habe ich erwogen, die Platzierungen konstant zu halten, um zufällige Effekte durch Temperaturschwankungen zu vermeiden. Ich habe bereits einige Drucke mit konstanter Laserleistung in der Kammer und mit 14 Dogbones an verschiedenen X-Koordinatenpositionen in 7 verschiedenen Höhen (insgesamt 98 Dogbones für jeden Druck) gemacht.
Das Hauptziel besteht darin, die Bedeutung und Interaktion aller drei Faktoren (Laserleistung, Höhe und x-Koordinate) zu bewerten und letztendlich ein Regressionsmodell zu entwickeln, um die Vergilbung anhand dieser Parameter vorherzusagen.
Ich möchte die Anzahl der Bauaufträge minimieren und dennoch zuverlässige, robuste Daten zu allen Faktoren und deren Wechselwirkungen erhalten (maximal 6 Drucke wären wünschenswert).
Ich würde mich freuen, wenn Sie mir helfen und Ihre Erkenntnisse darüber teilen könnten, ob ein Split-Plot-Design für dieses Setup die beste Wahl wäre oder ob eine andere DoE-Methode, wie die Response Surface Methodology (RSM), besser geeignet wäre. Ich bin auch offen für alle anderen Vorschläge, die Sie haben könnten, um das Design für meine spezifischen Einschränkungen zu optimieren.
Ich hoffe, jemand kann helfen!
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Willkommen in der Community. Erstens gibt es keine Möglichkeit, a priori das „am besten geeignete“ Experiment zu bestimmen. Was Sie tun können, ist, mehrere Pläne zu entwerfen und die Vor- und Nachteile jedes Plans abzuwägen (z. B. Potenzial für Wissensgewinn vs. Ressourcen).
„Das beste Design, das Sie jemals entwerfen werden, ist das Design, das Sie entwerfen, nachdem Sie es ausgeführt haben.“
Ich bin kein KMU im Bereich Lasersintern, daher ist mein Rat vielleicht fragwürdig, aber ich habe viele Fragen und Anmerkungen zu Ihrer Anfrage.
Zunächst zu Ihrer Zielsetzung: „ Mein Ziel mit der Studie ist es, die Auswirkungen von drei Faktoren auf die Vergilbung gedruckter Dogbone-Proben im SLS-Druck zu untersuchen.“
Ist das wirklich das, was Sie wollen, oder möchten Sie verstehen, welche Faktoren den SLS-Druckprozess beeinflussen? Ist „Gelbfärbung“ die einzige Antwortvariable? Woher wissen Sie, dass der Frontprozess „gut“ ist? Welche Maßnahmen würden Sie ergreifen? Ich denke, Gelbfärbung ist ein Hinweis auf „schlecht“? Haben Sie den Messprozess studiert? Kennen Sie die Präzision, Konsistenz, Unterscheidung usw. des Messsystems?
Haben Sie gezielte Probenentnahmen oder CoV-Studien durchgeführt? Ich denke, das könnte VOR dem Experimentieren nützlich sein. Ich würde gerne die relativen Größen der folgenden Komponenten kennen :
1. Messsystem
2. Innerhalb von „Dogbone“
3. Zwischen Dogbone, innerhalb der Ebene (ich glaube, das könnte die oben angegebene X-Koordinate sein?)
4. Zwischenschicht (ich glaube, das könnte die Höhe darüber sein?)
5. Auflagenhöhe
6. Charge für Charge des Rohmaterials
Dieses Wissen würde bei der Entscheidung darüber, welche Faktoren in die Studie einbezogen werden sollten, bei welchem Störsignal die Studie durchgeführt werden sollte, welches die geeigneten Antwortvariablen sind und welche Leistungsfähigkeit das Messsystem besitzt, äußerst hilfreich sein.
Ich verstehe Ihre 3 Faktoren nicht. Ich verstehe die Laserleistung und vielleicht die Geschwindigkeit, mit der sich der Laser über das Material bewegt, aber Höhe und x-Koordinate verstehe ich nicht. Sie möchten das Experiment nicht abschließen und feststellen, dass die x-Koordinate wichtig ist und der Prozess nur für einen Abschnitt Ihrer Maschine funktioniert, oder? Sie möchten auch nicht feststellen, dass die Höhe wichtig ist und nur eine Höhe funktioniert. Dies wird die Anzahl der Dogbanes, die pro Produktionsdurchlauf hergestellt werden, erheblich beeinflussen. Ich glaube, es gibt wahrscheinlich andere Faktoren (z. B. Abkühlungsrate), die Sie untersuchen könnten.
Bedenken Sie beim Experimentieren, dass es sich um einen iterativen Prozess handelt. Die Wahrscheinlichkeit, dass Sie alle kritischen Faktoren ausgewählt und im ersten Entwurf auf optimalem Niveau getestet haben, liegt nahe Null. Ihr erster Entwurf dient also dazu, ein besseres Experiment zu entwerfen.
"Ich mache mir Sorgen über die möglichen Auswirkungen der Temperaturverteilung in der Baukammer, die durch die Platzierung der Dogbones verursacht werden.“ Dies könnte vor dem Experiment untersucht werden, oder Sie können systematische Positionen innerhalb der Kammer auswählen und die Y-Werte an diesen mehreren Positionen messen. „Aus diesem Grund habe ich erwogen, die Platzierungen konstant zu halten, um zufällige Effekte durch Temperaturschwankungen zu vermeiden.“ Dies ist selten eine gute Idee. Dadurch wird die Wirkung des Faktors (Temperatur) aus der Studie herausgenommen. Es engt den Inferenzraum ein. Das heißt, Ihre Schlussfolgerungen werden auf die im Experiment verwendete Platzierung beschränkt.
Ich verstehe das nicht ganz: „Ich möchte die Anzahl der Build-Jobs minimieren und trotzdem zuverlässige, robuste Daten zu allen Faktoren und ihren Interaktionen erhalten (vorzugsweise maximal 6 Ausdrucke ).“ Was ist ein Build-Job und was ist ein Ausdruck? 3 Faktoren und alle ihre Interaktionen erfordern ein faktorielles Design 2^3, mindestens 8 Behandlungen. Vielleicht brauchen Sie gar nicht so viel Auflösung, um anzufangen? Sie könnten fraktionieren, aber das würde zu Res. III führen. Vielleicht haben Sie ein Modell im Sinn, das die Behandlungen minimieren könnte (z. B. ist die Interaktion 3. Ordnung egal). Ein individuelles Design könnte dabei helfen.
Meine größere Sorge wäre der Lärm. Lärm sind die Faktoren, die Sie nicht kontrollieren wollen, entweder weil Sie keine Möglichkeit haben, sie zu kontrollieren, weil ihre Kontrolle zu teuer ist oder weil ihre Kontrolle unbequem wäre. Zum Beispiel Materialgröße (ich gehe davon aus, dass es sich um ein Pulver handelt ), Partikelform und Feuchtigkeit im Material. Ein weiteres Beispiel sind die Umgebungsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit). Sie sollten eine Lärmstrategie haben (z. B. Blöcke, zufällige Replikate, Wiederholungen usw.).
Hallo Statman,
Danke für Ihre Antwort. Um Ihre Fragen zu beantworten:
1) Ich bin mir der verschiedenen Faktoren bewusst, die den „Gelbstich“ beeinflussen. Dies ist eine Reaktion, die ich minimieren möchte (gelbe Ergebnisse sind schlecht).
2) Wenn der Frontprozess der Prozess ist, der passiert, wenn sich die Kammer vor dem Drucken aufheizt, kann ich dies nicht anpassen und "besser" machen
3) Ja, ich habe den Messvorgang studiert
4) Ja, ich kenne die genaue Präzision, Konsistenz, Trennschärfe usw. des Messsystems
5) Ich habe vor dem eigentlichen Experiment eine Vorstudie zu den Faktoren durchgeführt. Ja
6) Zu Ihren Fragen 1) - 6): Ich verwende ein XX, der Dogbone ist ca. 200 mm lang, 30 mm hoch und 5 mm dick, der Abstand zwischen den einzelnen Dogbones beträgt ca. 10 mm, der Abstand zwischen den einzelnen Schichten beträgt ca. 40 mm
7) Es wird zwischen den einzelnen Durchläufen kleine Änderungen geben, auch weil sich das Rohmaterial von Druck zu Druck ändern kann, da die Mischung aus wiederverwendetem und neuem Pulver etwas unterschiedlich sein kann.
8) Ich werde auch mechanische Eigenschaften und andere physikalische Eigenschaften messen, aber konzentrieren wir uns in diesem Beispiel nur auf die Gelbfärbung
9) Ich möchte wissen, wie sich die Höhe und Platzierung in x-Richtung auf die "Gelbfärbung" auswirken - nicht, dass die Schlussfolgerung wäre, dass nur eine Höhe und eine x-Koordinate funktionieren
10) Wenn ich die Laserleistung zwischen jedem Dogbone ändere und die Platzierung aller Dogbones zwischen jedem Druck ändere (dasselbe wie beim Bauauftrag), wird die Temperaturverteilung in der Kammer zu kompliziert zu beschreiben sein und ich werde daher nicht erklären können, welche Faktoren die „Gelbfärbung“ beeinflussen. Deshalb sind die Platzierungen konstant, aber die Temperatur wird immer noch durch die Änderung der Laserleistung zwischen jedem Druck variiert.
11) Auftragserstellung und Druck sind dasselbe
12) Es wird Faktoren geben, wie Sie erwähnen, die ich nicht kontrollieren kann, wie z. B. Material und genaue Abkühlungsrate
Hoffe, das hilft!