sunt piese imprimate 3D puternice?
imprimantele 3D creează obiecte într-un mod aditiv, făcând Partea la fel de puternică ca stratul său cel mai slab. Acestea sunt de obicei mai slabe decât majoritatea celorlalte tehnologii, cum ar fi tehnicile de frezare, turnarea prin injecție sau tehnicile de turnare a rășinilor.
există multe aplicații pentru care trebuie să luăm în considerare rezistența structurală. Datorită modului în care funcționează tehnologia Fused Deposition Modeling (FDM), piesele pe care le obținem nu sunt la fel de puternice ca omologii lor de turnare prin injecție.
cu toate acestea, nu disperați, există o serie de considerente pe care le putem încorpora în proiectele și configurațiile noastre pentru a atenua acest dezavantaj.
putem reduce aceste puncte slabe prin setarea temperaturii corecte de extrudare, stabilirea unui procent mai mare de umplere, construirea pereților mai groși, alegerea materialului potrivit și orientarea corectă a piesei pe placa de construcție.
de ce sunt piesele imprimate 3D mai slabe?
tehnica aditivă prin care o imprimantă 3D creează obiecte are o tendință inerentă de a produce părți mai slabe în comparație cu alte procese de fabricație, deoarece depune un strat de plastic deasupra celuilalt care se leagă împreună.
dacă nu ne acordăm timp pentru a configura corect setările imprimării noastre, ne expunem de bună voie la crearea de piese cu aderență slabă a stratului.
temperaturile scăzute, temperaturile foarte diferite între fiecare strat și cel anterior și alți factori, pot duce la o aderență foarte slabă și la părți slabe generale.
fabricarea substractivă, cum ar fi frezarea, de exemplu, nu are această problemă, deoarece începe cu o materie primă solidă care este sculptată în forma 3D dorită.
de asemenea, putem crea un obiect prin turnare prin injecție. Folosind această tehnică, un material topit este injectat într-o matriță unde se răcește și se întărește luând forma cavității. Acest proces produce părți solide și puternice.
acum, că știți despre slăbiciunea inerentă a unei imprimante 3D, este posibil să simțiți nevoia de a arunca aparatul nou achiziționat în coșul de gunoi. Înainte de a face acest lucru, aș recomanda foarte mult să citiți restul articolului și să învățați câteva modalități ușoare de a vă face părțile mai puternice.
ar trebui să luăm în considerare, de asemenea, că majoritatea pieselor noastre nu vor fi folosite pentru a construi cea mai nouă rachetă SpaceX. Ne putem permite pentru a imprima un copil ceva mai slab Yoda, deși.
pe dreapta: un copil Yoda. Deși drăguț, poate sau nu poate fi de până la standardele internaționale de calitate.
cum putem îmbunătăți puterea unei piese imprimate 3D?
după cum am menționat anterior, există o mulțime de mici modificări de configurare pe care le putem folosi pentru a ne face partea mai puternică în general. Dintre acestea, cele mai importante sunt procentul de umplere, temperatura de extrudare, grosimea peretelui exterior, alegerea tipului corect de filament și setarea orientării corecte a designului nostru.
să discutăm pe scurt despre fiecare dintre ele și să vedem cum și de ce afectează tipărirea noastră!
procentaj de umplere
umplere constă dintr-un model obișnuit care este imprimat în interiorul obiectului și înlocuiește ceea ce altfel ar fi un spațiu gol. Funcționează ca suport intern pentru imprimare, împiedicând nu numai prăbușirea vârfului, ci și menținerea învelișului exterior.
înainte de a ne aventura în acest subiect agitat de suflet, uitați – vă cum arată procentele de umplere diferite:
de regulă, o umplere de 50% va crește foarte mult calitatea și puterea imprimării. Procentele mai mari de umplere arată doar creșteri marginale ale rezistenței, dar cresc foarte mult consumul de filamente și timpul de imprimare.
Raportați acest anunțde asemenea, ar trebui să știți că am putea configura umplerea noastră pentru a urma diferite modele, cum ar fi rectilinie, grilă, triunghiulară, wiggle*, fagure rapid, fagure complet și alte experimentale. Pro și contra de fiecare model este în afara domeniului de aplicare al acestui articol, dar va fi cea mai mare parte bine cu utilizarea rectilinie sau grila de umplere.
*până în prezent, încă nu mă pot gândi la un avantaj al modelului de mișcare. Cred că a existat odată un dezvoltator cu ceva timp liber și un gust pentru forme suboptimale.
grosimea peretelui
grosimea peretelui este lățimea carcasei exterioare a imprimării noastre și determină în mare parte rezistența generală a acesteia
mulți producători de filamente afirmă că este suficient să imprimați cu cochilii exterioare de 0,8 mm pentru a avea o imprimare puternică, dar am constatat că astfel de pereți subțiri produc de obicei imprimări slabe. Pentru a obține un copil rezistent Yoda, recomand cu tărie dublarea lățimii la 1,6 mm. îmbunătățirea calității generale va fi foarte vizibilă.
indiferent de grosimea peretelui pe care alegeți să o utilizați, ar trebui să mergeți întotdeauna cu un multiplu al diametrului duzei. Am menționat 0.8 mm și 1.6 mm, deoarece majoritatea imprimantelor vin cu o duză de 0.4 mm. Un doctorat acut și ascuțit în matematică va fi conștient de calculul incredibil pe care l-am efectuat mai sus!
setarea temperaturii potrivite
deși majoritatea filamentelor utilizate în imprimarea 3D sunt un fel de termoplastic, au o compoziție chimică diferită. Prin urmare, fiecare are temperaturi optime diferite.
Ca o regulă de degetul mare, APL ar trebui să fie setat la oriunde între 180 C° 220 C°, ABS între 210C° și 250C°, PETG între 220° și 250C° și Nailon între 240C° la 260C°.
dacă ați cumpărat un alt filament, uitați-vă la ambalajul acestuia și probabil veți găsi temperatura recomandată în funcție de producător. De fapt, uitați de intervalele pe care vi le-am spus și uitați-vă întotdeauna la gama recomandată de producători pentru orice eventualitate.
ar trebui să prospere întotdeauna pentru a găsi temperatura perfectă pentru imprimanta 3D și filament, deoarece aceasta va determina calitatea aderenței stratului.
temperaturile scăzute de extrudare duc la o aderență slabă între straturi. S-ar putea să fiți tentați să mergeți în altă direcție și să vă încălziți filamentul cât mai fierbinte posibil, dar asta vă va aduce în tot felul de probleme noi pe care le puteți google! Alertă Spoiler: imprimeuri dezordonate, suprapuneri slabe și, în general, o calitate scăzută.
dar, în general, dacă doriți să îmbunătățiți rezistența imprimării, setarea temperaturii ușor mai ridicată va face ca noul strat de plastic extrudat să se lege mult mai bine cu cel precedent.
orientarea pieselor
este întotdeauna important să rețineți că piesele tipărite 3D vor fi mai puternice în planul paralel cu patul de imprimare și mai slabe pe planul vertical. Când poziționați designul în cadrul feliatorului, întrebați-vă întotdeauna în ce direcții va fi contactat și la ce forțe va fi supus.
dacă nu sunteți sigur de răspuns, Luați în considerare cazul unui cilindru gol plictisitor și probabil inutil*.
dacă îl imprimați în orientare verticală, obiectul va fi o secvență de cercuri stratificate una peste alta. Dacă o apucați la fiecare extremă și încercați să o îndoiți, va fi destul de ușor să rupeți cilindrul.
*probabil ar trebui să menționez că, de-a lungul istoriei, Cilindrii s-au dovedit în mod clar utili. Acest lucru este în mod clar în afara domeniului de aplicare al articolului de astăzi, așa că voi lăsa dovada cititorului.
s-ar putea să fiți tentați să credeți că sunteți incredibil de puternici și poate că sunteți, dar ar trebui să fiți conștienți și de faptul că ați tipărit un cilindru foarte slab.
dacă mai aveți un filament de rezervă și alegeți să îl imprimați într-o orientare orizontală, veți observa că piesa este mai greu de rupt din cauza modului în care liniile filamentului sunt extrudate.
dezavantajul acestei poziționări este că poate fi necesar să adăugați Suporturi la imprimare din cauza unghiurilor create de această orientare.
de ce totul trebuie să fie un compromis în imprimarea 3D? Nu există prânz gratuit în acest hobby!
folosiți filament mai puternic
în timp ce acesta poate părea evident, utilizarea unui alt tip de filament poate face minuni în ceea ce privește rezistența generală.
cu toate acestea, nu toate imprimantele sunt capabile de imprimare cu toate filamentele care sunt acolo, dar există cu siguranță unele alternative pe care le puteți utiliza chiar și pe imprimante accesibile, cum ar fi Ender 3.
policarbonatul și nailonul sunt considerate cele mai puternice filamente disponibile în prezent, iar dacă imprimanta dvs. le poate gestiona și aveți nevoie de o imprimare extrem de puternică, atunci imprimați obiectul cu acestea.
dacă imprimați cu PLA, încercați PETG, deoarece este ușor de lucrat și este, de asemenea, un pic mai flexibil, precum și mult mai rezistent la căldură.
cum se fac piesele imprimate 3D mai puternice
Iată un rezumat rapid despre cum să imprimați modelul dvs. în așa fel încât puterea acestuia să fie mărită:
- alegeți un model puternic de umplere (în general fagure de miere).
- creșteți procentul de umplere (trecerea peste 50% va începe să producă randamente semnificative în scădere).
- măriți grosimea peretelui sau a carcasei exterioare.
- creșteți temperatura de imprimare în trepte de 5 centimetrii C până când o găsiți pe cea mai bună.
- schimbați orientarea imprimării astfel încât liniile stratului să fie paralele cu forțele care vor fi exercitate asupra acesteia.
concluzie
după cum puteți vedea, există o mulțime de lucruri pe care le putem face pentru a îmbunătăți puterea generală a obiectelor noastre și pentru a depăși o slăbiciune inerentă a tehnologiei pe care am ales-o.
dacă viitorul lumii depinde de posibilitatea de a imprima un Benchy puternic, dar nu aveți timp să citiți articolul complet, faceți următoarele.
imprimare fericit!