11 спосабаў зрабіць дэталі, надрукаваныя на 3D, мацнейшымі - простае кіраўніцтва

Roy Hill 02-06-2023
Roy Hill

3D-адбіткі маюць шмат функцыянальных магчымасцей, для належнай працы якіх можа спатрэбіцца значная колькасць сілы. Нават калі ў вас ёсць некалькі эстэтычных 3D-друкаў, вам усё роўна спатрэбіцца пэўны ўзровень трываласці, каб яны маглі добра трымацца.

Я вырашыў напісаць артыкул, у якім падрабязна апісваю, як вы можаце зрабіць свае 3D-друкаваныя дэталі мацнейшымі, дазваляючы каб мець больш упэўненасці ў даўгавечнасці вырабаў, якія вы ствараеце.

Працягвайце чытаць, каб атрымаць некалькі добрых парад, як палепшыць і ўзмацніць свае 3D-друкі.

    Чаму вашы 3D-адбіткі атрымліваюцца мяккімі, слабымі і атрымліваюцца? Крохкі?

    Асноўнай прычынай ломкіх або слабых 3D-друкаў з'яўляецца назапашванне вільгаці ў нітцы. Некаторыя 3D-ніткі натуральна схільныя ўбіраць вільгаць з паветра з-за празмернага ўздзеяння. Спроба нагрэць нітку да высокай тэмпературы, якая паглынула вільгаць, можа выклікаць бурбалкі і выскакванне, што прывядзе да слабой экструзіі.

    У гэтай сітуацыі вы хочаце высушыць нітку. Ёсць некалькі спосабаў эфектыўнай сушкі ніткі, першы спосаб - паставіць катушку з ніткай у духоўку пры слабым нагрэве.

    Спачатку вы павінны пераканацца, што тэмпература ў духоўцы правільна адкалібравана з дапамогай тэрмометра, таму што тэмпература духоўкі можа быць вельмі недакладным, асабліва пры больш нізкіх тэмпературах.

    Глядзі_таксама: 8 спосабаў паскорыць працу 3D-прынтара без страты якасці

    Іншым больш папулярным метадам з'яўляецца выкарыстанне спецыялізаванай сушылкі для нітак, такой як SUNLU Filament Dryer ад Amazon. Большасць людзей, якія выкарыстоўваюць гэтахочаце даведацца больш аб нанясенні эпаксіднага пакрыцця на 3D-адбіткі, паглядзіце відэа ад Matter Hackers.

    Як умацаваць 3D-адбіткі са смалы

    Каб умацаваць 3D-адбіткі са смалы, павялічце таўшчыня сценкі мадэлі, калі яна выдзеўбана прыкладна да 3 мм. Вы можаце павялічыць даўгавечнасць, дадаўшы каля 25% гнуткай смалы ў ёмістасць са смалой, каб яна мела некаторую трываласць гнуткасці. Сачыце за тым, каб не занадта зацвярдзець мадэль, што можа зрабіць смалу ломкай.

    вельмі задаволеныя сваімі вынікамі, змаглі выратаваць нітку напальвання, якую яны лічылі неэфектыўнай.

    Хоць было некалькі неадназначных водгукаў, у якіх людзі казалі, што яна недастаткова награваецца, хаця гэта могуць быць няспраўныя прылады .

    Адзін карыстальнік, які друкуе 3D-друк на нейлоне, які славіцца тым, што ўбірае вільгаць, выкарыстаў сушылку для нітак SUNLU і сказаў, што яго адбіткі цяпер атрымліваюцца чыстымі і прыгожымі.

    Глядзі_таксама: PLA супраць ABS супраць PETG супраць нейлону – Параўнанне нітак 3D-прынтара

    Я б рэкамендаваў вам выкарыстоўваць дадатковы пласт ізаляцыі, напрыклад, вялікі поліэтыленавы пакет або кардонную скрынку, каб утрымліваць цяпло.

    Іншыя фактары, якія могуць спрыяць мяккаму, слабому і ломкаму друку: шчыльнасць запаўнення і таўшчыня сценак. Ніжэй я раскажу вам аб ідэйных метадах павышэння трываласці вашых 3D-друкаў.

    Як вы ўмацоўваеце & Зрабіць 3D-друк мацней? PLA, ABS, PETG і ампер; Больш падрабязна

    1. Выкарыстоўвайце больш трывалыя матэрыялы

    Замест выкарыстання матэрыялаў, якія ў некаторых выпадках вядомыя як слабыя, вы можаце выкарыстоўваць матэрыялы, якія добра вытрымліваюць моцныя сілы або ўдары.

    Я б рэкамендаваў з чымсьці накшталт полікарбаната з узмацненнем вугляродным валакном ад Amazon.

    Гэтая нітка набірае вялікую папулярнасць у супольнасці 3D-друку, забяспечваючы сапраўдную трываласць 3D-друкаў. Ён мае больш за 600 рэйтынгаў і ў цяперашні час складае 4,4/5,0 на момант напісання артыкула.

    Самае лепшае ў гэтым - гэта тое, наколькі лёгка яго друкаваць у параўнанні з ABS,які з'яўляецца яшчэ адным больш трывалым матэрыялам, які выкарыстоўваюць людзі.

    Яшчэ адна шырока выкарыстоўваная нітка, якую людзі выкарыстоўваюць для функцыянальных 3D-друкаў або для ўмацавання ў цэлым, - гэта нітка OVERTURE PETG 1,75 мм, вядомая тым, што яна крыху мацнейшая за PLA, і па-ранейшаму прыгожая просты ў 3D-друку.

    2. Павялічце таўшчыню сценкі

    Адзін з лепшых метадаў умацавання і ўзмацнення вашых 3D-друкаў - павялічыць таўшчыню сценкі. Таўшчыня сценкі - гэта проста тое, наколькі тоўстая знешняя сценка вашага 3D-друку, вымераная па «Колькасці ліній сценкі» і «Шырыні вонкавай лініі».

    Вам не патрэбна таўшчыня сценкі менш за 1,2 мм. Я рэкамендаваў бы мець мінімальную таўшчыню сценкі ў 1,6 мм, але для большай трываласці вы, безумоўна, можаце пайсці вышэй.

    Павелічэнне таўшчыні сценкі таксама дае перавагі паляпшэння навісяў, а таксама робіць 3D-друк больш воданепранікальным.

    3. Павялічыць шчыльнасць запаўнення

    Узор запаўнення - гэта ўнутраная структура аб'екта, які друкуецца. Неабходная колькасць запаўнення залежыць галоўным чынам ад аб'екта, які вы ствараеце, але ў цэлым вам патрэбна запаўненне не менш за 20% для добрай трываласці.

    Калі вы хочаце прайсці лішнюю мілю, вы можаце падняць гэта да 40%+, але ёсць змяншэнне аддачы ад павелічэння шчыльнасці запаўнення.

    Чым больш вы яе павялічваеце, тым меншае павышэнне трываласці вы атрымаеце ў вашай 3D-друкаванай дэталі. Я рэкамендую спачатку павялічыць таўшчыню сценкі, перш чым павялічвацьшчыльнасць запаўнення настолькі высокая.

    Як правіла, карыстальнікі 3D-прынтараў не перавышаюць 40%, калі толькі ім не патрэбна нейкая рэальная функцыянальнасць, а друк будзе апорным.

    У многіх выпадках нават 10% запаўненне з кубічным малюнкам запаўнення працуе даволі добра для трываласці.

    4. Выкарыстоўвайце трывалы шаблон запаўнення

    Выкарыстанне шаблону запаўнення, створанага для павышэння трываласці, - гэта добрая ідэя, каб узмацніць і ўмацаваць свае 3D-друкі. Калі справа даходзіць да трываласці, людзі схільныя выкарыстоўваць сетку або кубічны (сотавы) узор.

    Трохкутны ўзор таксама вельмі добры для трываласці, але вам спатрэбіцца добрая таўшчыня верхняга пласта, каб атрымаць роўны верхняя паверхня.

    Узоры запаўнення цесна ўзаемадзейнічаюць з шчыльнасцю запаўнення, дзе некаторыя ўзоры запаўнення пры 10% шчыльнасці запаўнення будуць значна мацнейшымі за іншыя. Вядома, што Gyroid добра працуе пры нізкай шчыльнасці напаўнення, але ў цэлым гэта не вельмі моцны ўзор напаўнення.

    Gyroid лепш падыходзіць для гнуткай ніткі і калі вы можаце выкарыстоўваць растваральную нітку, напрыклад HIPS.

    Пакуль вы наразаеце свой 3D-друк, вы можаце праверыць, наколькі шчыльнае запаўненне на самай справе, правяраючы ўкладку «Папярэдні прагляд».

    5. Змена арыентацыі (кірунак экструзіі)

    Простае размяшчэнне адбіткаў гарызантальна, па дыяганалі або вертыкалі на  друкарскай падлозе можа змяніць трываласць адбіткаў з-за кірунку, у якім ствараюцца 3D-адбіткі.

    Некаторыя людзі праводзілі тэсты на прамавугольных 3D-адбітках, якія арыентаваныу розных напрамках і выявілі значныя змены трываласці дэталяў.

    Галоўным чынам гэта звязана з кірункам зборкі і тым, як 3D-друк ствараюцца праз асобныя слаі, якія злучаюцца разам. Калі 3D-друк ламаецца, звычайна гэта адбываецца з-за падзелу ліній пласта.

    Што вы можаце зрабіць, гэта высветліць, у якім кірунку ваша 3D-друкаваная частка будзе мець найбольшую вагу і сілу, затым арыентуйце дэталь так, каб лініі пласта не былі ў тым жа кірунку, а супрацьлеглым.

    Простым прыкладам можа быць кранштэйн паліцы, дзе сіла будзе накіравана ўніз. Прафесіяналы 3D паказалі, як яны надрукавалі кранштэйны для паліц у двух арыентацыях. Адзін з трэскам пацярпеў няўдачу, у той час як другі моцна выстаяў.

    Замест таго, каб мець плоскую арыентацыю на канструкцыйнай пласціне, вы павінны надрукаваць 3D кранштэйн для паліцы на яго баку, каб яго пласты размяшчаліся папярок, а не ўздоўж часткі які дзейнічае на яго і, хутчэй за ўсё, зламаецца.

    Спачатку гэта можа быць незразумелым, але вы можаце лепш зразумець, убачыўшы гэта візуальна.

    Праверце відэа ніжэй інструкцыі па арыентацыі вашых 3D-друкаў.

    6. Адрэгулюйце хуткасць патоку

    Злёгка наладзьце хуткасць патоку - яшчэ адзін спосаб узмацніць і ўзмацніць свае 3D-друкі. Аднак, калі вы вырашыце наладзіць гэта, вы захочаце ўнесці даволі невялікія змены, таму што вы можаце ў канчатковым выніку выклікаць недастатковае і празмернае выцісканне.

    Выможа наладзіць паток для пэўных частак вашага 3D-друку, такіх як «Паток сцяны», які ўключае «Паток вонкавай сцяны» & «Паток унутранай сценкі», «Паток напаўнення», «Паток падтрымкі» і многае іншае.

    Хоць у большасці выпадкаў рэгуляванне патоку з'яўляецца часовым выпраўленнем іншай праблемы, таму вам лепш непасрэдна павялічыць лінію шырыню, а не рэгуляваць хуткасць патоку.

    7. Шырыня лініі

    Cura, які з'яўляецца папулярным слайсерам, згадвае, што наладжванне шырыні лініі да цотнага кратнага памеру вышыні пласта вашага друку можа на самай справе зрабіць вашы 3D-друкаваныя аб'екты мацнейшымі.

    Старайцеся не адрэгулюйце шырыню лініі занадта моцна, падобна хуткасці патоку, таму што гэта можа зноў прывесці да празмернага і недастатковага выціскання. Гэта добрая ідэя, каб адрэгуляваць хуткасць друку, каб ускосна адрэгуляваць паток і шырыню лініі да пэўнай ступені.

    8. Паменшыце хуткасць друку

    Выкарыстанне больш нізкай хуткасці друку, як згадвалася вышэй, можа павялічыць трываласць 3D-друкаў, таму што можа застацца больш матэрыялу для запаўнення любых прабелаў, якія ўзнікнуць, калі хуткасць будзе занадта высокай.

    Калі вы павялічваеце шырыню радка, вы хочаце таксама павялічыць хуткасць друку, каб падтрымліваць больш пастаянную хуткасць патоку. Гэта таксама можа палепшыць якасць друку пры правільным балансаванні.

    Калі вы зменшыце хуткасць друку, вам, магчыма, прыйдзецца знізіць тэмпературу друку, каб улічыць павелічэнне перыяду часу, на працягу якога ваша нітка будзе знаходзіцца пад нагрэвам.

    9. Паменшыце астуджэнне

    Астуджальныя дэталі таксамахутка можа прывесці да дрэннай адгезіі пласта, паколькі нагрэтая нітка не мае дастаткова часу, каб належным чынам злучыцца з папярэднім пластом.

    У залежнасці ад таго, на якім матэрыяле вы друкуеце 3D, вы можаце паспрабаваць паменшыць хуткасць астуджальнага вентылятара, так што вашы часткі могуць моцна злучацца паміж сабой падчас працэсу друку.

    PLA лепш за ўсё працуе з даволі моцным вентылятарам астуджэння, але можна паспрабаваць збалансаваць гэта з тэмпературай друку, хуткасцю друку і хуткасцю патоку.

    10. Выкарыстоўвайце больш тоўстыя пласты (павялічце вышыню пласта)

    Выкарыстанне больш тоўстых пластоў прыводзіць да лепшай адгезіі паміж пластамі. Больш тоўстыя пласты створаць больш зазораў паміж сумежнымі часткамі слаёў. Выпрабаванні паказалі, што вялікая вышыня пласта давала больш трывалыя 3D-адбіткі.

    Вышыня пласта 0,3 мм перавышае пласт вышынёй 0,1 мм у катэгорыі трываласці. Паспрабуйце выкарыстоўваць большую вышыню пласта, калі якасць друку не важная для канкрэтнага 3D-друку. Гэта таксама карысна, таму што паскарае час друку.

    Праверце відэа ніжэй для больш падрабязнай інфармацыі аб выпрабаванні на трываласць для рознай вышыні пласта.

    11. Павялічце памер сопла

    Вы можаце не толькі скараціць час друку сваіх 3D-адбіткаў, але і павялічыць трываласць дэталяў, выкарыстоўваючы большы дыяметр сопла, напрыклад 0,6 мм або 0,8 мм.

    У відэа ніжэй ModBot паказвае працэс таго, наколькі хутчэй ён можадрук, а таксама павелічэнне трываласці, якую ён атрымаў ад павелічэння вышыні пласта.

    Гэта звязана з павелічэннем хуткасці патоку і павелічэння шырыні пласта, што прыводзіць да больш жорсткай дэталі. Гэта таксама паляпшае тое, наколькі плаўна нітка можа экструдавацца, і стварае лепшую адгезію пласта.

    Іншыя рэчы, якія варта паспрабаваць узмацніць 3D-адбіткі

    Адпал 3D-адбіткаў

    Адпал 3D-прынт - гэта працэс тэрмічнай апрацоўкі, пры якім надрукаваныя 3D-аб'екты падвяргаюцца павышанай тэмпературы для ўмацавання іх цэласнасці. У ходзе некаторых выпрабаванняў людзі паказалі павелічэнне трываласці на 40% у адпаведнасці з тэставаннем Fargo 3D Printing.

    Вы можаце паглядзець відэа Ёзэфа Прусы пра адпал, дзе ён выпрабоўвае 4 розныя матэрыялы – PLA, ABS, PETG, ASA каб убачыць, якія адрозненні ўзнікаюць у выніку адпалу.

    Гальванічныя 3D-друкі

    Гэта практыка становіцца ўсё больш папулярнай, таму што яна практычная і даступная. Гэта прадугледжвае апусканне друкаванай часткі ў ваду і раствор солі металу. Затым праз яго праходзіць электрычны ток, у выніку чаго вакол яго ўтвараюцца іёны металу, падобныя на тонкае пакрыццё.

    У выніку атрымліваюцца трывалыя і даўгавечныя 3D-друкі. Адзіным недахопам з'яўляецца тое, што можа спатрэбіцца шмат слаёў, калі вы хочаце больш трывалы друк. Некаторыя матэрыялы пакрыцця ўключаюць цынк, хром і нікель. Гэтыя тры маюць найбольшую колькасць прамысловых прымяненняў.

    Гэта проста: арыентаваць мадэль так, каб самая слабаякропка, якая з'яўляецца мяжой пласта, не так аголена. У выніку атрымліваюцца больш трывалыя 3D-друкі.

    Падрабязней аб гальванічных 3D-друках глядзіце відэа ніжэй.

    Паглядзіце яшчэ адно выдатнае відэа пра гальванічнае пакрыццё з простымі інструкцыямі, як атрымаць выдатную аздабленне вашых мадэляў.

    Як умацаваць гатовыя 3D-адбіткі: выкарыстанне эпаксіднага пакрыцця

    Калі вы скончыце друкаваць мадэль, можна правільна нанесці эпаксідную смалу, каб умацаваць мадэль пасля друку. Эпаксідная смола, таксама вядомая як поліэпаксід, з'яўляецца функцыянальным ацвярджальнікам, які выкарыстоўваецца, каб зрабіць вашу начытаную мадэль больш трывалай.

    З дапамогай пэндзля акуратна нанёс эпаксіднае пакрыццё на 3D-адбіткі такім чынам, каб эпаксідная смола ўмацавала не капае ўніз. Выкарыстоўвайце меншыя шчоткі для шчылін і цяжкадаступных куткоў, каб кожная частка вонкавага боку была добра ахоплена.

    Вельмі папулярнае эпаксіднае пакрыццё для 3D-друку, якое дасягнула поспеху мноства людзей, - гэта XTC-3D High Performance Print Пакрыццё ад Amazon.

    Яно працуе з усімі відамі 3D-друкаваных матэрыялаў, такіх як PLA, ABS, SLA, а таксама з дрэвам, паперай і іншымі матэрыяламі.

    Набор гэтай эпаксіднай смалы вельмі даўгавечны, таму што вам зусім не трэба выкарыстоўваць шмат, каб атрымаць добрыя вынікі.

    Многія людзі кажуць, што «трохі мае вялікае значэнне». Пасля зацвярдзення эпаксіднай смалы вы атрымаеце некаторую дадатковую трываласць і выдатную чыстую і бліскучую паверхню, якая выглядае цудоўна.

    Гэта зрабіць проста, але калі б вы

    Roy Hill

    Рой Хіл - гарачы энтузіяст 3D-друку і гуру тэхналогій, які валодае багатымі ведамі па ўсім, што звязана з 3D-друкам. Маючы больш чым 10-гадовы досвед працы ў гэтай галіне, Рой асвоіў мастацтва 3D-праектавання і друку і стаў экспертам у апошніх тэндэнцыях і тэхналогіях 3D-друку.Рой атрымаў дыплом інжынера-механіка Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Лос-Анджэлесе (UCLA) і працаваў у некалькіх аўтарытэтных кампаніях у галіне 3D-друку, у тым ліку ў MakerBot і Formlabs. Ён таксама супрацоўнічаў з рознымі прадпрыемствамі і прыватнымі асобамі для стварэння індывідуальных 3D-друкаваных прадуктаў, якія зрабілі рэвалюцыю ў іх прамысловасці.Акрамя свайго захаплення 3D-друкам, Рой з'яўляецца заўзятым падарожнікам і аматарам актыўнага адпачынку. Ён любіць бавіць час на прыродзе, у паходах і на паходах з сям'ёй. У вольны час ён таксама навучае маладых інжынераў і дзеліцца сваімі багатымі ведамі аб 3D-друку праз розныя платформы, у тым ліку праз свой папулярны блог 3D Printerly 3D Printing.