Кампаніі ва ўсім свеце нядаўна звярнуліся да 3D-друку для хуткага стварэння тэхнічных частак, зэканоміўшы пры гэтым грошы. Але распрацоўка 3D-версій частак прадугледжвае выкарыстанне новых матэрыялаў, якія могуць быць не такімі трывалымі. Такім чынам, ці трывалыя дэталі, надрукаваныя на 3D?

Дэталі, надрукаваныя на 3D, вельмі трывалыя, асабліва пры выкарыстанні спецыялізаваных нітак, такіх як PEEK або полікарбанат, якія выкарыстоўваюцца для куленепрабівальнага шкла і шчытоў для масавых беспарадкаў. Шчыльнасць запаўнення, таўшчыню сценкі і арыентацыю друку можна наладзіць для павышэння трываласці.

Трывальнасць трохмернай дэталі залежыць ад многага. Такім чынам, мы збіраемся разгледзець матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца падчас 3D-друку, наколькі яны на самай справе трывалыя і што вы можаце зрабіць, каб павялічыць трываласць дэталяў, надрукаваных на 3D.

Ці 3D-друкаваныя дэталі Weaker & Далікатныя?

Не, надрукаваныя на 3D дэталі не слабейшыя і далікатныя, калі вы не надрукуеце іх на 3D з параметрамі, якія не надаюць трываласці. Стварэнне 3D-друку з нізкім узроўнем запаўнення, з больш слабым матэрыялам, з тонкай таўшчынёй сценкі і нізкай тэмпературай друку, верагодна, прывядзе да 3D-друку, які будзе слабым і далікатным.

Як вы Зрабіць 3D-друкаваныя дэталі больш трывалымі?

Большасць матэрыялаў для 3D-друку даволі трывалыя самі па сабе, але ёсць некаторыя рэчы, якія можна зрабіць, каб павялічыць іх агульную трываласць. У асноўным гэта зводзіцца да дробных дэталяў у працэсе праектавання.

Самае галоўнаетрэба было б маніпуляваць запаўненнем, таўшчынёй сцен і колькасцю сцен. Такім чынам, давайце паглядзім, як кожны з гэтых фактараў можа паўплываць на трываласць надрукаванай 3D канструкцыі.

Павялічце шчыльнасць запаўнення

Запаўненне - гэта тое, што выкарыстоўваецца для запаўнення сцен 3D-надрукаванага будынка частка. Па сутнасці, гэта ўзор у сцяне, які дадае ўсёй шчыльнасці твору. Без запаўнення сценкі 3D-дэталі былі б цалкам полымі і даволі слабымі да знешніх сіл.

Запаўненне - выдатны спосаб павялічыць вагу 3D-дэталі, а таксама палепшыць трываласць дэталі на у той жа час.

Існуе мноства розных узораў запаўнення, якія могуць быць выкарыстаны для павышэння трываласці 3D-друкаванага элемента, у тым ліку запаўненне ў выглядзе сеткі або сотаў. Але трываласць будзе вызначацца колькасцю запаўнення.

Для звычайных 3D дэталяў да 25% больш чым дастаткова. Для частак, прызначаных для вытрымлівання вагі і ўздзеяння, заўсёды лепш бліжэй да 100 %.

Павялічце колькасць сцен

Падумайце пра сцены 3D-надрукаванай дэталі як пра апорныя бэлькі ў доме. Калі дом мае толькі чатыры вонкавыя сцены і не мае апорных бэлек або ўнутраных сцен, практычна што заўгодна можа прывесці да таго, што дом разбурыцца або паслабіцца пад любым цяжарам.

Такім жа чынам трываласць 3D-друкаванага матэрыялу кавалак будзе існаваць толькі там, дзе ёсць сцены, якія вытрымліваюць вагу і ўдар. Менавіта тамупавелічэнне колькасці сценак унутры надрукаванай на 3D дэталі можа павысіць трываласць канструкцыі.

Гэта асабліва карысная стратэгія, калі гаворка ідзе пра вялікія надрукаваныя на 3D дэталі з большай плошчай паверхні.

Павялічце таўшчыню сценкі

Фактычная таўшчыня сценак, якія выкарыстоўваюцца ў 3D-друкаваным вырабе, будзе вызначаць, наколькі моцнае ўздзеянне і вага можа вытрымаць частка. Па большай частцы больш тоўстыя сцены будуць азначаць больш трывалы і трывалы элемент у цэлым.

Але, здаецца, ёсць кропка, калі складана друкаваць 3D-друкаваныя дэталі, калі сцены занадта тоўстыя.

Лепшая частка рэгулявання таўшчыні сценкі заключаецца ў тым, што таўшчыня можа вар'іравацца ў залежнасці ад плошчы дэталі. Гэта азначае, што знешні свет, верагодна, не даведаецца, што вы патаўсцілі сцены, пакуль яны не разрэжуць ваш кавалак напалову, каб рассекчы яго.

Наогул кажучы, вельмі тонкія сцены будуць даволі кволымі і не змогуць каб вытрымліваць любы знешні вага без разбурэння.

Як правіла, сцены таўшчынёй не менш за 1,2 мм з'яўляюцца трывалымі і трывалымі для большасці матэрыялаў, але я б рэкамендаваў падысці да 2 мм+ для больш высокага ўзроўню трываласці.

Моцнасць матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца для стварэння 3D-дэталей

3D-друкаваныя дэталі могуць быць такімі ж трывалымі, як і матэрыял, з якога яны зроблены. З улікам сказанага, некаторыя матэрыялы нашмат трывалей і даўгавечней іншых. Менавіта таму трываласць дэталяў, надрукаваных на 3D, так рознаязначна.

Тры з найбольш распаўсюджаных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца для стварэння 3D дэталяў, ўключаюць PLA, ABS і PETG. Такім чынам, давайце абмяркуем, што ўяўляе сабой кожны з гэтых матэрыялаў, як іх можна выкарыстоўваць і наколькі яны моцныя.

PLA (полімалочная кіслата)

PLA, таксама вядомая як полімалочная кіслата, з'яўляецца мабыць, самы папулярны матэрыял, які выкарыстоўваецца ў 3D-друку. Гэта не толькі вельмі эканамічна эфектыўна, але і вельмі проста ў выкарыстанні для друку дэталяў.

Вось чаму яго часта выкарыстоўваюць для друку пластыкавых кантэйнераў, медыцынскіх імплантатаў і ўпаковачных матэрыялаў. У большасці выпадкаў PLA з'яўляецца самым трывалым матэрыялам, які выкарыстоўваецца ў 3D-друку.

Нягледзячы на ​​тое, што PLA мае ўражальную трываласць на расцяжэнне каля 7250 фунтаў на квадратны дюйм, у асаблівых абставінах гэты матэрыял, як правіла, крыху далікатны. Гэта азначае, што верагоднасць таго, што ён разаб'ецца або разаб'ецца пры моцным удары, крыху вышэй.

Важна таксама адзначыць, што PLA мае адносна нізкую тэмпературу плаўлення. Пад уздзеяннем высокіх тэмператур даўгавечнасць і трываласць PLA значна паменшацца.

АБС (акрыланітрылбутадыенстырол)

АБС, таксама вядомы як акрыланітрылбутадыенстырол, не такі моцны, як PLA, але гэта зусім не значыць, што гэта слабы матэрыял для 3D-друку. Фактычна, гэты матэрыял значна больш здольны супрацьстаяць моцным ударам, часта згінаючыся і згінаючыся, а не разбіваючыся цалкам.

Усё гэта дзякуючы трываласці на разрыў каля 4700PSI. Дзякуючы лёгкай канструкцыі, але ўражлівай трываласці, ABS з'яўляецца адным з найлепшых матэрыялаў для 3D-друку.

Вось чаму ABS выкарыстоўваецца для вырабу практычна любога тыпу прадукцыі ў свеце. Гэта даволі папулярны матэрыял, калі справа даходзіць да друку дзіцячых цацак, такіх як Лега, камп'ютэрных дэталяў і нават сегментаў труб.

Неверагодна высокая тэмпература плаўлення АБС таксама робіць яго здольным вытрымліваць практычна любую колькасць цяпла.

PETG (мадыфікаваны поліэтылентэрэфталат гліколь)

PETG, таксама вядомы як поліэтылентэрэфталат, звычайна выкарыстоўваецца для распрацоўкі больш складаных канструкцый і аб'ектаў, калі справа даходзіць да 3D-друку. Гэта таму, што PETG, як правіла, нашмат больш шчыльны, трывалы і больш цвёрды, чым некаторыя іншыя матэрыялы для 3D-друку.

Менавіта па гэтай прычыне PETG выкарыстоўваецца для вырабу вялікай колькасці прадуктаў, такіх як харчовыя кантэйнеры і шыльды.

Навошта ўвогуле выкарыстоўваць 3D-друк?

Калі б дэталі, надрукаваныя на 3D, не былі зусім трывалымі, то яны б не выкарыстоўваліся ў якасці альтэрнатыўнага метаду вытворчасці многіх расходных матэрыялаў і матэрыялаў.

Але ці такія ж яны трывалыя, як такія металы, як сталь і алюміній? Безумоўна, не!

Аднак яны вельмі карысныя, калі справа даходзіць да распрацоўкі новых твораў, іх друкавання па меншай цане і атрымання ад іх добрай колькасці працяглага выкарыстання. Яны таксама выдатна падыходзяць для дробных дэталяў і ў цэлым маюць прыстойную трываласць на разрыў, улічваючы іх памер і таўшчыню.

Штояшчэ лепш тое, што гэтымі 3D-друкаванымі дэталямі можна маніпуляваць, каб павялічыць іх трываласць і агульную даўгавечнасць.

Выснова

3D-друкаваныя дэталі, безумоўна, дастаткова трывалыя, каб выкарыстоўваць іх для вырабу звычайных пластыкавых вырабаў, якія могуць вытрымаць вялікая колькасць удараў і нават цяпла. Па большай частцы, ABS мае тэндэнцыю быць значна больш трывалым, хоць ён мае значна меншую трываласць на разрыў, чым PLA.

Але вам таксама трэба прыняць да ўвагі тое, што робіцца, каб зрабіць гэтыя друкаваныя дэталі яшчэ мацнейшымі . Калі вы павялічваеце шчыльнасць запаўнення, павялічваеце колькасць сцен і таўшчыню сцен, вы павялічваеце трываласць і даўгавечнасць выраба, надрукаванага на 3D.