Компаниите по света напоследък се обръщат към 3D принтирането, за да създават бързо технически части и да спестяват пари в процеса. Но разработването на 3D версии на частите включва използването на нови материали, които може да не са толкова издръжливи. И така, здрави ли са 3D принтираните части?

3D отпечатаните части са много здрави, особено когато се използват специализирани нишки като PEEK или поликарбонат, който се използва за бронирани стъкла и щитове за борба с безредиците. Плътността на запълване, дебелината на стените и ориентацията на печата могат да се регулират, за да се увеличи здравината.

Има много фактори, които влияят на здравината на един 3D детайл. Затова ще разгледаме материалите, използвани при 3D принтиране, колко здрави са те в действителност и какво можете да направите, за да увеличите здравината на вашите 3D принтирани детайли.

По-слаби ли са 3D отпечатаните части и крехки ли са?

Не, 3D принтираните части не са по-слаби и крехки, освен ако не ги принтирате с настройки, които не осигуряват здравина. Създаването на 3D принт с ниско ниво на запълване, с по-слаб материал, с тънка дебелина на стените и ниска температура на принтиране вероятно ще доведе до 3D принт, който е слаб и крехък.

Как да направите 3D отпечатаните части по-здрави?

Повечето материали за 3D принтиране са доста издръжливи сами по себе си, но има някои неща, които могат да се направят, за да се увеличи общата им здравина. Това се свежда най-вече до дребните детайли в процеса на проектиране.

Най-важни са манипулирането на пълнежа, дебелината на стените и броя на стените. Нека разгледаме как всеки от тези фактори може да повлияе на здравината на 3D отпечатаната структура.

Увеличаване на плътността на запълване

Запълването е това, което се използва за запълване на стените на 3D принтирания детайл. Това по същество е моделът в стената, който увеличава плътността на детайла като цяло. Без запълване стените на 3D детайла биха били напълно кухи и доста слаби за външни сили.

Запълването е чудесен начин за увеличаване на теглото на 3D детайл, като същевременно се подобрява и здравината на детайла.

Съществуват множество различни модели на запълване, които могат да се използват за подобряване на здравината на 3D отпечатаното изделие, включително запълване с решетка или запълване с пчелна пита. Но от това колко е запълването зависи здравината.

За обикновени 3D части до 25% е повече от достатъчно. За части, предназначени да издържат на тежест и удари, винаги е по-добре да се доближите до 100%.

Увеличаване на броя на стените

Представете си стените на 3D принтирания детайл като носещите греди на къща. Ако една къща има само четири външни стени и няма носещи греди или вътрешни стени, почти всичко може да доведе до срутване или поддаване на къщата под всякаква тежест.

По същия начин здравината на едно 3D принтирано изделие ще съществува само там, където има стени, които да поддържат теглото и удара. Точно затова увеличаването на броя на стените в 3D принтираното изделие може да увеличи здравината на структурата.

Това е особено полезна стратегия, когато става въпрос за по-големи 3D отпечатани части с по-голяма повърхност.

Увеличаване на дебелината на стената

Действителната дебелина на стените, използвани в 3D отпечатаното изделие, определя колко удара и тегло може да издържи изделието. В повечето случаи по-дебелите стени означават по-издръжливо и здраво изделие като цяло.

Но изглежда, че има момент, в който е трудно да се отпечатват 3D принтирани части, когато стените са твърде дебели.

Най-хубавото при регулирането на дебелината на стените е, че дебелината може да варира в зависимост от площта на детайла. Това означава, че външният свят вероятно няма да разбере, че сте удебелили стените, освен ако не разреже детайла ви наполовина, за да го разчлени.

По принцип изключително тънките стени са доста слаби и не могат да издържат на външно тегло, без да се срутят.

Като цяло стените с дебелина поне 1,2 мм са издръжливи и здрави за повечето материали, но бих препоръчал да достигнат до над 2 мм за по-високо ниво на здравина.

Здравина на материалите, използвани за създаване на 3D части

3D отпечатаните части могат да бъдат толкова здрави, колкото е здрав материалът, от който са изработени. При това някои материали са много по-здрави и издръжливи от други. Точно затова здравината на 3D отпечатаните части варира толкова много.

Три от най-разпространените материали, използвани за създаване на 3D части, са PLA, ABS и PETG. Нека обсъдим какво представлява всеки от тези материали, как може да се използва и колко здрав е в действителност.

PLA (полимлечна киселина)

PLA, известен също като полимлечна киселина, е може би най-популярният материал, използван в 3D принтирането. Той е не само доста рентабилен, но и много лесен за използване за отпечатване на части.

Ето защо той често се използва за отпечатване на пластмасови контейнери, медицински импланти и опаковъчни материали. При повечето обстоятелства PLA е най-здравият материал, използван в 3D принтирането.

Въпреки че PLA има впечатляваща якост на опън от около 7250 psi, материалът е склонен да бъде малко крехък при специални обстоятелства. Това означава, че е малко по-вероятно да се счупи или разбие, когато е поставен под силен удар.

Важно е също така да се отбележи, че PLA има сравнително ниска температура на топене. Когато е изложен на високи температури, издръжливостта и здравината на PLA силно отслабват.

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол)

ABS, известен също като акрилонитрил-бутадиен-стирен, не е толкова здрав, колкото PLA, но това съвсем не означава, че е слаб материал за 3D принтиране. Всъщност този материал е много по-способен да издържа на силен удар, като често се огъва и огъва, а не се разбива напълно.

Всичко това е благодарение на якостта на опън от около 4700 PSI. Като се има предвид леката конструкция и същевременно впечатляващата издръжливост, ABS е един от най-добрите материали за 3D печат.

Ето защо ABS се използва за изработката на почти всички видове продукти в света. Той е доста популярен материал, когато става въпрос за отпечатване на детски играчки като Лего, компютърни части и дори тръбни сегменти.

Невероятно високата температура на топене на ABS също така го прави способен да издържа на почти всякаква топлина.

PETG (полиетилен терефталат, модифициран с гликол)

PETG, известен също като полиетилен терефталат, обикновено се използва за разработване на по-сложни дизайни и обекти при 3D принтиране. Това е така, защото PETG е много по-плътен, по-издръжлив и по-твърд от някои от другите материали за 3D принтиране.

Точно поради тази причина PETG се използва за изработката на много продукти, като например контейнери за храна и табели.

Защо изобщо да използвате 3D печат?

Ако 3D отпечатаните части не бяха изобщо здрави, те нямаше да се използват като алтернативен метод за производство на много консумативи и материали.

Но дали те са толкова здрави, колкото метали като стомана и алуминий? Определено не!

Въпреки това те са доста полезни, когато става въпрос за проектиране на нови части, отпечатването им на по-ниска цена и дълготрайното им използване. Освен това са чудесни за малки части и като цяло имат прилична якост на опън предвид размера и дебелината им.

Още по-хубавото е, че тези 3D отпечатани части могат да се манипулират, за да се увеличи тяхната здравина и цялостна издръжливост.

Заключение

3D отпечатаните части определено са достатъчно здрави, за да се използват за изработване на общи пластмасови изделия, които могат да издържат на големи количества удари и дори на топлина. В по-голямата си част ABS има тенденция да бъде много по-издръжлив, въпреки че има много по-ниска якост на опън от PLA.

Но също така трябва да вземете предвид какво се прави, за да станат тези отпечатани части още по-здрави. Когато увеличите плътността на запълване, увеличите броя на стените и дебелината на стените, увеличавате здравината и издръжливостта на 3D отпечатаното изделие.