Kompanije širom svijeta su se nedavno okrenule 3D štampanju kako bi brzo kreirale tehničke dijelove, a pritom uštedjele nešto novca. Ali, razvoj 3D verzija komada uključuje korištenje novih materijala koji možda nisu toliko izdržljivi. Dakle, da li su 3D štampani delovi jaki?

3D štampani delovi su veoma jaki, posebno kada se koriste specijalizovani filamenti poput PEEK-a ili polikarbonata, koji se koriste za staklo otporno na metke i štitove od nemira. Gustoća ispune, debljina zida i orijentacija štampe mogu se podesiti kako bi se povećala čvrstoća.

Postoji mnogo toga što ulazi u snagu 3D dijela. Dakle, mi ćemo pregledati materijale koji se koriste tokom 3D štampanja, koliko su zaista jaki i šta možete učiniti da povećate snagu svojih 3D štampanih delova.

Jesu li 3D štampani dijelovi Slabiji & Krhki?

Ne, 3D štampani dijelovi nisu slabiji i krhki osim ako ih ne odštampate 3D s postavkama koje ne daju snagu. Kreiranje 3D štampe sa niskim nivoom ispune, sa slabijim materijalom, sa tankom debljinom zida i niskom temperaturom štampe verovatno će dovesti do 3D štampe koja je slaba i lomljiva.

Kako ćete Učinite 3D štampane dijelove jačima?

Većina materijala za 3D štampu prilično je izdržljiva sama po sebi, ali postoje neke stvari koje se mogu učiniti kako bi se povećala njihova ukupna snaga. Ovo se uglavnom svodi na manje detalje u procesu dizajna.

Najvažnijemoralo bi se manipulisati ispunom, debljinom zida i brojem zidova. Dakle, hajde da pogledamo kako svaki od ovih faktora može uticati na snagu 3D štampane strukture.

Povećanje gustoće ispune

Ispuna je ono što se koristi za popunjavanje zidova 3D štampane dio. Ovo je u suštini uzorak unutar zida koji doprinosi ukupnoj gustoći komada. Bez ikakve ispune, zidovi 3D dijela bi bili potpuno šuplji i prilično slabi na vanjske sile.

Ispuna je odličan način da se poveća težina 3D dijela, također poboljšavajući čvrstoću dijela na u isto vrijeme.

Postoji mnogo različitih obrazaca ispune koji se mogu koristiti za poboljšanje čvrstoće 3D štampanog komada, uključujući ispunu u mreži ili ispunu u obliku saća. Ali, koliko je ispuna će odrediti snagu.

Za obične 3D dijelove, do 25% je vjerovatno više nego dovoljno. Za komade dizajnirane da izdrže težinu i udar, uvijek je bolje bliže 100%.

Povećajte broj zidova

Zamislite zidove 3D štampanog dijela kao potporne grede u kući. Ako kuća ima samo četiri vanjska zida i nema potpornih greda ili unutrašnjih zidova, gotovo bilo šta može uzrokovati urušavanje kuće ili pod bilo kojom težinom.

Na isti način, snaga 3D štampane komad će postojati samo tamo gdje postoje zidovi koji podržavaju težinu i udar. Upravo zatopovećanje broja zidova unutar 3D štampanog komada može povećati čvrstoću strukture.

Ovo je posebno korisna strategija kada su u pitanju veći 3D štampani dijelovi s većom površinom.

Povećajte debljinu zida

Stvarna debljina zidova korišćenih u 3D štampanom komadu će odrediti koliki udar i težinu deo može da izdrži. Uglavnom, deblji zidovi će značiti izdržljiviji i čvršći komad u celini.

Ali, čini se da postoji tačka u kojoj je teško štampati 3D štampane delove kada su zidovi predebeli.

Najbolji dio pri podešavanju debljine zida je to što debljina može varirati ovisno o površini dijela. To znači da vanjski svijet vjerovatno neće znati da ste podebljali zidove osim ako vam ne preseku komad na pola kako bi ga secirali.

Uopšteno govoreći, izuzetno tanki zidovi će biti prilično krhki i neće moći da izdrže bilo koju vanjsku težinu bez urušavanja.

Generalno, zidovi debljine od najmanje 1,2 mm su izdržljivi i jaki za većinu materijala, ali preporučujem povećanje do 2 mm+ za veći nivo čvrstoće.

Čvrstoća materijala koji se koriste za stvaranje 3D dijelova

3D odštampani dijelovi mogu biti jaki samo onoliko koliko je čvrst materijal od kojeg su napravljeni. Uz to, neki materijali su mnogo jači i izdržljiviji od drugih. Upravo zbog toga snaga 3D štampanih dijelova toliko varirau velikoj mjeri.

Tri najčešća materijala koji se koriste za kreiranje 3D dijelova su PLA, ABS i PETG. Dakle, hajde da razmotrimo šta je svaki od ovih materijala, kako se mogu koristiti i koliko su zaista jaki.

PLA (polilaktična kiselina)

PLA, takođe poznata kao polilaktična kiselina, je možda najpopularniji materijal koji se koristi u 3D štampi. Ne samo da je prilično isplativ, već je i vrlo jednostavan za korištenje za ispis dijelova.

Zato se često koristi za štampanje plastičnih kontejnera, medicinskih implantata i materijala za pakovanje. U većini slučajeva, PLA je najjači materijal koji se koristi u 3D štampanju.

Iako PLA ima impresivnu vlačnu čvrstoću od oko 7.250 psi, materijal ima tendenciju da bude malo krt u posebnim okolnostima. To znači da je malo vjerojatnije da će se slomiti ili razbiti kada se stavi pod snažan udar.

Takođe je važno napomenuti da PLA ima relativno nisku tačku topljenja. Kada je izložen visokim temperaturama, izdržljivost i snaga PLA će ozbiljno oslabiti.

ABS (akrilonitril butadien stiren)

ABS, također poznat kao akrilonitril butadien stiren, nije tako jak kao PLA, ali to nikako ne znači da je to slab materijal za 3D štampanje. Zapravo, ovaj materijal je mnogo sposobniji da izdrži teške udare, često savijanje i savijanje umjesto da se potpuno razbije.

To je sve zahvaljujući vlačnoj čvrstoći od oko 4700PSI. S obzirom na laganu konstrukciju, ali impresivnu izdržljivost, ABS je jedan od najboljih materijala za 3D štampanje.

Zato se ABS koristi za pravljenje gotovo bilo koje vrste proizvoda na svijetu. To je prilično popularan materijal kada je u pitanju štampanje dečijih igračaka kao što su Lego kockice, kompjuterski delovi, pa čak i segmenti cevi.

Neverovatno visoka tačka topljenja ABS-a takođe ga čini sposobnim da izdrži skoro svaku količinu toplote.

PETG (polietilen tereftalat modificiran glikolom)

PETG, također poznat kao polietilen tereftalat, obično se koristi za razvoj složenijih dizajna i objekata kada je u pitanju 3D štampa. To je zato što PETG ima tendenciju da bude mnogo gušći, izdržljiviji i čvršći od nekih drugih materijala za 3D štampanje.

Iz tog tačno razloga, PETG se koristi za izradu velikog broja proizvoda kao što su kontejneri za hranu i oznake.

Zašto uopće koristiti 3D štampanje?

Kada 3D štampani dijelovi nisu nimalo jaki, onda se ne bi koristili kao alternativna metoda proizvodnje za mnoge potrepštine i materijale.

Ali, jesu li jaki kao metali poput čelika i aluminija? Definitivno ne!

Međutim, oni su prilično korisni kada je u pitanju dizajniranje novih komada, njihovo štampanje po nižoj cijeni i dobra količina trajne upotrebe od njih. Također su odlični za male dijelove i općenito imaju pristojnu vlačnu čvrstoću s obzirom na njihovu veličinu i debljinu.

Šta jejoš bolje je da se ovim 3D štampanim dijelovima može manipulirati kako bi se povećala njihova snaga i ukupna izdržljivost.

Zaključak

3D printani dijelovi su definitivno dovoljno jaki da se koriste za izradu uobičajenih plastičnih predmeta koji mogu izdržati velike količine udara, pa čak i toplote. U većini slučajeva, ABS ima tendenciju da bude mnogo izdržljiviji, iako ima mnogo manju vlačnu čvrstoću od PLA.

Ali, takođe morate uzeti u obzir šta se radi da bi ovi štampani delovi bili još jači . Kada povećate gustinu ispune, povećate broj zidova i poboljšate debljinu zida, dodajete snagu i izdržljivost 3D štampanom komadu.