3D-udskrifter har mange funktionelle anvendelser, som kan kræve en god mængde styrke for at fungere korrekt. Selv hvis du har nogle æstetiske 3D-udskrifter, skal du stadig have et vist niveau af styrke, så de kan holde til det.

Jeg besluttede mig for at skrive en artikel om, hvordan du kan gøre dine 3D-printede dele stærkere, så du kan have større tillid til holdbarheden af de objekter, du laver.

Læs videre for at få nogle gode tips til, hvordan du kan forbedre og styrke dine 3D-udskrifter.

Hvorfor er dine 3D-udskrifter bløde, svage og skøre?

Hovedårsagen til skøre eller svage 3D-print er ophobning af fugt i filamentet. Nogle 3D-filamenter har en naturlig tendens til at absorbere fugt fra luften på grund af overeksponering. Forsøg på at opvarme filamenter til en høj temperatur, der har absorberet fugt, kan forårsage bobler og sprængninger, hvilket fører til svag ekstrudering.

I denne situation skal du tørre dit filament. Der er et par måder at tørre filament effektivt på, og den første metode er at lægge filamentspolen i en ovn ved lav varme.

Du skal først sikre dig, at ovnens temperatur er korrekt kalibreret med et termometer, da ovnens temperatur kan være ret upræcis, især ved lavere temperaturer.

En anden mere populær metode er at bruge en specialiseret filamenttørrer som f.eks. SUNLU Filament Dryer fra Amazon. De fleste, der bruger denne, er meget tilfredse med deres resultater, da de kan gemme filamenter, som de troede ikke længere var effektive.

Der har dog været et par blandede anmeldelser, hvor folk siger, at den ikke varmer nok op, men det kan være fejlbehæftede enheder.

En bruger, der 3D-printer Nylon, som er berygtet for at absorbere fugt, brugte SUNLU Filament Dryer og sagde, at hans prints nu bliver rene og smukke.

Jeg vil anbefale, at du bruger et ekstra lag isolering som f.eks. en stor plastikpose eller en papkasse for at holde på varmen.

Andre faktorer, der kan bidrage til et blødt, svagt og skørt print, er fyldningstætheden og vægtykkelsen. Jeg vil gennemgå de forskellige metoder til at forbedre styrken i dine 3D-print nedenfor.

Hvordan forstærker du & gør 3D prints stærkere? PLA, ABS, PETG & Mere

1. Brug stærkere materialer

I stedet for at bruge materialer, der er kendt for at være svage i nogle tilfælde, kan du vælge at bruge materialer, der kan holde til stærke kræfter eller stød.

Jeg vil anbefale at gå med noget som polycarbonat med kulfiberforstærkning fra Amazon.

Denne filamentfilament er ved at få masser af opmærksomhed i 3D-printing-fællesskabet for at give ægte styrke i 3D-print. Den har over 600 bedømmelser og ligger i øjeblikket på 4,4/5,0 i skrivende stund.

Det bedste ved dette er, hvor let det er at udskrive sammenlignet med ABS, som er et andet stærkere materiale, som folk bruger.

Et andet meget anvendt filament, som folk bruger til funktionelle 3D-print eller til styrke generelt, er OVERTURE PETG 1.75mm Filament, som er kendt for at være lidt stærkere end PLA og stadig ret nemt at 3D-printe med.

2. Forøg vægtykkelsen

En af de bedste metoder til at styrke og forstærke dine 3D-print er at øge din vægtykkelse. Vægtykkelsen er simpelthen hvor tyk den ydre væg af dit 3D-print er, målt ved "Wall Line Count" og "Outer Line Width".

Du skal ikke have en vægtykkelse på mindre end 1,2 mm. Jeg anbefaler en vægtykkelse på mindst 1,6 mm, men for at opnå større styrke kan du helt sikkert gå højere op.

Øget vægtykkelse har også den fordel at forbedre overhængene og gøre 3D-print mere vandtætte.

3. Forøgelse af udfyldningstætheden

Udfyldningsmønsteret er den indre struktur af det objekt, der trykkes. Hvor meget udfyldning du har brug for, afhænger hovedsageligt af det objekt, du laver, men generelt skal du have en udfyldning på mindst 20 % for at opnå god styrke.

Hvis man vil gå skridtet videre, kan man hæve den til 40 % og derover, men der er et faldende udbytte af at øge udstykningstætheden.

Jo mere du øger den, jo mindre forbedring af styrken får du i din 3D-printede del. Jeg vil anbefale, at du først øger din vægtykkelse, før du øger fyldningstætheden så meget.

Generelt overstiger brugere af 3D-printere ikke 40 %, medmindre de har brug for en reel funktionalitet, og printet skal være bærende.

I mange tilfælde er selv 10 % fyldning med et Cubic-fyldningsmønster ret godt for styrken.

4. Brug et stærkt udfyldningsmønster

Det er en god idé at bruge et udfyldningsmønster, der er bygget til styrke, for at forstærke dine 3D-udskrifter og styrke dem. Når det gælder styrke, bruger folk ofte Grid eller Cubic (Honeycomb) mønsteret.

Trekantmønsteret er også rigtig godt for styrken, men du skal have en god tykkelse af det øverste lag for at få en jævn overflade.

Udfyldningsmønstre fungerer tæt sammen med udfyldningstætheden, hvor nogle udfyldningsmønstre med en udfyldningstæthed på 10 % vil være meget stærkere end andre. Gyroid er kendt for at fungere godt ved lave udfyldningstætheder, men det er ikke et meget stærkt udfyldningsmønster generelt.

Gyroid er bedre til fleksibelt filament og til brug i forbindelse med opløseligt filament som HIPS.

Mens du skærer dit 3D-print, kan du se, hvor tæt fyldningen faktisk er, ved at tjekke fanen "Preview".

5. Ændring af orientering (ekstruderingsretning)

Hvis du blot placerer prints horisontalt, diagonalt eller vertikalt på printsenget, kan det ændre styrken af prints på grund af den retning, som 3D-printet er skabt i.

Nogle personer har udført tests på rektangulære 3D-print, der er orienteret i forskellige retninger, og har fundet betydelige ændringer i delens styrke.

Det har hovedsageligt at gøre med opbygningsretningen, og hvordan 3D-print er opbygget gennem separate lag, der bindes sammen. Når et 3D-print går i stykker, skyldes det normalt en adskillelse af laglinjerne.

Du kan finde ud af, hvilken retning din 3D-printede del vil have mest vægt og kraft bag sig, og derefter orientere delen, så den ikke har laglinjer i samme retning, men modsat.

Et simpelt eksempel er et hyldebeslag, hvor kraften vil pege nedad. 3D-Pros viste, hvordan de 3D-printede et hyldebeslag i to retninger. Den ene fejlede elendigt, mens den anden stod stærkt.

I stedet for at have orienteringen fladt på byggepladen bør du 3D-printe hyldebeslaget på siden, så lagene bygges på tværs i stedet for langs den del, der er under pres og er mere tilbøjelig til at gå i stykker.

Det kan være forvirrende at forstå i starten, men du kan få en bedre forståelse ved at se det visuelt.

Se videoen nedenfor for at få vejledning i at orientere dine 3D-udskrifter.

6. Juster flowhastigheden

At justere din flowhastighed en smule er en anden måde at forstærke og styrke dine 3D-udskrifter på. Hvis du vælger at justere dette, skal du dog foretage ret små ændringer, da du kan ende med at forårsage underekstrudering og overekstrudering.

Du kan justere flowet for specifikke dele af dit 3D-print, f.eks. "Wall Flow", som omfatter "Outer Wall Flow" & "Inner Wall Flow", "Infill Flow", "Support Flow" og meget mere.

I de fleste tilfælde er justering af flowet dog en midlertidig løsning på et andet problem, så det er bedre at øge linjebredden direkte end at justere flowhastigheden.

7. Linjebredde

Cura, som er en populær slicer, nævner, at hvis du justerer din linjebredde til et jævnt multiplum af laghøjden på dit print, kan det faktisk gøre dine 3D-printede objekter stærkere.

Prøv ikke at justere linjebredden for meget, ligesom med flowhastigheden, da det kan føre til over- og underekstrudering igen. Det er en god idé at justere udskriftshastigheden for indirekte at justere flowet og linjebredden til en vis grad.

8. Nedsæt udskriftshastigheden

Brug af en lavere udskrivningshastighed kan som nævnt ovenfor øge styrken af 3D-udskrifter, fordi der kan efterlades mere materiale til at udfylde eventuelle huller, der ville opstå, hvis hastigheden var for høj.

Hvis du øger linjebredden, skal du også øge udskriftshastigheden for at holde en mere konstant flowhastighed. Dette kan også forbedre udskriftskvaliteten, hvis det er afbalanceret korrekt.

Hvis du sænker din udskriftshastighed, skal du muligvis sænke udskriftstemperaturen for at tage højde for den længere tid, som filamentet er under varme.

9. Reducer køling

Hvis delene afkøles for hurtigt, kan det føre til dårlig laghæftning, da det opvarmede filament ikke har tid nok til at binde sig ordentligt til det foregående lag.

Afhængigt af hvilket materiale du 3D-printer, kan du forsøge at reducere din køleblæserhastighed, så dine dele kan bindes tæt sammen under printprocessen.

PLA fungerer bedst med en ret kraftig køleblæser, men du kan forsøge at afbalancere dette med udskriftstemperatur, udskriftshastighed og flowhastighed.

10. Brug tykkere lag (øg laghøjden)

Brugen af tykkere lag fører til bedre vedhæftning mellem lagene. Tykkere lag vil give flere mellemrum mellem de tilstødende dele af lagene. Test har vist, at større laghøjder er blevet observeret til at producere 3D-print, der er stærkere.

En laghøjde på 0,3 mm har vist sig at være bedre end en laghøjde på 0,1 mm i styrkekategorien. Prøv at bruge en større laghøjde, hvis printkvaliteten ikke er afgørende for det specifikke 3D-print. Det er også en fordel, fordi det fremskynder printtiden.

Se videoen nedenfor for at få flere oplysninger om styrkeprøvning for forskellige laghøjder.

11. Forøg dysestørrelsen

Du kan ikke kun reducere udskrivningstiden for dine 3D-udskrifter, men du kan også øge styrken af dine dele ved at bruge en større dysediameter, f.eks. 0,6 mm eller 0,8 mm.

Videoen nedenfor fra ModBot gennemgår processen, hvor meget hurtigere han kunne printe, samt den øgede styrke, han fik af den øgede laghøjde.

Det hænger sammen med den øgede flowhastighed og den øgede lagbredde, hvilket fører til en mere stiv del. Det forbedrer også, hvor glat filamentet kan ekstruderes og skaber bedre lagadhæsion.

Andre ting, du kan prøve for at styrke 3D-udskrifter

Udglødning af 3D-udskrifter

Udglødning af 3D-print er en varmebehandlingsproces, hvor 3D-printede genstande udsættes for en øget temperatur for at styrke deres integritet. Ved nogle tests har folk vist en stigning i styrken på 40 % ifølge Fargo 3D Printing's test.

Du kan se Josef Prusas video om udglødning, hvor han tester 4 forskellige materialer - PLA, ABS, PETG og ASA - for at se, hvilke forskelle der opstår ved udglødning.

Galvanisering af 3D-udskrifter

Denne metode bliver mere og mere populær, fordi den er praktisk og økonomisk overkommelig. Ved denne metode nedsænkes den trykte del i en opløsning af vand og metalsalt, hvorefter der sendes elektrisk strøm gennem den, hvorved der dannes metalkat-ioner som en tynd belægning omkring den.

Resultatet er holdbare og langtidsholdbare 3D-print. Den eneste ulempe er, at der kan være behov for mange lag, hvis du ønsker et stærkere print. Nogle pletteringsmaterialer omfatter zink, krom og nikkel. Disse tre har de fleste industrielle anvendelser.

Det er ganske enkelt at orientere modellen således, at det svageste punkt, som er laggrænsen, ikke er så udsat. Resultatet er stærkere 3D-print.

Se videoen nedenfor for at få mere at vide om galvanisering af 3D-udskrifter.

Se endnu en fantastisk video om galvanisering med enkle instruktioner om, hvordan du får en flot finish på dine modeller.

Sådan styrker du færdige 3D-udskrifter: Brug af epoxycoating

Når du er færdig med at udskrive modellen, kan du anvende en epoxy korrekt for at styrke modellen efter udskrivning. Epoxy, også kendt som polyepoxid, er et funktionelt hærdningsmiddel, der bruges til at gøre din model stærkere.

Påfør forsigtigt epoxybelægningen på 3D-printet ved hjælp af en pensel, så epoxyen ikke drypper ned. Brug mindre pensler til sprækker og svært tilgængelige hjørner, så alle dele af ydersiden er dækket godt.

En meget populær epoxybelægning til 3D-printing, som mange mennesker har haft succes med, er XTC-3D High Performance Print Coating fra Amazon.

Den fungerer med alle slags 3D-printede materialer som PLA, ABS, SLA-print, samt træ, papir og andre materialer.

Et sæt af denne epoxy er meget holdbart, fordi du ikke behøver at bruge meget for at få et godt resultat.

Mange siger, at "man kommer langt med lidt". Når epoxyen er hærdet, får du ekstra styrke og en dejlig klar og skinnende overflade, der ser fantastisk ud.

Det er en simpel ting at gøre, men hvis du gerne vil vide mere om at påføre en epoxybelægning på 3D-udskrifter, kan du se videoen fra Matter Hackers.

Sådan styrker du 3D-udskrifter af harpiks

For at styrke 3D-udskrifter i harpiks skal du øge modellens vægtykkelse, hvis den er udhulet, til ca. 3 mm. Du kan øge holdbarheden ved at tilsætte ca. 25 % fleksibel harpiks til harpikstønden, så den har en vis fleksibel styrke. Sørg for ikke at hærde modellen for meget, da det kan gøre harpiksen skør.