3D-trükistel on palju funktsionaalseid kasutusalasid, mis võivad nõuda korralikult toimimiseks piisavat tugevust. Isegi kui teil on mõned esteetilised 3D-trükised, soovite ikkagi teatud tugevust, et see hästi vastu peaks.

Otsustasin kirjutada artikli, milles kirjeldan üksikasjalikult, kuidas saate oma 3D-trükitud osad tugevamaks muuta, et teil oleks rohkem kindlustunnet valmistatavate objektide vastupidavuse suhtes.

Loe edasi, et saada häid näpunäiteid, kuidas oma 3D-trükke parandada ja tugevdada.

Miks on teie 3D-printid pehmed, nõrgad ja haprad?

Peamine hapra või nõrga 3D-trüki põhjus on niiskuse kogunemine filamenti. Mõned 3D-filamendid kipuvad loomupäraselt õhust niiskust imama, kuna nad on liiga palju õhku sattunud. Kui püüda niiskust imenud filamenti kuumutada kõrgele temperatuurile, võib see põhjustada mullide tekkimist ja lõhkemist, mis viib nõrga ekstrusiooni tekkimiseni.

Sellises olukorras on vaja kuivatada niit. Niidi tõhusaks kuivatamiseks on mitu võimalust, millest esimene on panna niidipool madalal kuumusel ahju.

Kõigepealt peate veenduma, et teie ahju temperatuur on termomeetriga õigesti kalibreeritud, sest ahju temperatuur võib olla üsna ebatäpne, eriti madalamatel temperatuuridel.

Teine populaarsem meetod on kasutada spetsiaalset niidikuivatit, nagu SUNLU Filament Dryer Amazonist. Enamik inimesi, kes seda kasutavad, on oma tulemustega väga rahul, kuna nad suudavad säästa niiti, mida nad ei pidanud enam tõhusaks.

On olnud mõned erinevad arvustused, kus inimesed on öelnud, et see ei kuumene piisavalt, kuigi need võivad olla vigased seadmed.

Üks kasutaja, kes 3D-trükib nailonist, mis on tuntud niiskuse imemise poolest, kasutas SUNLU filamentkuivatit ja ütles, et tema väljatrükid on nüüd puhtad ja ilusad.

Soovitan kasutada soojuse säilitamiseks täiendavat isolatsioonikihti, näiteks suurt kilekotti või pappkasti.

Muud tegurid, mis võivad kaasa aidata pehme, nõrga ja hapra väljatrüki tekkimisele, on täidise tihedus ja seina paksus. Järgnevalt tutvustan teile ideede meetodeid, kuidas parandada oma 3D-trükiste tugevust.

Kuidas tugevdada ja muuta 3D-prindid tugevamaks? PLA, ABS, PETG ja rohkem

1. Kasutage tugevamaid materjale

Selle asemel, et kasutada materjale, mis teatavasti on mõnel juhul nõrgad, võite kasutada materjale, mis peavad hästi vastu tugevatele jõududele või löökidele.

Ma soovitan kasutada midagi sellist nagu Polükarbonaat süsinikkiust tugevdusega Amazonist.

See filament on 3D-printimise kogukonnas palju populaarsust kogunud, kuna see pakub 3D-trükiste puhul tõelist tugevust. Sellel on üle 600 hinnangu ja hetkel on see 4,4/5,0. Selle artikli kirjutamise ajal on see hinde 4,4/5,0.

Parim asi selle juures on see, kui lihtne on seda printida võrreldes ABS-iga, mis on teine tugevam materjal, mida inimesed kasutavad.

Teine laialdaselt kasutatav filament, mida inimesed kasutavad funktsionaalsete 3D-trükkide jaoks või tugevuse saavutamiseks üldiselt, on OVERTURE PETG 1,75mm filament, mis on teadaolevalt veidi tugevam kui PLA ja millega on siiski üsna lihtne 3D-trükkida.

2. Seina paksuse suurendamine

Üks parimaid meetodeid oma 3D-trükiste tugevdamiseks ja tugevdamiseks on seinapaksuse suurendamine. Seinapaksus on lihtsalt see, kui paks on teie 3D-trükise välissein, mida mõõdetakse "Wall Line Count" ja "Outer Line Width" abil.

Te ei taha, et seina paksus oleks väiksem kui 1,2 mm. Soovitan, et seina paksus oleks vähemalt 1,6 mm, kuid suurema tugevuse saavutamiseks võite kindlasti ka suuremaks minna.

Seina paksuse suurendamine toob kasu ka üleulatuse parandamisest ja 3D-trükiste veekindlamaks muutmisest.

3. Suurendada täitumise tihedust

Täitemuster on trükitava objekti sisemine struktuur. Täitematerjali kogus sõltub peamiselt loodavast objektist, kuid üldiselt soovitakse hea tugevuse saavutamiseks vähemalt 20% täitematerjali.

Kui tahate minna kaugemale, võite tõsta seda kuni 40%+, kuid täitumise tiheduse suurendamisel on kahanev tulu.

Mida rohkem te seda suurendate, seda vähem paraneb teie 3D-prinditud detaili tugevus. Ma soovitaksin kõigepealt suurendada seina paksust, enne kui suurendate täidise tihedust nii kõrgele.

Üldiselt ei ületa 3D-printeri kasutajad 40%, välja arvatud juhul, kui neil on vaja mingit tõelist funktsionaalsust ja väljatrükk on koormust kandev.

Paljudel juhtudel on isegi 10% täitematerjal Cubic täitemustriga tugevuse saavutamiseks üsna hea.

4. Kasutage tugevat täitemustrit

Tugevuse jaoks ehitatud täitemustri kasutamine on hea mõte, et tugevdada oma 3D-trükke ja tugevdada neid. Tugevuse puhul kipuvad inimesed kasutama Grid või Cubic (Honeycomb) mustrit.

Kolmnurkade muster on tõesti hea ka tugevuse jaoks, kuid teil on vaja hea pealmise kihi paksust, et saada ühtlane pealmine pind.

Täitemustrid toimivad tihedalt koos täitetihedusega, kus mõned täitemustrid 10% täitetiheduse juures on palju tugevamad kui teised. Gyroid on teadaolevalt hästi toimiv madala täitetiheduse juures, kuid see ei ole üldiselt väga tugev täitemuster.

Gyroid on parem paindliku filamendi jaoks ja siis, kui võite kasutada lahustuvat filamenti, nagu HIPS.

3D-trükki lõigates saate kontrollida, kui tihe täidis tegelikult on, vaadates vahekaarti "Eelvaade".

5. Orienteerimise muutmine (ekstrusiooni suund)

3D-trükiste horisontaalne, diagonaalne või vertikaalne paigutamine trükiplaadile võib muuta trükiste tugevust, kuna 3D-trükised on loodud erinevas suunas.

Mõned inimesed on teinud katseid ristkülikukujulise 3D-trükiga, mis on orienteeritud eri suundades, ja leidnud olulisi muutusi detailide tugevuses.

See on peamiselt seotud ehitussuunaga ja sellega, kuidas 3D-trükid ehitatakse eraldi kihtide abil, mis on omavahel seotud. Kui 3D-trükk puruneb, siis tavaliselt on see tingitud kihtide eraldumisest.

Mida saate teha, on välja selgitada, millises suunas teie 3D-printitud detaili taga on kõige suurem kaal ja jõud, ja seejärel suunata detail nii, et kihtide jooned ei oleks samas suunas, vaid vastupidises suunas.

Lihtne näide oleks näiteks riiulihoidja, kus jõud on suunatud allapoole. 3D-Pros näitas, kuidas nad 3D-trükkisid riiulihoidja kahes orientatsioonis. Üks ebaõnnestus õnnetult, samas kui teine pidas tugevalt vastu.

Selle asemel, et orienteeruda tasaselt ehitusplaadile, peaksite riiulihoidiku 3D-trükkima küljele, nii et selle kihid ehitatakse pigem risti- kui piki osa, millel on jõud ja mis tõenäoliselt murdub.

See võib esialgu olla segadusttekitav, kuid visuaalselt vaadates saad sellest paremini aru.

Vaadake allolevat videot, et saada juhiseid 3D-trükiste orienteerimiseks.

6. Reguleerige voolukiirust

Voolukiiruse mõningane reguleerimine on teine viis 3D-trükiste tugevdamiseks ja tugevdamiseks. Kui otsustate seda siiski reguleerida, soovite teha üsna väikeseid muudatusi, sest võite lõpuks põhjustada ala- ja üleekstrusiooni.

Saate reguleerida voolu oma 3D-trüki konkreetsete osade jaoks, näiteks "Wall Flow", mis hõlmab "Outer Wall Flow" & "Inner Wall Flow", "Infill Flow", "Support Flow" ja muud.

Kuigi enamikul juhtudel on voolu reguleerimine ajutine lahendus teisele probleemile, nii et parem oleks otse suurendada joone laiust, mitte reguleerida vooluhulka.

7. Rea laius

Cura, mis on populaarne viilutaja, mainib, et joone laiuse reguleerimine nii, et see oleks mitu korda suurem kui teie trükitud kihtide kõrgus, võib muuta teie 3D-printitud objektid tugevamaks.

Proovige mitte reguleerida joonte laiust liiga palju, sarnaselt voolukiirusele, sest see võib jälle põhjustada üle- ja alatrüki. Hea mõte on reguleerida printimiskiirust, et kaudselt reguleerida voolu ja joonte laiust teatud määral.

8. Vähendada printimise kiirust

Nagu eespool mainitud, võib väiksema printimiskiiruse kasutamine suurendada 3D-trükiste tugevust, sest see võib jätta rohkem materjali, et täita lüngad, mis tekiksid liiga suure kiiruse korral.

Kui te suurendate joonte laiust, siis soovite suurendada ka printimiskiirust, et hoida ühtlasemat voolukiirust. See võib parandada ka printimiskvaliteeti, kui see on õigesti tasakaalustatud.

Kui vähendate printimiskiirust, peate võib-olla vähendama printimistemperatuuri, et võtta arvesse pikemat aega, mille jooksul teie filament on kuumuse all.

9. Vähendada jahutust

Osade liiga kiire jahutamine võib põhjustada kehva kihi haardumist, kuna kuumutatud kihtidel ei ole piisavalt aega, et end korralikult eelmise kihiga siduda.

Sõltuvalt sellest, millist materjali te 3D-trükite, võite proovida vähendada jahutusventilaatori kiirust, et teie osad saaksid printimise ajal tugevalt kokku kleepuda.

PLA töötab kõige paremini üsna tugeva jahutusventilaatoriga, kuid võite proovida seda tasakaalustada printimistemperatuuri, printimiskiiruse ja voolukiirusega.

10. Kasutage paksemaid kihte (suurendage kihi kõrgust)

Paksemate kihtide kasutamine toob kaasa parema kihtide vahelise haardumise. Paksemad kihid tekitavad rohkem lünki kõrvuti asetsevate kihtide osade vahel. Katsed on näidanud, et suuremate kihtide kõrguste puhul on täheldatud, et 3D-trükised on tugevamad.

On tõestatud, et 0,3 mm kihi kõrgus ületab tugevuse kategoorias 0,1 mm kihi kõrgust. Proovige kasutada suuremat kihi kõrgust, kui printimiskvaliteet ei ole konkreetse 3D-trüki jaoks oluline. See on kasulik ka seetõttu, et see kiirendab printimisaega.

Vaadake allolevat videot, et saada lisateavet erinevate kihikõrguste tugevuskatsete kohta.

11. Suurendage pihusti suurust

Te saate mitte ainult vähendada 3D-trükkimise aega, vaid ka suurendada oma detailide tugevust, kui kasutate suuremat düüsi läbimõõtu, näiteks 0,6 mm või 0,8 mm.

ModBot'i alloleval videol on näha, kui palju kiiremini ta sai printida ja kui palju tugevust ta saavutas kihtide kõrguse suurendamise tõttu.

See on seotud suurema voolukiiruse ja suurema kihi laiusega, mis toob kaasa jäigema detaili. See parandab ka seda, kui sujuvalt saab filament ekstrueerida ja tekitab parema kihi haardumise.

Muud asjad, mida proovida 3D-prindi tugevdamiseks

3D-prindite lõõmutamine

3D-trükiste lõõmutamine on kuumtöötlusprotsess, mille käigus pannakse 3D-trükitud objektid kõrgema temperatuuri alla, et tugevdada nende terviklikkust. Mõne katse puhul on inimesed näidanud Fargo 3D Printing'i testide kohaselt tugevuse suurenemist 40%.

Saate vaadata Josef Prusa videot lõõmutamise kohta, kus ta testib 4 erinevat materjali - PLA, ABS, PETG, ASA, et näha, millised erinevused tekivad lõõmutamisel.

Galvaanilised 3D väljatrükid

See praktika on muutumas üha populaarsemaks, sest see on praktiline ja taskukohane. See hõlmab trükitava detaili kastmist vee ja metallsoola lahusesse. Seejärel juhitakse läbi selle elektrivool, mis põhjustab selle ümber metallist katioonide, nagu õhukese katte tekkimise.

Tulemuseks on vastupidavad ja kauakestvad 3D-trükised. Ainus puudus on see, et kui soovite tugevamat trüki, võib vaja minna mitu kihti. Mõned pinnakattematerjalid on tsink, kroom ja nikkel. Need kolm on kõige rohkem tööstuslikes rakendustes.

See on lihtne, et orienteerida mudel nii, et nõrgim punkt, mis on kihi piir, ei ole nii palju avatud. Tulemuseks on tugevamad 3D-trükised.

Lisateavet 3D-printide galvaanilise katmise kohta leiate allolevast videost.

Vaadake veel ühte suurepärast videot galvaanilise katmise kohta, kus on lihtsad juhised, kuidas saada oma mudelitele suurepärane viimistlus.

Kuidas tugevdada valmis 3D-printe: epoksü-katte kasutamine

Kui olete mudeli printimise lõpetanud, saab pärast printimist mudeli tugevdamiseks korrektselt kasutada epoksiidi. Epoksü, mida nimetatakse ka polüepoksiidiks, on funktsionaalne kõvendi, mida kasutatakse teie valmistatud mudeli tugevamaks muutmiseks.

Kandke pintsli abil epoksiidikihti ettevaatlikult 3D-trükistele nii, et epoksiid ei tilguks maha. Kasutage väiksemaid pintsleid pragude ja raskesti ligipääsetavate nurkade jaoks, et iga osa välisküljest oleks hästi kaetud.

Väga populaarne 3D-printimise epoksü-kate, millega paljud inimesed on olnud edukad, on XTC-3D High Performance Print Coating Amazonist.

See töötab igasuguste 3D-trükitud materjalidega, nagu PLA, ABS, SLA-trükid, aga ka puidu, paberi ja muude materjalidega.

Selle epoksiidikomplekti kasutamine on väga kauakestev, sest hea tulemuse saavutamiseks ei pea üldse palju kasutama.

Paljud inimesed ütlevad, et "vähe on palju". Pärast epoksiidikihi kõvenemist saate lisatugevuse ja ilusa selge ja läikiva pinna, mis näeb suurepärane välja.

See on lihtne asi, kuid kui soovite rohkem teada epoksü-katte kandmisest 3D-trükistele, vaadake Matter Hackersi videot.

Kuidas tugevdada vaigu 3D-printe

Vaigust 3D-trükiste tugevdamiseks suurendage mudeli seina paksust, kui see on õõnes, umbes 3 mm. Vastupidavust saate suurendada, kui lisate vaiguvannile umbes 25% painduvat vaiku, et see oleks veidi painduvam. Jälgige, et mudelit ei kuivatataks liiga palju, sest see võib muuta vaigu hapraks.