شرکت‌ها در سراسر جهان اخیراً به چاپ سه بعدی روی آورده‌اند تا قطعات فنی را سریع بسازند و در عین حال مقداری پول در این فرآیند صرفه‌جویی کنند. اما، توسعه نسخه های سه بعدی قطعات شامل استفاده از مواد جدیدی است که ممکن است به اندازه کافی بادوام نباشند. بنابراین، آیا قطعات پرینت سه بعدی قوی هستند؟

قطعات پرینت سه بعدی بسیار قوی هستند، به خصوص در هنگام استفاده از رشته های تخصصی مانند PEEK یا پلی کربنات، که برای شیشه های ضد گلوله و سپرهای ضد شورش استفاده می شود. تراکم پرکننده، ضخامت دیوار و جهت چاپ را می‌توان برای افزایش استحکام تنظیم کرد.

در استحکام بخش سه بعدی چیزهای زیادی وجود دارد. بنابراین، ما مواد مورد استفاده در پرینت سه بعدی را بررسی می کنیم، اینکه واقعا چقدر قوی هستند و چه کاری می توانید برای افزایش استحکام قطعات پرینت سه بعدی خود انجام دهید.

آیا قطعات پرینت سه بعدی ضعیف تر شکننده است؟

خیر، قطعات پرینت سه بعدی ضعیف تر و شکننده نیستند مگر اینکه آنها را با تنظیماتی که قدرت نمی دهند پرینت سه بعدی کنید. ایجاد یک پرینت سه بعدی با سطح کم پر کردن، با مواد ضعیف تر، با ضخامت دیواره نازک و دمای چاپ پایین احتمالا منجر به چاپ سه بعدی ضعیف و شکننده می شود.

چگونه هستید. قطعات پرینت سه بعدی را قوی تر کنید؟

اکثر مواد پرینت سه بعدی به تنهایی بادوام هستند، اما کارهایی وجود دارد که می توان برای افزایش استحکام کلی آنها انجام داد. این بیشتر به جزئیات جزئی در فرآیند طراحی برمی گردد.

مهمترینباید پر کردن، ضخامت دیوار و تعداد دیوارها را دستکاری کرد. بنابراین، بیایید نگاهی بیندازیم که چگونه هر یک از این عوامل می توانند بر استحکام یک ساختار پرینت شده سه بعدی تأثیر بگذارند.

افزایش تراکم پرکننده

Infill چیزی است که برای پر کردن دیوارهای پرینت سه بعدی استفاده می شود. بخش این اساساً الگوی درون دیوار است که به تراکم قطعه می افزاید. بدون پر کردن، دیوارهای یک قسمت سه بعدی کاملاً توخالی و نسبتاً ضعیف در برابر نیروهای خارجی خواهند بود.

پر کردن یک راه عالی برای افزایش وزن یک قطعه سه بعدی است و همچنین استحکام قطعه را در قسمت بهبود می بخشد. در همان زمان.

الگوهای پرکننده زیادی وجود دارد که می‌توان از آنها برای بهبود استحکام یک قطعه پرینت سه‌بعدی استفاده کرد، از جمله پرکننده شبکه‌ای یا پرکننده لانه زنبوری. اما، میزان پر کردن آن استحکام را تعیین می‌کند.

برای قطعات سه بعدی معمولی، تا 25% احتمالاً بیش از اندازه کافی است. برای قطعات طراحی شده برای تحمل وزن و ضربه، نزدیک به 100٪ همیشه بهتر است.

افزایش تعداد دیوارها

دیوارهای یک قطعه پرینت سه بعدی را به عنوان تیرهای تکیه گاه در خانه در نظر بگیرید. اگر خانه‌ای فقط چهار دیوار بیرونی داشته باشد و هیچ تیرهای نگهدارنده یا دیوارهای داخلی نداشته باشد، تقریباً هر چیزی می‌تواند باعث فروریختن خانه یا کاهش وزن شود.

به همین ترتیب، استحکام یک چاپ سه بعدی است. قطعه فقط در جایی وجود خواهد داشت که دیوارهایی برای تحمل وزن و ضربه وجود داشته باشد. دقیقاً به همین دلیل استافزایش تعداد دیوارها در داخل یک قطعه پرینت شده سه بعدی می تواند استحکام سازه را افزایش دهد.

این یک استراتژی بسیار مفید برای قطعات بزرگتر پرینت سه بعدی با مساحت سطح بیشتر است.

افزایش ضخامت دیوار

ضخامت واقعی دیوارهای مورد استفاده در یک قطعه پرینت سه بعدی تعیین می کند که یک قطعه چقدر ضربه و وزن را تحمل می کند. در بیشتر موارد، دیوارهای ضخیم‌تر به معنای یک قطعه بادوام‌تر و محکم‌تر در کل است.

اما، به نظر می‌رسد زمانی که دیوارها بیش از حد ضخیم هستند، چاپ کردن قطعات پرینت سه بعدی دشوار است.

بهترین بخش در مورد تنظیم ضخامت دیوار این است که ضخامت می تواند بر اساس مساحت قطعه متفاوت باشد. این بدان معناست که دنیای بیرون احتمالاً نمی‌داند که دیوارها را ضخیم کرده‌اید، مگر اینکه قطعه شما را از وسط نصف کنند تا آن را تشریح کنند.

به طور کلی، دیوارهای بسیار نازک کاملاً شل و ول خواهند بود و قادر نخواهند بود. برای تحمل هر گونه وزن بیرونی بدون فرو ریختن.

به طور کلی، دیوارهایی که حداقل 1.2 میلی متر ضخامت دارند برای اکثر مواد بادوام و مستحکم هستند، اما من توصیه می کنم برای سطح استحکام بالاتر تا 2 میلی متر به بالا بروید.

قدرت مواد مورد استفاده برای ایجاد قطعات سه بعدی

قطعات پرینت سه بعدی می توانند به اندازه موادی که از آن ساخته شده اند قوی باشند. با این اوصاف، برخی از مواد بسیار قوی تر و بادوام تر از سایرین هستند. دقیقاً به همین دلیل است که استحکام قطعات پرینت سه بعدی بسیار متفاوت استبسیار زیاد است.

سه مورد از مواد متداول مورد استفاده برای ایجاد قطعات سه بعدی شامل PLA، ABS و PETG هستند. بنابراین، بیایید بحث کنیم که هر یک از این مواد چیست، چگونه می توان از آنها استفاده کرد، و واقعا چقدر قوی هستند. شاید محبوب ترین ماده مورد استفاده در پرینت سه بعدی باشد. نه تنها کاملا مقرون به صرفه است، بلکه استفاده از آن برای چاپ قطعات نیز بسیار آسان است.

به همین دلیل است که اغلب برای چاپ ظروف پلاستیکی، ایمپلنت های پزشکی و مواد بسته بندی استفاده می شود. در بیشتر شرایط، PLA قوی‌ترین ماده مورد استفاده در پرینت سه بعدی است.

اگرچه PLA استحکام کششی قابل توجهی در حدود 7250 psi دارد، این ماده در شرایط خاص کمی شکننده است. این بدان معناست که وقتی تحت یک ضربه قوی قرار می گیرد، احتمال شکستن یا خرد شدن آن کمی بیشتر است.

همچنین مهم است که توجه داشته باشید که PLA نقطه ذوب نسبتاً پایینی دارد. هنگامی که در معرض دماهای بالا قرار می گیرد، دوام و استحکام PLA به شدت ضعیف می شود.

ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن)

ABS، همچنین به عنوان آکریلونیتریل بوتادین استایرن شناخته می شود، به اندازه قوی نیست. PLA، اما این به هیچ وجه به این معنی نیست که یک ماده پرینت سه بعدی ضعیف است. در واقع، این ماده بسیار توانایی مقاومت در برابر ضربه های سنگین، اغلب خم شدن و خم شدن به جای شکستن کامل را دارد.

این همه به لطف استحکام کششی حدود 4700 است.PSI. با توجه به ساختار سبک وزن و در عین حال دوام چشمگیر، ABS یکی از بهترین مواد پرینت سه بعدی موجود است.

به همین دلیل است که ABS تقریباً برای تولید هر نوع محصولی در جهان استفاده می شود. برای چاپ اسباب‌بازی‌های کودکان مانند لگو، قطعات کامپیوتر و حتی بخش‌های لوله‌کشی، این یک ماده کاملاً محبوب است.

نقطه ذوب فوق‌العاده بالای ABS همچنین باعث می‌شود تقریباً هر مقدار گرما را تحمل کند.

PETG (پلی اتیلن ترفتالات گلیکول اصلاح شده)

PETG، همچنین به عنوان پلی اتیلن ترفتالات شناخته می شود، معمولا برای توسعه طرح ها و اشیاء پیچیده تر در مورد چاپ سه بعدی استفاده می شود. این به این دلیل است که PETG نسبت به سایر مواد پرینت سه بعدی بسیار متراکم تر، بادوام تر و سفت تر است.

به همین دلیل، PETG برای تولید محصولات زیادی مانند ظروف غذا و تابلوها استفاده می شود.

چرا اصلاً از پرینت سه بعدی استفاده کنیم؟

اگر قطعات پرینت سه بعدی اصلاً قوی نبودند، آنگاه به عنوان یک روش تولید جایگزین برای بسیاری از لوازم و مواد استفاده نمی شد.

اما، آیا آنها به اندازه فلزاتی مانند فولاد و آلومینیوم قوی هستند؟ قطعاً نه!

با این حال، آنها برای طراحی قطعات جدید، چاپ آنها با هزینه کمتر و استفاده بادوام از آنها بسیار مفید هستند. آنها همچنین برای قطعات کوچک عالی هستند و به طور کلی با توجه به اندازه و ضخامتشان استحکام کششی مناسبی دارند.

چیستحتی بهتر از آن این است که این قطعات پرینت سه بعدی را می توان دستکاری کرد تا استحکام و دوام کلی آنها افزایش یابد.

نتیجه گیری

قطعات پرینت سه بعدی قطعا به اندازه کافی قوی هستند که بتوان از آنها برای ساخت اقلام پلاستیکی معمولی استفاده کرد که می توانند مقاومت کنند. مقدار زیادی ضربه و حتی گرما. در بیشتر موارد، ABS بسیار بادوام‌تر است، اگرچه استحکام کششی بسیار پایین‌تری نسبت به PLA دارد.

اما، شما همچنین باید کارهایی را که برای قوی‌تر کردن این قطعات چاپ شده انجام می‌شود در نظر بگیرید. . هنگامی که تراکم پرکننده را افزایش می دهید، تعداد دیوارها را افزایش می دهید و ضخامت دیوار را بهبود می بخشید، به استحکام و دوام یک قطعه پرینت سه بعدی اضافه می کنید.