11 xeitos de facer que as pezas impresas en 3D sexan máis fortes: unha guía sinxela

Roy Hill 02-06-2023
Roy Hill

As impresións 3D teñen moitos usos funcionais que poden requirir unha boa cantidade de forza para funcionar correctamente. Aínda que teñas algunhas impresións estéticas en 3D, seguirás querendo un certo nivel de resistencia para que poida aguantar ben.

Decidín escribir un artigo que detalla como podes facer que as pezas impresas en 3D sexan máis resistentes, permitindo para ter máis confianza na durabilidade dos obxectos que está a facer.

Continúa lendo para obter algúns bos consellos sobre como mellorar e reforzar as túas impresións 3D.

    Por que as túas impresións 3D saen suaves, débiles e amp; Fráxil?

    A principal causa das impresións 3D fráxiles ou débiles é a acumulación de humidade no filamento. Algúns filamentos 3D tenden a absorber naturalmente a humidade do aire debido á sobreexposición. Intentar quentar o filamento a unha temperatura elevada que absorbeu a humidade pode provocar burbullas e estalar, o que provoca unha extrusión débil.

    O que queres facer nesta situación é secar o teu filamento. Hai algunhas formas de secar o filamento de forma eficaz, o primeiro é colocar o carrete de filamento nun forno a lume lento.

    Primeiro tes que asegurarte de que a temperatura do forno estea calibrada correctamente cun termómetro porque as temperaturas do forno. pode ser bastante impreciso, especialmente a temperaturas máis baixas.

    Outro método máis popular é usar un secador de filamentos especializado como o secador de filamentos SUNLU de Amazon. A maioría das persoas que usan istoquere saber máis sobre a aplicación dun revestimento epoxi ás impresións 3D, consulta o vídeo de Matter Hackers.

    Como reforzar as impresións 3D de resina

    Para reforzar as impresións 3D de resina, aumenta o espesor da parede do modelo se está oco a uns 3 mm. Podes aumentar a durabilidade engadindo ao redor dun 25% de resina flexible á cuba de resina para que teña certa resistencia flexible. Asegúrese de non curar demasiado o modelo que pode facer quebradizo da resina.

    están moi contentos cos seus resultados, xa que poden gardar filamentos que pensaban que xa non eran eficaces.

    Houbo algunhas críticas contradictorias, aínda que a xente di que non se quenta o suficiente, aínda que poden ser unidades defectuosas. .

    Un usuario que imprime nailon en 3D, que é famoso por absorber a humidade, utilizou o secador de filamentos SUNLU e dixo que as súas impresións están a saír limpas e fermosas.

    Recomendo que uses unha capa adicional de illamento como unha bolsa de plástico grande ou unha caixa de cartón para reter a calor.

    Outros factores que poden contribuír a unha impresión suave, débil e quebradiza son: a densidade de recheo e o grosor da parede. A continuación explicareiche os métodos ideais para mellorar a forza das túas impresións 3D.

    Como reforzas & Facer as impresións 3D máis fortes? PLA, ABS, PETG e amp; Máis

    1. Usa materiais máis fortes

    En lugar de usar materiais que se sabe que son débiles nalgúns casos, podes optar por usar materiais que poidan soportar forzas fortes ou impactos.

    Recomendo vai con algo así como policarbonato con reforzo de fibra de carbono de Amazon.

    Este filamento está gañando moita tracción na comunidade de impresión 3D para proporcionar unha forza real nas impresións 3D. Ten máis de 600 valoracións e actualmente está en 4.4/5.0 no momento de escribir este artigo.

    O mellor deste é o fácil que é imprimir en comparación co ABS.que é outro material máis resistente que usa a xente.

    Ver tamén: Velocidade de impresión 3D PLA e amp; Temperatura - Cal é o mellor?

    Outro filamento moi usado que a xente usa para impresións funcionais en 3D ou para a resistencia en xeral é o filamento OVERTURE PETG de 1,75 mm, coñecido por ser un pouco máis resistente que o PLA, e aínda bonito. fácil de imprimir en 3D.

    2. Aumenta o grosor da parede

    Un dos mellores métodos para reforzar e reforzar as túas impresións 3D é aumentar o grosor da parede. O grosor da parede é simplemente o groso da parede exterior da túa impresión 3D, medido por "Recuento de liñas de parede" e "Ancho da liña exterior".

    Non queres que o grosor da parede sexa inferior a 1,2 mm. Recomendo ter un grosor de parede mínimo de 1,6 mm, pero para obter máis resistencia, definitivamente podes ir máis alto.

    O aumento do grosor da parede tamén ten os beneficios de mellorar os salientes e de facer que as impresións 3D sexan máis estancas.

    Ver tamén: 7 Máis barato & As mellores impresoras 3D de resina SLA que podes conseguir hoxe

    3. Aumentar a densidade de recheo

    O patrón de recheo é a estrutura interna do obxecto que se está a imprimir. A cantidade de recheo que necesita depende principalmente do obxecto que está a crear, pero en xeral, quere un recheo de polo menos un 20 % para obter unha boa resistencia.

    Se quere facer un esforzo adicional, pode aumentar até un 40 %+, pero hai rendementos decrecentes ao aumentar a densidade de recheo.

    Canto máis o aumentes, menor será a mellora da resistencia da túa peza impresa en 3D. Recomendo primeiro aumentar o grosor da parede antes de aumentardensidade de recheo tan alta.

    Xeneralmente, os usuarios de impresoras 3D non superan o 40 % a menos que necesiten algunha funcionalidade real e a impresión será resistente.

    En moitos casos, ata o 10 % o recheo cun patrón de recheo cúbico funciona bastante ben para fortalecer.

    4. Usa un patrón de recheo forte

    Usar un patrón de recheo creado para fortalecer é unha boa idea para reforzar as túas impresións 3D e reforzalas. Cando se trata de forza, a xente adoita usar o patrón de reixa ou o patrón cúbico (panal).

    O patrón de triángulo tamén é moi bo para a forza, pero terás que ter un bo grosor da capa superior para conseguir un nivel uniforme. superficie superior.

    Os patróns de recheo traballan en estreita relación coa densidade de recheo, onde algúns patróns de recheo cunha densidade de recheo do 10 % serán moito máis fortes que outros. Sábese que o xiroide funciona ben a baixas densidades de recheo, pero en xeral non é un patrón de recheo moi forte.

    O xiroide é mellor para filamentos flexibles e para cando podes usar filamentos disolvebles como HIPS.

    Mentres cortas a túa impresión en 3D, podes comprobar o denso que é o recheo marcando a pestana "Vista previa".

    5. Cambiar a orientación (dirección de extrusión)

    Si só colocas as impresións horizontal, diagonal ou verticalmente na túa  cama de impresión, podes cambiar a intensidade das impresións debido á dirección na que se crean as impresións 3D.

    Algunhas persoas realizaron probas en impresións 3D rectangulares que están orientadasen diferentes direccións e atopou cambios significativos na resistencia das pezas.

    Ten que ver principalmente coa dirección de construción e como se constrúen as impresións 3D a través de capas separadas que se unen entre si. Cando se rompe unha impresión en 3D, adoita ser a partir dunha separación das liñas de capa.

    O que podes facer é descubrir en que dirección a túa parte impresa en 3D terá o maior peso e forza detrás dela. a continuación, oriente a peza para que non teña liñas de capa nesa mesma dirección, senón oposta.

    Un exemplo sinxelo sería para un soporte de estante, onde a forza vai estar apuntando cara abaixo. 3D-Pros mostraron como imprimiron en 3D un soporte de estante en dúas orientacións. Un fallou estrepitosamente, mentres que o outro ergueuse forte.

    En lugar de ter a orientación plana na placa de construción, deberías imprimir en 3D o soporte do estante ao seu lado, para que as súas capas estean construídas ao longo e non ao longo da parte. que ten forza sobre el e é máis probable que se rompa.

    Isto pode resultar confuso de entender ao principio, pero podes entender mellor velo visualmente.

    Consulta o vídeo que aparece a continuación. orientación sobre a orientación das impresións 3D.

    6. Axustar o caudal

    Axustar lixeiramente o caudal é outra forma de reforzar e reforzar as túas impresións 3D. Non obstante, se decide axustar isto, quere facer cambios bastante pequenos porque pode acabar provocando unha subextrusión e unha sobreextrusión.

    Tipode axustar o fluxo para partes específicas da súa impresión 3D, como o "Wall Flow", que inclúe o "Outer Wall Flow" & "Fluxo da parede interior", "Fluxo de recheo", "Fluxo de soporte" e moito máis.

    Aínda que, na maioría dos casos, axustar o fluxo é unha solución temporal para outro problema, polo que sería mellor aumentar directamente a liña. ancho en lugar de axustar o caudal.

    7. Anchura de liña

    Cura, que é unha cortadora popular, menciona que axustar o ancho da liña a un múltiplo par da altura da capa da impresión pode facer que os obxectos impresos en 3D sexan máis fortes.

    Tenta non facelo. axusta demasiado o ancho da liña, similar ao caudal porque pode provocar unha extrusión excesiva e inferior. É unha boa idea axustar a velocidade de impresión para axustar indirectamente o fluxo e o ancho da liña ata certo punto.

    8. Diminuír a velocidade de impresión

    Usar unha velocidade de impresión máis baixa, como se mencionou anteriormente, pode aumentar a forza das impresións 3D porque pode deixar máis material para cubrir calquera oco que se produciría se a velocidade fose demasiado alta.

    Se aumenta o ancho de liña, tamén quere aumentar a velocidade de impresión para manter un caudal máis constante. Isto tamén pode mellorar a calidade de impresión cando se equilibra correctamente.

    Se diminúes a velocidade de impresión, é posible que teñas que diminuír a temperatura de impresión para ter en conta o aumento do período de tempo que o teu filamento estará en calor.

    9. Reducir o arrefriamento

    Tamén as pezas de refrixeraciónrapidamente pode provocar unha mala adhesión da capa xa que o filamento quente non ten tempo suficiente para unirse correctamente coa capa anterior.

    En función do material que esteas a imprimir en 3D, podes tentar reducir a velocidade do ventilador de refrixeración. polo que as pezas poden unirse forte durante o proceso de impresión.

    PLA funciona mellor cun ventilador de refrixeración bastante forte, pero pode tentar equilibrar isto coa temperatura de impresión, a velocidade de impresión e o caudal.

    10. Usa capas máis grosas (aumenta a altura da capa)

    O uso de capas máis grosas leva a unha mellor adhesión entre as capas. As capas máis grosas presentarán máis ocos entre as partes adxacentes das capas. As probas demostraron que se observaron maiores alturas de capa para producir impresións en 3D que son máis resistentes.

    Unha altura de capa de 0,3 mm demostrou que supera unha altura de capa de 0,1 mm na categoría de resistencia. Proba a usar unha altura de capa maior se a calidade de impresión non é esencial para a impresión 3D específica. Tamén é beneficioso porque acelera os tempos de impresión.

    Consulta o seguinte vídeo para obter máis detalles sobre as probas de resistencia para diferentes alturas de capa.

    11. Aumenta o tamaño da boquilla

    Non só podes diminuír o tempo de impresión das túas impresións en 3D, senón que tamén podes aumentar a resistencia das túas pezas utilizando un diámetro de boquilla maior, como 0,6 mm ou 0,8 mm.

    O seguinte vídeo de ModBot pasa polo proceso de canto máis rápido poderíaimpresión, así como o aumento da resistencia que obtivo co aumento da altura da capa.

    Está relacionado co aumento do caudal e o aumento do ancho da capa, o que leva a unha parte máis ríxida. Tamén mellora a suavidade coa que o filamento pode extruir e crear unha mellor adhesión das capas.

    Outras cousas que se poden tentar para reforzar as impresións en 3D

    Recocer Impresións en 3D

    Recocer As impresións 3D son un proceso de tratamento térmico que consiste en poñer obxectos impresos en 3D a unha temperatura elevada para reforzar a súa integridade. Con algunhas probas, a xente mostrou aumentos na resistencia do 40 % segundo as probas de Fargo 3D Printing.

    Podes ver o vídeo de Josef Prusa sobre o recocido, onde proba 4 materiais diferentes: PLA, ABS, PETG, ASA. para ver que tipo de diferenzas se producen polo recocido.

    Estampados en 3D de galvanoplastia

    Esta práctica é cada vez máis popular porque é práctica e asequible. Isto implica mergullar a parte de impresión nunha solución de auga e sal metálica. Despois fainos pasar corrente eléctrica a través dela, o que fai que se formen ao seu redor ións católicos metálicos, como un fino revestimento.

    O resultado son impresións 3D duradeiras e de longa duración. O único inconveniente é que poden ser necesarias moitas capas se queres unha impresión máis forte. Algúns materiais de revestimento inclúen zinc, cromo e níquel. Estes tres teñen as máis aplicacións industriais.

    O que fai isto é sinxelo, orientar o modelo de xeito que o máis débilpunto, que é o límite da capa non está tan exposto. O resultado son impresións 3D máis fortes.

    Para obter máis información sobre a galvanoplastia de impresións en 3D, consulta o seguinte vídeo.

    Mira outro gran vídeo sobre galvanoplastia, con instrucións sinxelas sobre como conseguir excelentes acabados. os teus modelos.

    Como reforzar as impresións 3D rematadas: uso do revestimento epoxi

    Cando remates de imprimir o modelo, pódese aplicar correctamente un epoxi para reforzar o modelo despois da impresión. O epoxi, tamén coñecido como poliepóxido, é un endurecedor funcional que se usa para fortalecer o modelo de lectura.

    Coa axuda dun pincel, aplique suavemente o revestimento epoxi ás impresións 3D de forma que o epoxi se non gotear. Use cepillos máis pequenos para fendas e esquinas de difícil acceso para que cada parte do exterior quede ben cuberta.

    Un revestimento epoxi de impresión 3D moi popular co que moitas persoas tiveron éxito é a XTC-3D High Performance Print Revestimento de Amazon.

    Funciona con todo tipo de materiais impresos en 3D como PLA, ABS, impresións SLA, así como con madeira, papel e outros materiais.

    Un kit deste epoxi é moi duradeiro porque non necesitas usar moito para obter bos resultados.

    Moita xente di que "un pouco vai moito". Despois do curado epoxi, obtén un pouco de forza extra e unha superficie clara e brillante que se ve xenial.

    É unha cousa sinxela de facer, pero se o fagas.

    Roy Hill

    Roy Hill é un apaixonado entusiasta da impresión 3D e un gurú da tecnoloxía cun gran coñecemento sobre todo o relacionado coa impresión 3D. Con máis de 10 anos de experiencia no campo, Roy dominou a arte do deseño e impresión 3D e converteuse nun experto nas últimas tendencias e tecnoloxías de impresión 3D.Roy é licenciado en enxeñería mecánica pola Universidade de California, Los Ángeles (UCLA), e traballou para varias empresas reputadas no campo da impresión 3D, incluíndo MakerBot e Formlabs. Tamén colaborou con varias empresas e persoas para crear produtos personalizados impresos en 3D que revolucionaron as súas industrias.Ademais da súa paixón pola impresión 3D, Roy é un ávido viaxeiro e un entusiasta do aire libre. Gústalle pasar tempo na natureza, facer sendeirismo e acampar coa súa familia. No seu tempo libre, tamén é mentor de novos enxeñeiros e comparte a súa riqueza de coñecementos sobre impresión 3D a través de varias plataformas, incluíndo o seu popular blog, 3D Printerly 3D Printing.