11 načina kako 3D tiskane dijelove učiniti jačima – jednostavan vodič

Roy Hill 02-06-2023
Roy Hill

3D ispisi imaju mnoge funkcionalne namjene koje mogu zahtijevati dosta snage za pravilnu izvedbu. Čak i ako imate neke estetske 3D ispise, i dalje ćete trebati određenu razinu čvrstoće kako bi se mogli dobro držati.

Odlučio sam napisati članak u kojem ću detaljno opisati kako možete ojačati svoje 3D ispisane dijelove, omogućujući imate više povjerenja u trajnost predmeta koje izrađujete.

Nastavite čitati kako biste dobili dobre savjete o tome kako poboljšati i ojačati svoje 3D ispise.

    Zašto vaši 3D ispisi izlaze mekani, slabi & Lom?

    Glavni uzrok lomljivih ili slabih 3D ispisa je nakupljanje vlage u filamentu. Neki 3D filamenti prirodno imaju tendenciju upijanja vlage iz zraka zbog pretjeranog izlaganja. Pokušaj zagrijavanja filamenta na visoku temperaturu koja je apsorbirala vlagu može uzrokovati mjehuriće i pucanje, što dovodi do slabog istiskivanja.

    Ono što želite učiniti u ovoj situaciji jest osušiti filament. Postoji nekoliko načina za učinkovito sušenje filamenta, a prvi način je stavljanje kalema filamenta u pećnicu na niskoj temperaturi.

    Prvo morate provjeriti je li temperatura pećnice ispravno kalibrirana pomoću termometra jer temperature pećnice može biti prilično neprecizan, posebno na nižim temperaturama.

    Još jedna popularnija metoda je korištenje specijaliziranog sušila niti kao što je SUNLU filament Dryer iz Amazona. Većina ljudi koji ovo koristeželite saznati više o nanošenju epoksidnog premaza na 3D ispise, pogledajte videozapis tvrtke Matter Hackers.

    Kako ojačati 3D ispise od smole

    Da biste ojačali 3D ispise od smole, povećajte debljina stijenke modela ako je izdubljen na oko 3 mm. Možete povećati izdržljivost dodavanjem oko 25% fleksibilne smole u posudu sa smolom tako da ima određenu fleksibilnu čvrstoću. Pazite da ne stvrdnete model što može učiniti smolu lomljivom.

    vrlo su zadovoljni svojim rezultatima jer mogu spasiti žarnu nit za koju su mislili da više nije učinkovita.

    Ipak, bilo je nekoliko mješovitih recenzija s ljudima koji govore da se ne zagrijava dovoljno, iako su to možda neispravne jedinice .

    Jedan korisnik koji 3D ispisuje najlon, koji je poznat po upijanju vlage, koristio je SUNLU filament Dryer i rekao da njegovi ispisi sada izlaze čisti i lijepi.

    Preporučujem da koristite dodatni sloj izolacije poput velike plastične vrećice ili kartonske kutije za zadržavanje topline.

    Ostali čimbenici koji mogu pridonijeti mekom, slabom i lomljivom ispisu su gustoća ispune i debljina stijenke. U nastavku ću vas provesti kroz metode ideje za poboljšanje snage u vašim 3D ispisima.

    Kako ojačati & Učiniti 3D ispis jačim? PLA, ABS, PETG & Više

    1. Koristite jače materijale

    Umjesto da koristite materijale za koje se zna da su slabi u nekim slučajevima, možete odabrati materijale koji mogu dobro izdržati jake sile ili udarce.

    Preporučujem ide s nečim poput polikarbonata s ojačanjem ugljičnim vlaknima iz Amazona.

    Ovaj filament postaje sve popularniji u zajednici 3D ispisa jer pruža stvarnu snagu u 3D ispisima. Ima preko 600 ocjena i trenutno je na 4,4/5,0 u vrijeme pisanja.

    Najbolja stvar u vezi ovoga je koliko je jednostavan za ispis u usporedbi s ABS-om,koji je još jedan jači materijal koji ljudi koriste.

    Još jedan naširoko korišten filament koji ljudi koriste za funkcionalne 3D ispise ili za čvrstoću općenito je OVERTURE PETG 1,75 mm filament, za koji se zna da je malo jači od PLA, a još uvijek je lijep jednostavan za 3D ispis.

    2. Povećajte debljinu stijenke

    Jedna od najboljih metoda za jačanje i pojačanje vaših 3D ispisa je povećanje debljine stijenke. Debljina stijenke jednostavno je koliko je debeo vanjski zid vašeg 3D ispisa, mjereno pomoću "Broja zidnih linija" i "Vanjske širine crte".

    Ne želite debljinu stijenke manju od 1,2 mm. Preporučam da imate minimalnu debljinu stijenke od 1,6 mm, ali za veću čvrstoću svakako možete ići na veću.

    Povećanje debljine stijenke također ima prednosti poboljšanja prepusta kao i vodonepropusnosti 3D ispisa.

    3. Povećajte gustoću ispune

    Uzorak ispune unutarnja je struktura objekta koji se ispisuje. Količina ispune koja vam je potrebna ovisi uglavnom o objektu koji stvarate, ali općenito govoreći, želite ispunu od najmanje 20% za dobru čvrstoću.

    Ako želite ići dodatno, možete povećati do 40%+, ali postoje smanjeni povrati povećanja gustoće ispune.

    Što je više povećavate, manje ćete poboljšati čvrstoću svog 3D tiskanog dijela. Preporučam da prvo povećate debljinu stijenke prije povećanjagustoća ispune tako visoka.

    Općenito, korisnici 3D pisača ne prelaze 40% osim ako ne trebaju stvarnu funkcionalnost i ispis će biti nosiv.

    U mnogim slučajevima, čak 10% ispuna s kubičnim uzorkom ispune djeluje prilično dobro za čvrstoću.

    4. Upotrijebite snažan uzorak ispune

    Korištenje uzorka ispune napravljenog za čvrstoću dobra je ideja za pojačanje i jačanje vaših 3D ispisa. Kada je riječ o čvrstoći, ljudi obično koriste rešetkasti ili kubični (saćasti) uzorak.

    Trokutni uzorak također je jako dobar za snagu, ali morat ćete imati dobru debljinu gornjeg sloja da biste dobili ravnomjeran gornja površina.

    Uzorci ispune blisko surađuju s gustoćom ispune, pri čemu će neki uzorci ispune pri gustoći ispune od 10% biti puno jači od drugih. Poznato je da Gyroid dobro radi pri niskim gustoćama ispune, ali općenito nije jako jak uzorak ispune.

    Gyroid je bolji za fleksibilne filamente i kada biste mogli koristiti topive filamente kao što je HIPS.

    Dok režete svoj 3D ispis, možete provjeriti koliko je ispuna zapravo gusta tako da provjerite karticu "Pregled".

    5. Promjena orijentacije (smjer ekstruzije)

    Jednostavno postavljanje ispisa vodoravno, dijagonalno ili okomito na  podlogu za ispis može promijeniti jačinu otisaka zbog smjera u kojem se 3D ispisi stvaraju.

    Neki su ljudi izvodili testove na pravokutnim 3D ispisima koji su orijentiraniu različitim smjerovima i otkrio značajne promjene u čvrstoći dijelova.

    To je uglavnom povezano sa smjerom izrade i načinom na koji se 3D ispisi izgrađuju kroz zasebne slojeve koji se spajaju. Kada se 3D ispis pokvari, to će obično biti zbog odvajanja linija sloja.

    Ono što možete učiniti je otkriti u kojem smjeru će vaš 3D ispisani dio imati najveću težinu i snagu iza sebe, zatim usmjerite dio tako da linije slojeva ne budu u istom smjeru, već suprotno.

    Jednostavan primjer bio bi za nosač police, gdje će sila biti usmjerena prema dolje. 3D-profesionalci su pokazali kako su 3D ispisali nosač police u dvije orijentacije. Jedan nije uspio, dok se drugi snažno uspravio.

    Umjesto da orijentacija bude ravna na radnoj ploči, trebali biste 3D ispisati nosač police na njegovoj strani, tako da su njegovi slojevi ugrađeni poprečno, a ne duž dijela koji djeluje na njega i vjerojatnije je da će se slomiti.

    Ovo u početku može biti zbunjujuće za razumijevanje, ali možete bolje razumjeti ako ga vidite vizualno.

    Pogledajte videozapis u nastavku smjernice za usmjeravanje vaših 3D ispisa.

    6. Prilagodite brzinu protoka

    Blaga prilagodba brzine protoka još je jedan način da pojačate i ojačate svoje 3D ispise. Ako ipak odlučite prilagoditi ovo, želite napraviti prilično male promjene jer na kraju možete uzrokovati nedovoljno i pretjerano istiskivanje.

    Vimože prilagoditi protok za određene dijelove vašeg 3D ispisa kao što je "Wall Flow" koji uključuje "Outer Wall Flow" & “Inner Wall Flow”, “Infill Flow”, “Support Flow” i još mnogo toga.

    Iako je u većini slučajeva podešavanje protoka privremeno rješenje za drugi problem pa bi bilo bolje da izravno povećate liniju širine umjesto prilagođavanja protoka.

    7. Širina linije

    Cura, koji je popularan alat za rezanje, spominje da podešavanje širine linije na čak i višestruku visinu sloja vašeg ispisa zapravo može učiniti vaše 3D ispisane objekte jačima.

    Pokušajte ne prilagodite Line Width previše, slično kao Flow Rate jer može dovesti do ponovnog prekomjernog i premalog istiskivanja. Dobra je ideja prilagoditi brzinu ispisa kako biste do određene mjere neizravno prilagodili tok i širinu crte.

    8. Smanjite brzinu ispisa

    Korištenje niže brzine ispisa, kao što je gore spomenuto, može povećati snagu 3D ispisa jer može ostaviti više materijala za popunjavanje praznina koje bi nastale ako je brzina previsoka.

    Ako povećate svoju širinu linije, želite također povećati brzinu ispisa kako biste zadržali konstantniji protok. Ovo također može poboljšati kvalitetu ispisa ako je ispravno uravnoteženo.

    Ako smanjite brzinu ispisa, možda ćete morati smanjiti temperaturu ispisa kako biste uzeli u obzir produljeno vrijeme tijekom kojeg će vaša nit biti pod toplinom.

    9. Smanjite hlađenje

    Rashladni dijelovi takođerbrzo može dovesti do lošeg prianjanja sloja budući da zagrijana nit nema dovoljno vremena za pravilno spajanje s prethodnim slojem.

    Ovisno o tome na kojem materijalu 3D ispisujete, možete pokušati smanjiti brzinu ventilatora za hlađenje, tako da se vaši dijelovi mogu međusobno čvrsto spojiti tijekom procesa ispisa.

    PLA najbolje radi s prilično jakim ventilatorom za hlađenje, ali to možete pokušati uravnotežiti temperaturom ispisa, brzinom ispisa i protokom.

    10. Koristite deblje slojeve (povećajte visinu sloja)

    Korištenje debljih slojeva dovodi do boljeg prianjanja između slojeva. Deblji slojevi stvaraju više razmaka između susjednih dijelova slojeva. Ispitivanja su pokazala da je primijećeno da veće visine slojeva proizvode 3D ispise koji su jači.

    Pokazalo se da visina sloja od 0,3 mm nadmašuje sloj visine od 0,1 mm u kategoriji čvrstoće. Pokušajte koristiti veću visinu sloja ako kvaliteta ispisa nije bitna za određeni 3D ispis. Također je koristan jer ubrzava vrijeme ispisa.

    Pogledajte videozapis u nastavku za više pojedinosti o ispitivanju čvrstoće za različite visine slojeva.

    11. Povećajte veličinu mlaznice

    Ne samo da možete skratiti vrijeme ispisa vaših 3D ispisa, već također možete povećati snagu svojih dijelova korištenjem većeg promjera mlaznice kao što je 0,6 mm ili 0,8 mm.

    Video u nastavku koji je napravio ModBot prikazuje proces koliko bi brže mogaoispis, kao i povećanu čvrstoću koju je dobio povećanjem visine sloja.

    To je povezano s povećanom brzinom protoka i povećanom širinom sloja, što dovodi do krućeg dijela. Također poboljšava koliko glatko se filament može ekstrudirati i stvara bolje prianjanje slojeva.

    Ostale stvari koje možete pokušati ojačati 3D ispise

    Žarenje 3D ispisa

    Žarenje 3D ispisi su proces toplinske obrade 3D ispisanih predmeta pod povišenom temperaturom kako bi se ojačao njihov integritet. Uz neka testiranja, ljudi su pokazali povećanje čvrstoće od 40% prema testiranju Fargo 3D Printinga.

    Možete pogledati videozapis Josefa Pruse o žarenju, gdje on testira 4 različita materijala – PLA, ABS, PETG, ASA da vidite kakve razlike nastaju žarenjem.

    Galvanski 3D ispisi

    Ova praksa postaje sve popularnija jer je praktična i pristupačna. To uključuje uranjanje dijela za ispis u vodu i otopinu soli metala. Električna struja zatim prolazi kroz njega, uzrokujući stvaranje metalnih kat-iona, poput tanke prevlake, oko njega.

    Rezultat su izdržljivi i dugotrajni 3D ispisi. Jedina mana je što će možda biti potrebno mnogo slojeva ako želite jači otisak. Neki materijali za oplatu uključuju cink, krom i nikal. Ova tri imaju najviše industrijskih primjena.

    Ovo je jednostavno, usmjeriti model tako da najslabijitočka, koja je granica sloja nije toliko izložena. Rezultat su snažniji 3D ispisi.

    Za više informacija o galvanizaciji 3D ispisa, pogledajte videozapis u nastavku.

    Pogledajte još jedan izvrstan video o galvanizaciji, s jednostavnim uputama o tome kako postići sjajne završne radove na svoje modele.

    Kako ojačati gotove 3D ispise: korištenje epoksidnog premaza

    Kada završite s ispisom modela, možete pravilno nanijeti epoksid kako biste ojačali model nakon ispisa. Epoksid, poznat i kao poliepoksid, funkcionalni je učvršćivač koji se koristi za ojačavanje vašeg read-made modela.

    Vidi također: Smola protiv filamenta – detaljna usporedba materijala za 3D ispis

    Uz pomoć četke nježno nanesite epoksidni premaz na 3D ispis na način da će epoksid ne kapati dolje. Koristite manje četke za pukotine i teško dostupne kutove tako da svaki dio vanjskog dijela bude dobro pokriven.

    Vrlo popularan epoksidni premaz za 3D ispis s kojim je mnoštvo ljudi imalo uspjeha je XTC-3D High Performance Print Premaz iz Amazona.

    Radi sa svim vrstama 3D ispisanih materijala kao što su PLA, ABS, SLA ispisi, kao i s drvom, papirom i drugim materijalima.

    Komplet ovog epoksida vrlo je dugotrajan jer uopće ne trebate koristiti puno da biste dobili dobre rezultate.

    Mnogi ljudi kažu da "malo ide daleko". Nakon što se epoksid stvrdne, dobivate dodatnu čvrstoću i lijepu čistu i sjajnu površinu koja izgleda sjajno.

    To je jednostavno učiniti, ali ako biste

    Vidi također: 13 načina kako popraviti Ender 3 koji se neće spojiti na OctoPrint

    Roy Hill

    Roy Hill je strastveni entuzijast 3D ispisa i tehnološki guru s bogatim znanjem o svim stvarima vezanim uz 3D ispis. S više od 10 godina iskustva u tom području, Roy je savladao umjetnost 3D projektiranja i ispisa te je postao stručnjak za najnovije trendove i tehnologije 3D ispisa.Roy je diplomirao strojarstvo na Kalifornijskom sveučilištu u Los Angelesu (UCLA), a radio je za nekoliko renomiranih tvrtki u području 3D printanja, uključujući MakerBot i Formlabs. Također je surađivao s raznim tvrtkama i pojedincima na stvaranju prilagođenih 3D tiskanih proizvoda koji su revolucionirali njihove industrije.Osim svoje strasti prema 3D ispisu, Roy je strastveni putnik i entuzijast na otvorenom. Voli provoditi vrijeme u prirodi, planinariti i kampirati s obitelji. U slobodno vrijeme također je mentor mladim inženjerima i dijeli svoje bogato znanje o 3D ispisu putem raznih platformi, uključujući svoj popularni blog, 3D Printerly 3D Printing.