Tvrtke u cijelom svijetu nedavno su se okrenule 3D ispisu za brzu izradu tehničkih dijelova uz uštedu novca u procesu. No, razvoj 3D verzija dijelova uključuje korištenje novih materijala koji možda nisu toliko izdržljivi. Dakle, jesu li 3D ispisani dijelovi jaki?

3D ispisani dijelovi su vrlo čvrsti, posebno kada se koriste specijalizirani filamenti poput PEEK-a ili polikarbonata, koji se koriste za neprobojna stakla i štitove protiv nereda. Gustoća ispune, debljina stijenke i orijentacija ispisa mogu se podesiti kako bi se povećala čvrstoća.

Postoji mnogo toga što ulazi u snagu 3D dijela. Dakle, pregledat ćemo materijale koji se koriste tijekom 3D ispisa, koliko su stvarno jaki i što možete učiniti da povećate snagu svojih 3D ispisanih dijelova.

Jesu li 3D tiskani dijelovi Slabiji & Lomljivi?

Ne, 3D ispisani dijelovi nisu slabiji i lomljiviji osim ako ih ne 3D ispišete s postavkama koje ne daju snagu. Stvaranje 3D ispisa s niskom razinom ispune, sa slabijim materijalom, s tankom debljinom stijenke i niskom temperaturom ispisa vjerojatno će dovesti do 3D ispisa koji je slab i lomljiv.

Kako vam Učiniti 3D ispisane dijelove jačima?

Većina materijala za 3D ispis prilično je izdržljiva sama po sebi, ali postoje neke stvari koje se mogu učiniti da se poveća njihova ukupna čvrstoća. To se uglavnom svodi na manje detalje u procesu dizajna.

Najvažnijemoralo bi se manipulirati ispunom, debljinom stijenke i brojem stijenki. Dakle, pogledajmo kako svaki od ovih čimbenika može utjecati na snagu 3D tiskane strukture.

Povećajte gustoću ispune

Ispuna je ono što se koristi za ispunjavanje zidova 3D ispisane strukture dio. Ovo je u biti uzorak unutar zida koji doprinosi gustoći cjelokupnog komada. Bez ikakve ispune, stijenke 3D dijela bile bi potpuno šuplje i prilično slabe na vanjske sile.

Ispuna je izvrstan način za povećanje težine 3D dijela, također poboljšavajući čvrstoću dijela na u isto vrijeme.

Postoji mnoštvo različitih uzoraka ispune koji se mogu koristiti za poboljšanje čvrstoće 3D tiskanog komada, uključujući rešetkastu ispunu ili saćastu ispunu. No, koliko ima ispune odredit će čvrstoću.

Za obične 3D dijelove, do 25% je vjerojatno više nego dovoljno. Za dijelove dizajnirane da izdrže težinu i udar, bliže 100% je uvijek bolje.

Povećajte broj zidova

Zamislite zidove 3D tiskanog dijela kao potporne grede u kući. Ako kuća ima samo četiri vanjska zida i nema potpornih greda ili unutarnjih zidova, gotovo sve može prouzročiti urušavanje kuće ili popustiti pod bilo kojom težinom.

Na isti način, snaga 3D tiskanog komad će postojati samo tamo gdje postoje zidovi koji podržavaju težinu i udar. Upravo zatopovećanjem broja stijenki unutar 3D ispisanog dijela može se povećati snaga strukture.

Ovo je posebno korisna strategija kada su u pitanju veći 3D ispisani dijelovi s većom površinom.

Povećajte debljinu stijenke

Stvarna debljina stijenki korištenih u 3D ispisanom komadu odredit će koliki udar i težinu dio može izdržati. U većini slučajeva, deblji zidovi značit će izdržljiviji i čvršći komad u cjelini.

No, čini se da postoji točka u kojoj je teško ispisati 3D printane dijelove kada su zidovi predebeli.

Najbolji dio prilagodbe debljine stijenke je to što debljina može varirati ovisno o površini dijela. To znači da vanjski svijet vjerojatno neće znati da ste podebljali stjenke osim ako ne prerežu vaš komad na pola da bi ga secirali.

Općenito govoreći, iznimno tanki zidovi bit će prilično slabi i neće moći kako bi izdržali bilo koju vanjsku težinu bez urušavanja.

Općenito, zidovi debljine najmanje 1,2 mm izdržljivi su i jaki za većinu materijala, ali preporučujem da idete do 2 mm+ za veću razinu čvrstoće.

Čvrstoća materijala korištenih za izradu 3D dijelova

3D tiskani dijelovi mogu biti onoliko jaki koliko je jak materijal od kojeg su napravljeni. Uz to, neki su materijali puno jači i izdržljiviji od drugih. Upravo zbog toga snaga 3D tiskanih dijelova toliko varirauvelike.

Tri najčešća materijala koja se koriste za izradu 3D dijelova uključuju PLA, ABS i PETG. Dakle, raspravimo što je svaki od ovih materijala, kako se mogu koristiti i koliko su stvarno jaki.

PLA (polilaktična kiselina)

PLA, također poznata kao polilaktična kiselina, je možda najpopularniji materijal koji se koristi u 3D printanju. Ne samo da je prilično isplativ, već ga je i vrlo jednostavno koristiti za ispis dijelova.

Zato se često koristi za ispis plastičnih posuda, medicinskih implantata i materijala za pakiranje. U većini slučajeva, PLA je najjači materijal koji se koristi u 3D ispisu.

Iako PLA ima impresivnu vlačnu čvrstoću od oko 7250 psi, materijal ima tendenciju da bude pomalo krt u posebnim okolnostima. To znači da postoji malo veća vjerojatnost da će se slomiti ili razbiti kada se stavi pod jak udar.

Također je važno napomenuti da PLA ima relativno nisku točku taljenja. Kada se izloži visokim temperaturama, izdržljivost i čvrstoća PLA-a će ozbiljno oslabiti.

ABS (akrilonitril butadien stiren)

ABS, također poznat kao akrilonitril butadien stiren, nije tako jak kao PLA, ali to uopće ne znači da je to slab materijal za 3D ispis. Zapravo, ovaj je materijal puno sposobniji izdržati teške udarce, često se savija i savija umjesto da se potpuno razbije.

Sve to zahvaljujući vlačnoj čvrstoći od oko 4700PSI. S obzirom na laganu konstrukciju, ali impresivnu izdržljivost, ABS je jedan od najboljih materijala za 3D ispis.

Zato se ABS koristi za izradu gotovo svih vrsta proizvoda na svijetu. To je prilično popularan materijal kada se radi o ispisu dječjih igračaka poput Lego kockica, dijelova računala, pa čak i dijelova cijevi.

Nevjerojatno visoka točka taljenja ABS-a također ga čini sposobnim izdržati bilo koju količinu topline.

PETG (polietilen tereftalat modificiran glikolom)

PETG, također poznat kao polietilen tereftalat, obično se koristi za razvoj složenijih dizajna i objekata kada je u pitanju 3D ispis. To je zato što je PETG mnogo gušći, izdržljiviji i čvršći od nekih drugih materijala za 3D ispis.

Upravo iz tog razloga, PETG se koristi za izradu mnoštva proizvoda kao što su posude za hranu i natpisi.

Zašto uopće koristiti 3D ispis?

Da 3D ispisani dijelovi nisu nimalo jaki, onda se ne bi koristili kao alternativna proizvodna metoda za mnoge zalihe i materijale.

Ali, jesu li jaki kao metali poput čelika i aluminija? Definitivno ne!

Međutim, vrlo su korisni kada se radi o dizajniranju novih komada, njihovom tiskanju po nižoj cijeni i dobivanju dobre količine dugotrajne upotrebe od njih. Također su izvrsni za male dijelove i općenito imaju pristojnu vlačnu čvrstoću s obzirom na njihovu veličinu i debljinu.

Što jejoš bolje je to što se ovim 3D ispisanim dijelovima može manipulirati kako bi se povećala njihova čvrstoća i ukupna izdržljivost.

Zaključak

3D ispisani dijelovi definitivno su dovoljno jaki da se koriste za izradu uobičajenih plastičnih predmeta koji mogu izdržati velike količine udara i ravnomjerne topline. Uglavnom, ABS je mnogo izdržljiviji, iako ima puno nižu vlačnu čvrstoću od PLA.

Ali, također morate uzeti u obzir što se radi kako bi ti tiskani dijelovi bili još jači . Kada povećate gustoću ispune, povećate broj stijenki i poboljšate debljinu stijenke, dodajete snagu i izdržljivost 3D tiskanog komada.