Cetakan 3D memiliki banyak kegunaan fungsional yang bisa memerlukan kekuatan yang cukup besar untuk bekerja dengan baik. Bahkan, jika Anda memiliki beberapa cetakan 3D yang estetis, Anda masih menginginkan tingkat kekuatan tertentu agar dapat bertahan dengan baik.

Saya memutuskan untuk menulis artikel yang merinci tentang cara Anda dapat membuat komponen cetakan 3D Anda lebih kuat, sehingga Anda lebih percaya diri pada daya tahan benda yang Anda buat.

Teruslah membaca untuk mendapatkan sejumlah saran bagus mengenai cara meningkatkan dan memperkuat cetakan 3D Anda.

Mengapa Hasil Cetakan 3D Anda Lembut, Lemah & Rapuh?

Penyebab utama cetakan 3D yang rapuh atau lemah adalah akumulasi kelembapan dalam filamen. Sebagian filamen 3D secara alami cenderung menyerap kelembapan dari udara akibat paparan yang berlebihan. Mencoba memanaskan filamen pada suhu tinggi yang telah menyerap kelembapan, bisa menyebabkan gelembung dan letupan, sehingga menyebabkan ekstrusi yang lemah.

Apa yang ingin Anda lakukan dalam situasi ini adalah mengeringkan filamen Anda. Ada beberapa cara untuk mengeringkan filamen yang efektif, metode pertama adalah memasukkan gulungan filamen ke dalam oven dengan api kecil.

Pertama-tama Anda harus memastikan suhu oven Anda dikalibrasi dengan benar dengan termometer karena suhu oven bisa sangat tidak akurat, terutama pada suhu yang lebih rendah.

Metode lain yang lebih populer adalah dengan menggunakan pengering filamen khusus seperti SUNLU Filament Dryer dari Amazon. Kebanyakan orang yang menggunakan ini sangat senang dengan hasil yang diperoleh, karena dapat menghemat filamen yang mereka pikir sudah tidak efektif lagi.

Ada beberapa ulasan yang beragam dengan orang-orang yang mengatakan bahwa ini tidak cukup panas, meskipun ini mungkin unit yang rusak.

Seorang pengguna yang mencetak 3D Nylon, yang terkenal karena menyerap kelembapan, menggunakan Pengering Filamen SUNLU dan mengatakan bahwa hasil cetakannya sekarang bersih dan indah.

Saya sarankan Anda menggunakan lapisan insulasi ekstra seperti kantong plastik besar atau kotak kardus untuk menahan panas.

Faktor lain yang mungkin berkontribusi pada cetakan yang lembut, lemah dan rapuh adalah densitas pengisi dan ketebalan dinding. Saya akan membawa Anda melalui metode ide untuk meningkatkan kekuatan dalam cetakan 3D Anda di bawah ini.

Bagaimana Anda Memperkuat & Membuat Cetakan 3D Lebih Kuat? PLA, ABS, PETG & Lainnya

1. Gunakan Bahan yang Lebih Kuat

Alih-alih menggunakan bahan yang dikenal lemah dalam beberapa kasus, Anda dapat memilih untuk menggunakan bahan yang dapat bertahan dengan baik dengan kekuatan atau benturan yang kuat.

Saya akan merekomendasikan untuk menggunakan sesuatu seperti Polikarbonat dengan Penguatan Serat Karbon dari Amazon.

Filamen ini mendapatkan banyak daya tarik dalam komunitas pencetakan 3D karena memberikan kekuatan nyata dalam cetakan 3D. Filamen ini memiliki lebih dari 600 peringkat dan saat ini berada di peringkat 4.4/5.0 pada saat artikel ini ditulis.

Hal terbaik tentang hal ini adalah betapa mudahnya mencetaknya dibandingkan dengan ABS, yang merupakan bahan lain yang lebih kuat yang digunakan orang.

Filamen lain yang banyak digunakan yang digunakan orang untuk cetakan 3D fungsional atau untuk kekuatan secara umum adalah OVERTURE PETG 1.75mm Filament, yang dikenal sedikit lebih kuat daripada PLA, dan masih cukup mudah untuk mencetak 3D.

2. Meningkatkan Ketebalan Dinding

Salah satu metode terbaik untuk memperkuat dan mempertegas cetakan 3D Anda adalah dengan meningkatkan ketebalan dinding. Ketebalan dinding adalah seberapa tebal dinding bagian luar cetakan 3D Anda, diukur dengan "Jumlah Garis Dinding" dan "Lebar Garis Luar".

Anda tidak ingin ketebalan dinding kurang dari 1,2 mm. Saya sarankan untuk memiliki ketebalan dinding minimum 1,6 mm, tetapi untuk kekuatan yang lebih besar, Anda bisa menggunakan yang lebih tinggi.

Meningkatkan ketebalan dinding juga memiliki manfaat untuk meningkatkan overhang serta membuat cetakan 3D lebih kedap air.

3. Meningkatkan Kepadatan Isi

Pola pengisi adalah struktur internal objek yang sedang dicetak. Jumlah pengisi yang Anda perlukan, terutama bergantung pada objek yang Anda ciptakan, tetapi secara umum, Anda menginginkan pengisi minimal 20% untuk mendapatkan kekuatan yang baik.

Jika Anda ingin melakukan lebih, Anda dapat menaikkannya hingga 40%+, tetapi ada keuntungan yang semakin berkurang untuk meningkatkan kepadatan pengisi.

Semakin Anda meningkatkannya, semakin sedikit peningkatan kekuatan yang akan Anda dapatkan pada bagian cetakan 3D Anda. Saya sarankan untuk terlebih dulu meningkatkan ketebalan dinding Anda sebelum meningkatkan densitas pengisi terlalu tinggi.

Pada umumnya, pengguna printer 3D tidak melebihi 40%, kecuali jika mereka membutuhkan fungsionalitas yang nyata dan hasil cetaknya akan menahan beban.

Dalam banyak kasus, bahkan 10% infill dengan pola infill Cubic bekerja cukup baik untuk kekuatan.

4. Gunakan Pola Pengisi yang Kuat

Menggunakan pola pengisi yang dibuat untuk kekuatan adalah ide yang bagus untuk memperkuat cetakan 3D Anda dan memperkuatnya. Dalam hal kekuatan, orang cenderung menggunakan pola Grid atau Cubic (Sarang Lebah).

Pola Segitiga juga sangat bagus untuk kekuatan, tetapi Anda harus memiliki ketebalan lapisan atas yang baik untuk mendapatkan permukaan atas yang rata.

Pola infill bekerja erat dengan kepadatan infill, di mana beberapa pola infill dengan kepadatan infill 10% akan jauh lebih kuat daripada yang lain. Gyroid dikenal memiliki kinerja yang baik pada kepadatan infill yang rendah, tetapi secara keseluruhan bukanlah pola infill yang kuat.

Gyroid lebih baik untuk filamen fleksibel dan ketika Anda mungkin menggunakan filamen yang dapat dilarutkan seperti HIPS.

Sewaktu Anda mengiris cetakan 3D, Anda bisa mengecek, seberapa padat isiannya dengan mencentang tab "Pratinjau".

5. Mengubah Orientasi (Arah Ekstrusi)

Cukup dengan menempatkan cetakan secara horizontal, diagonal, atau vertikal pada alas cetak Anda, dapat mengubah kekuatan cetakan, karena arah cetakan 3D dibuat.

Sebagian orang telah menjalankan pengujian pada cetakan 3D persegi panjang yang diorientasikan pada arah yang berbeda-beda, dan menemukan perubahan signifikan pada kekuatan bagiannya.

Hal ini terutama berkaitan dengan arah pembuatan dan bagaimana cetakan 3D dibuat melalui lapisan-lapisan terpisah yang saling menyatu. Apabila cetakan 3D pecah, biasanya disebabkan oleh pemisahan garis-garis lapisan.

Yang bisa Anda lakukan adalah mencari tahu ke arah mana bagian cetakan 3D Anda akan memiliki bobot dan gaya paling besar di belakangnya, kemudian mengarahkan bagian tersebut agar tidak memiliki garis lapisan ke arah yang sama, tetapi berlawanan.

Contoh sederhananya adalah braket rak, di mana gaya akan mengarah ke bawah. 3D-Pros menunjukkan bagaimana mereka mencetak braket rak dalam dua orientasi. Yang satu gagal total, sementara yang lain berdiri kokoh.

Alih-alih memiliki orientasi yang rata pada pelat rakitan, Anda harus mencetak 3D braket rak pada sisinya, sehingga lapisannya dibuat melintang daripada sepanjang bagian yang memiliki gaya dan kemungkinan besar akan patah.

Hal ini bisa membingungkan untuk dipahami pada awalnya, tetapi Anda bisa mendapatkan pemahaman yang lebih baik dengan melihatnya secara visual.

Lihat video di bawah ini untuk panduan mengenai orientasi cetakan 3D Anda.

6. Sesuaikan Laju Aliran

Menyesuaikan sedikit laju alir Anda adalah cara lain untuk memperkuat dan memperkuat cetakan 3D Anda. Namun, jika Anda memilih untuk menyesuaikannya, Anda harus membuat perubahan yang cukup kecil, karena bisa menyebabkan ekstrusi yang kurang dan ekstrusi yang berlebihan.

Anda dapat menyesuaikan aliran untuk bagian tertentu dari cetakan 3D Anda, seperti "Aliran Dinding" yang mencakup "Aliran Dinding Luar" dan "Aliran Dinding Dalam", "Aliran Pengisi", "Aliran Penopang", dan banyak lagi.

Meskipun demikian, dalam banyak kasus, menyesuaikan aliran adalah perbaikan sementara untuk masalah lain, jadi Anda akan lebih baik untuk secara langsung meningkatkan lebar saluran daripada menyesuaikan laju aliran.

7. Lebar Garis

Cura, yang merupakan pengiris populer menyebutkan bahwa menyesuaikan lebar garis Anda ke kelipatan yang sama dari tinggi lapisan cetakan Anda, sebenarnya dapat membuat objek cetakan 3D Anda lebih kuat.

Usahakan untuk tidak menyesuaikan Lebar Garis terlalu banyak, serupa dengan Flow Rate, karena dapat menyebabkan ekstrusi yang berlebihan dan kurang lagi. Sebaiknya, sesuaikan kecepatan cetak untuk secara tidak langsung menyesuaikan aliran dan lebar garis sampai batas tertentu.

8. Kurangi Kecepatan Cetak

Menggunakan kecepatan cetak yang lebih rendah, seperti yang disebutkan di atas, dapat meningkatkan kekuatan cetakan 3D, karena dapat menyisakan lebih banyak bahan untuk mengisi celah yang akan terjadi jika kecepatannya terlalu tinggi.

Jika Anda meningkatkan Lebar Garis, Anda juga harus meningkatkan Kecepatan Cetak untuk menjaga Laju Aliran yang lebih konstan. Hal ini juga dapat meningkatkan kualitas cetak apabila diseimbangkan dengan benar.

Jika Anda mengurangi kecepatan cetak, Anda mungkin harus mengurangi suhu pencetakan untuk memperhitungkan periode waktu yang lebih lama bagi filamen untuk berada di bawah panas.

9. Kurangi Pendinginan

Mendinginkan komponen terlalu cepat dapat menyebabkan adhesi lapisan yang buruk, karena filamen yang dipanaskan tidak memiliki cukup waktu untuk merekat dengan baik dengan lapisan sebelumnya.

Tergantung pada bahan apa yang Anda cetak 3D, Anda bisa mencoba mengurangi kecepatan kipas pendingin, sehingga komponen-komponennya bisa saling terikat dengan kuat selama proses pencetakan.

PLA bekerja paling baik dengan kipas pendingin yang cukup kuat, tetapi dapat mencoba menyeimbangkannya dengan suhu pencetakan, kecepatan cetak, dan laju alir.

10. Gunakan Lapisan yang Lebih Tebal (Tingkatkan Tinggi Lapisan)

Penggunaan lapisan yang lebih tebal menghasilkan daya rekat yang lebih baik di antara lapisan. Lapisan yang lebih tebal akan menghadirkan lebih banyak celah di antara bagian lapisan yang berdekatan. Pengujian telah menunjukkan, bahwa ketinggian lapisan yang lebih besar, menghasilkan cetakan 3D yang lebih kuat.

Ketinggian lapisan 0,3 mm telah terbukti mengungguli ketinggian lapisan 0,1 mm dalam kategori kekuatan. Cobalah menggunakan ketinggian lapisan yang lebih besar jika kualitas cetakan tidak penting untuk cetakan 3D tertentu. Ini juga bermanfaat, karena mempercepat waktu pencetakan.

Lihat video di bawah ini untuk rincian lebih lanjut tentang pengujian kekuatan untuk ketinggian lapisan yang berbeda.

11. Tingkatkan Ukuran Nozzle

Anda tidak hanya dapat mengurangi waktu pencetakan cetakan 3D, tetapi Anda juga dapat meningkatkan kekuatan komponen dengan menggunakan diameter nozzle yang lebih besar, seperti 0,6 mm atau 0,8 mm.

Video di bawah ini oleh ModBot menjelaskan proses seberapa cepat dia bisa mencetak, serta peningkatan kekuatan yang dia dapatkan dari peningkatan tinggi lapisan.

Hal ini terkait dengan peningkatan laju aliran dan peningkatan lebar lapisan, yang menyebabkan bagian yang lebih kaku. Hal ini juga meningkatkan kelancaran filamen yang dapat diekstrusi dan menciptakan daya rekat lapisan yang lebih baik.

Hal-hal Lain yang Dapat Dicoba untuk Memperkuat Cetakan 3D

Cetakan 3D Anil

Annealing 3D prints adalah proses perlakuan panas dengan menempatkan objek cetak 3D di bawah suhu yang meningkat untuk memperkuat integritasnya. Dengan beberapa pengujian, orang-orang telah menunjukkan peningkatan kekuatan sebesar 40% menurut pengujian Fargo 3D Printing.

Anda dapat melihat video Josef Prusa tentang anil, di mana ia menguji 4 bahan yang berbeda - PLA, ABS, PETG, ASA untuk melihat perbedaan apa saja yang terjadi dengan anil.

Cetakan 3D Elektroplating

Praktik ini menjadi semakin populer, karena praktis dan terjangkau. Hal ini melibatkan pencelupan bagian pencetakan dalam larutan garam air dan logam, kemudian mengalirkan arus listrik melaluinya, sehingga menyebabkan ion-ion logam, seperti lapisan tipis, terbentuk di sekelilingnya.

Hasilnya adalah cetakan 3D yang tahan lama dan awet. Satu-satunya kelemahan adalah, mungkin diperlukan banyak lapisan jika Anda menginginkan cetakan yang lebih kuat. Beberapa bahan pelapis termasuk Zinc, Chrome, dan Nikel. Ketiganya memiliki sebagian besar aplikasi industri.

Apa yang dilakukannya sederhana, mengarahkan model sedemikian rupa sehingga titik terlemah, yang merupakan batas lapisan tidak terlalu terekspos. Hasilnya adalah cetakan 3D yang lebih kuat.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai cetakan 3D elektroplating, lihat video di bawah ini.

Lihat video hebat lainnya mengenai elektroplating, dengan petunjuk sederhana mengenai cara mendapatkan hasil akhir yang bagus pada model Anda.

Cara Memperkuat Cetakan 3D yang Sudah Jadi: Penggunaan Lapisan Epoksi

Setelah Anda selesai mencetak model, Epoksi dapat diaplikasikan dengan benar untuk memperkuat model setelah pencetakan. Epoksi, juga dikenal sebagai poliepoksida adalah pengeras fungsional, yang digunakan untuk membuat model yang sudah jadi menjadi lebih kuat.

Dengan bantuan kuas, aplikasikan lapisan epoksi secara perlahan pada cetakan 3D sedemikian rupa sehingga epoksi tidak akan menetes ke bawah. Gunakan kuas yang lebih kecil untuk celah-celah dan sudut-sudut yang sulit dijangkau, sehingga setiap bagian eksterior tercakup dengan baik.

Lapisan epoksi pencetakan 3D yang sangat populer dan banyak orang yang telah berhasil menggunakannya adalah XTC-3D High Performance Print Coating dari Amazon.

Printer ini dapat digunakan dengan semua jenis bahan cetak 3D, seperti PLA, ABS, cetakan SLA, serta kayu, kertas dan bahan lainnya.

Satu kit epoksi ini sangat tahan lama karena Anda tidak perlu menggunakan banyak untuk mendapatkan hasil yang bagus.

Banyak orang mengatakan "sedikit demi sedikit akan sangat membantu." Setelah epoksi mengering, Anda akan mendapatkan kekuatan ekstra dan permukaan yang jernih dan mengkilap yang terlihat bagus.

Ini adalah hal yang sederhana untuk dilakukan, tetapi jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang menerapkan lapisan epoksi pada cetakan 3D, lihat video oleh Matter Hackers.

Cara Memperkuat Cetakan 3D Resin

Untuk memperkuat cetakan 3D resin, tingkatkan ketebalan dinding model jika model dilubangi hingga sekitar 3mm. Anda dapat meningkatkan daya tahan dengan menambahkan sekitar 25% resin fleksibel ke tong resin sehingga memiliki kekuatan yang fleksibel. Pastikan untuk tidak mengawetkan model secara berlebihan, karena dapat membuat resin menjadi rapuh.