Fyrirtæki um allan heim hafa nýlega snúið sér að þrívíddarprentun til að búa til tæknilega hluti á fljótlegan hátt en spara peninga í ferlinu. En að þróa þrívíddarútgáfur af hlutum felur í sér að nota nýtt efni sem gæti ekki verið eins endingargott. Svo, eru þrívíddarprentaðir hlutar sterkir?

Þrívíddarprentaðir hlutar eru mjög sterkir, sérstaklega þegar notaðir eru sérhæfðir þráðar eins og PEEK eða pólýkarbónat, sem er notað fyrir skotheld gler og óeirðahlífar. Hægt er að stilla fyllingarþéttleika, veggþykkt og prentstefnu til að auka styrkleika.

Það er margt sem fer í styrk þrívíddarhluta. Þannig að við ætlum að fara yfir efnin sem notuð eru við þrívíddarprentun, hversu sterk þau eru í raun og veru og hvað þú getur gert til að auka styrk þrívíddarprentaðra hluta þinna.

Eru 3D prentuð hlutar Veikari & amp; Brothættir?

Nei, þrívíddarprentaðir hlutar eru ekki veikari og viðkvæmari nema þú þrívíddarprentar þá með stillingum sem gefa ekki styrk. Að búa til þrívíddarprentun með lítilli fyllingu, með veikara efni, með þunna veggþykkt og lágt prenthitastig mun líklega leiða til þrívíddarprentunar sem er veik og viðkvæm.

Hvernig gerir þú Gerðu þrívíddarprentaða hlutana sterkari?

Flest þrívíddarprentunarefni eru frekar endingargóð ein og sér, en það er ýmislegt sem hægt er að gera til að auka heildarstyrk þeirra. Þetta kemur aðallega niður á smáatriðum í hönnunarferlinu.

Mikilvægastþyrfti að vinna með fyllingu, veggþykkt og fjölda veggja. Svo skulum við skoða hvernig hver þessara þátta getur haft áhrif á styrk þrívíddarprentaðrar byggingar.

Auka fyllingarþéttleika

Uppfylling er það sem er notað til að fylla út veggi þrívíddarprentunar. hluta. Þetta er í meginatriðum mynstrið innan veggsins sem eykur þéttleika verksins í heildina. Án nokkurrar fyllingar væru veggir þrívíddarhluta alveg holir og frekar veikir fyrir utanaðkomandi öflum.

Uppfylling er frábær leið til að auka þyngd þrívíddarhluta, auk þess að bæta styrk hlutans við sama tíma.

Það eru fullt af mismunandi útfyllingarmynstri sem hægt er að nota til að bæta styrk þrívíddarprentaðs verks, þar á meðal ristfyllingu eða honeycomb fyllingu. En hversu mikil fylling er mun ákvarða styrkinn.

Fyrir venjulega þrívíddarhluta er allt að 25% líklega meira en nóg. Fyrir stykki sem eru hönnuð til að styðja við þyngd og högg, er nær 100% alltaf betra.

Auka fjölda veggja

Hugsaðu um veggi þrívíddarprentaðs hluta sem stuðningsbjálka í húsi. Ef hús hefur aðeins fjóra útveggi og enga stoðbita eða innveggi getur nánast hvað sem er valdið því að húsið hrynur eða gefur af sér af hvaða þyngd sem er.

Á sama hátt er styrkur þrívíddarprentunar stykkið verður aðeins til þar sem veggir eru til að styðja við þyngd og högg. Það er einmitt þess vegnafjölgun veggja inni í þrívíddarprentuðu verki getur aukið styrk byggingarinnar.

Þetta er sérstaklega gagnleg stefna þegar kemur að stærri þrívíddarprentuðum hlutum með stærra yfirborði.

Auka veggþykkt

Raunveruleg þykkt vegganna sem notaðir eru í þrívíddarprentuðu verki mun ákvarða hversu mikið högg og þyngd hluti þolir. Að mestu leyti munu þykkari veggir þýða endingargóðari og traustari hluti í heildina.

En það virðist vera ákveðinn punktur þar sem erfitt er að prenta þrívíddarprentaða hluta þegar veggirnir eru of þykkir.

Það besta við að stilla veggþykktina er að þykktin getur verið mismunandi eftir flatarmáli hlutans. Það þýðir að umheimurinn mun sennilega ekki vita að þú hafir þykkt veggina nema þeir skera hlutann þinn í tvennt til að kryfja hann.

Almennt séð verða afar þunnir veggir frekar grannir og geta það ekki. til að styðja við hvaða ytri þyngd sem er án þess að hrynja.

Almennt eru veggir sem eru að minnsta kosti 1,2 mm þykkir endingargóðir og sterkir fyrir flest efni, en ég myndi mæla með því að fara upp í 2 mm+ fyrir meiri styrkleika.

Styrkleiki efna sem notuð eru til að búa til þrívíddarhluta

Þrívíddarprentaðir hlutar geta aðeins verið eins sterkir og efnið sem þeir eru gerðir úr. Að þessu sögðu eru sum efni miklu sterkari og endingargóðari en önnur. Það er einmitt þess vegna sem styrkur þrívíddarprentaðra hluta er svo mismunandimjög.

Þrjú af algengari efnum sem notuð eru til að búa til þrívíddarhluta eru PLA, ABS og PETG. Svo skulum við ræða hvað hvert af þessum efnum er, hvernig hægt er að nota þau og hversu sterk þau eru í raun.

PLA (Polylactic Acid)

PLA, einnig þekkt sem Polylactic Acid, er kannski vinsælasta efnið sem notað er í þrívíddarprentun. Það er ekki aðeins hagkvæmt heldur er það líka mjög auðvelt í notkun til að prenta hluta.

Þess vegna er það oft notað til að prenta plastílát, lækningaígræðslur og umbúðir. Í flestum tilfellum er PLA sterkasta efnið sem notað er í þrívíddarprentun.

Jafnvel þó að PLA hafi glæsilegan togstyrk upp á um 7.250 psi, hefur efnið tilhneigingu til að vera svolítið brothætt við sérstakar aðstæður. Það þýðir að það er aðeins líklegra að það brotni eða splundrist þegar það er sett undir kröftugt högg.

Það er líka mikilvægt að hafa í huga að PLA hefur tiltölulega lágt bræðslumark. Þegar það verður fyrir háum hita mun ending og styrkur PLA veikjast verulega.

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

ABS, einnig þekkt sem Acrylonitrile Butadiene Styrene, er ekki alveg eins sterkt og PLA, en það þýðir alls ekki að þetta sé veikburða þrívíddarprentunarefni. Reyndar er þetta efni mun hæfara til að standast þung högg, oft sveigjast og beygjast frekar en að splundrast alveg.

Það er allt að þakka togstyrknum sem er um 4.700PSI. Miðað við léttar smíði en tilkomumikla endingu er ABS eitt besta þrívíddarprentunarefnið sem til er.

Þess vegna er ABS notað til að búa til nánast hvaða vörutegund sem er í heiminum. Það er nokkuð vinsælt efni þegar kemur að því að prenta barnaleikföng eins og legó, tölvuhluta og jafnvel lagnahluta.

Hið ótrúlega háa bræðslumark ABS gerir það líka kleift að þola nánast hvaða hita sem er.

PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-Modified)

PETG, einnig þekkt sem Polyethylene Terephthalate, er venjulega notað til að þróa flóknari hönnun og hluti þegar kemur að þrívíddarprentun. Það er vegna þess að PETG hefur tilhneigingu til að vera miklu þéttara, endingarbetra og stífara en sumt af öðrum þrívíddarprentunarefnum.

Af nákvæmlega þeirri ástæðu er PETG notað til að búa til mikið af vörum eins og matarílátum og skiltum.

Af hverju að nota þrívíddarprentun yfirleitt?

Ef þrívíddarprentaðir hlutar væru alls ekki sterkir, þá væru þeir ekki notaðir sem önnur framleiðsluaðferð fyrir margar vistir og efni.

En eru þeir jafn sterkir og málmar eins og stál og ál? Örugglega ekki!

Þeir eru hins vegar mjög gagnlegir þegar kemur að því að hanna nýja hluti, prenta þá með lægri kostnaði og fá góða varanlega notkun út úr þeim. Þeir eru líka frábærir fyrir litla hluta og hafa almennt ágætis togstyrk miðað við stærð þeirra og þykkt.

Hvað erenn betra er að hægt er að vinna með þessa þrívíddarprentuðu hluta til að auka styrk þeirra og almenna endingu.

Niðurstaða

3D prentaðir hlutar eru örugglega nógu sterkir til að nota til að búa til algenga plasthluti sem þola mikil áhrif og jafnvel hiti. Að mestu leyti hefur ABS tilhneigingu til að vera miklu endingarbetra, þó það hafi mun lægri togstyrk en PLA.

En þú þarft líka að taka tillit til þess sem er verið að gera til að gera þessa prentuðu hluta enn sterkari . Þegar þú eykur áfyllingarþéttleikann, fjölgar veggjum og bætir veggþykktina, eykur þú styrk og endingu þrívíddarprentaðs verks.