Koks yra stipriausias užpildymo modelis?

Roy Hill 01-06-2023
Roy Hill

Spausdinant 3D spausdintuvu galima lengvai nepastebėti užpildymo raštų, tačiau jie labai keičia kokybę. Man visada įdomu, kuris užpildymo raštas yra stipriausias, todėl rašau šį įrašą, kad atsakyčiau į šį klausimą ir pasidalyčiau juo su kitais 3D spausdintuvų mėgėjais.

Taigi, kuris užpildo raštas yra stipriausias? Tai priklauso nuo jūsų 3D spausdinimo paskirties, tačiau paprastai korio formos raštas yra stipriausias universalus užpildo raštas. Techniniu požiūriu tiesiaeigis raštas yra stipriausias raštas, kai atsižvelgiama į jėgos kryptį, tačiau silpnas priešinga kryptimi.

Nėra vieno visiems tinkančio užpildymo modelio, todėl pirmiausia yra tiek daug užpildymo modelių, nes vieni yra geresni už kitus, priklausomai nuo funkcionalumo.

Skaitykite toliau ir sužinokite daugiau informacijos apie užpildų modelio tvirtumą ir kitus svarbius detalės tvirtumo veiksnius.

Jei jus domina geriausi 3D spausdintuvams skirti įrankiai ir priedai, galite juos lengvai rasti "Amazon". Išfiltravau kai kuriuos geriausius gaminius, todėl gerai peržiūrėkite.

    Koks yra stipriausias užpildymo modelis?

    2016 m. atliktame tyrime nustatyta, kad tiesiaeigio rašto ir 100 % užpildo derinys pasižymėjo didžiausiu tempimo stipriu - 36,4 Mpa.

    Tai buvo tik bandymas, todėl nenorėtumėte naudoti 100 % užpildo, tačiau jis parodo tikrąjį šio užpildo modelio veiksmingumą.

    Stipriausias užpildymo raštas yra tiesiaeigis, tačiau tik tada, kai jis suderintas su jėgos kryptimi, jis turi trūkumų, todėl turėkite tai omenyje.

    Kai kalbame apie konkrečią jėgos kryptį, tiesiaeigis užpildymo modelis yra labai stiprus jėgos kryptimi, bet daug silpnesnis prieš jėgos kryptį.

    Kaip bebūtų keista, tiesiaeigis užpildymo raštas yra labai efektyvus plastiko naudojimo požiūriu, todėl spausdinama greičiau nei korio formos (30 % greičiau) ir keletas kitų raštų.

    Geriausias universalus užpildymo modelis yra bičių korys, kitaip vadinamas kubiniu.

    Honeycomb (kubinis) yra bene populiariausias 3D spausdinimo užpildo modelis. Daugelis 3D spausdintuvų naudotojų jį rekomenduoja, nes jis pasižymi puikiomis savybėmis ir charakteristikomis. Aš jį naudoju daugeliui savo spaudinių ir su juo neturiu jokių problemų.

    Medaus korys turi mažesnę jėgą jėgos kryptimi, bet vienodą jėgą visomis kryptimis, todėl techniškai jis apskritai yra stipresnis, nes galima teigti, kad esate stiprus tik tiek, kiek stipri jūsų silpniausia grandis.

    Bičių korio užpildymo raštas ne tik atrodo estetiškai, bet ir yra plačiai naudojamas daugelyje programų, siekiant užtikrinti tvirtumą. Net į kosminės klasės kompozitines daugiasluoksnes plokštes į jų dalis įtraukiamas bičių korio raštas, kad žinotumėte, jog jis užsitarnavo savo statusą.

    Nepamirškite, kad aviacijos ir kosmoso pramonėje šis užpildas naudojamas daugiausia dėl gamybos proceso, o ne dėl tvirtumo. Tai stipriausias užpildas, kokį tik galima naudoti atsižvelgiant į turimus išteklius, nes kitu atveju būtų naudojamas giroroidinis arba kubinis raštas.

    Taip pat žr: 33 geriausi 3D atspaudai vietoje

    Kai kurioms medžiagoms gali būti gana sudėtinga naudoti tam tikrus užpildų raštus, todėl jie stengiasi išnaudoti tai, ką gali.

    Taip pat žr: "Cura" ir "Slic3r" - kas geriau tinka 3D spausdinimui?

    "Honeycomb" naudoja daug judesio, todėl spausdinimas yra lėtesnis.

    Koks yra jūsų mėgstamiausias užpildymo modelis? iš 3Dprinting

    Naudotojas atliko bandymus, siekdamas išsiaiškinti, kokią įtaką mechaninėms eksploatacinėms savybėms turi užpildymo raštai, ir nustatė, kad geriausia naudoti linijinius arba įstrižinius raštus (linijinius, pakreiptus 45° kampu).

    Naudojant mažesnį užpildymo procentą, nebuvo didelio skirtumo tarp linijinių, įstrižinių ar net šešiakampių (korių) raštų, o kadangi koriai yra lėtesni, juos naudoti esant mažam užpildymo tankiui neapsimoka.

    Esant didesniam užpildo procentui, šešiakampio formos mechaninis atsparumas buvo panašus į linijinio, o įstrižainės - 10 % didesnis nei linijinio.

    Stipriausių užpildymo modelių sąrašas

    Turime užpildymo raštus, kurie vadinami 2D arba 3D.

    Daugelis žmonių naudoja 2D užpildus vidutiniam spausdinimui, kai kurie gali būti greiti užpildai, naudojami silpnesniems modeliams, tačiau vis tiek turite stiprių 2D užpildų.

    Taip pat turite standartinius 3D užpildus, kurie naudojami tam, kad 3D atspaudai būtų ne tik tvirtesni, bet ir stipresni visomis jėgos kryptimis.

    Jiems atspausdinti prireiks daugiau laiko, tačiau jie labai padidina 3D spausdintų modelių mechaninį tvirtumą, todėl puikiai tinka funkciniams atspaudams.

    Verta nepamiršti, kad yra daugybė skirtingų pjaustytuvų, tačiau nesvarbu, ar naudojate "Cura", "Simplify3D", "Slic3r", "Makerbot", ar "Prusa", bus šių stiprių užpildymo modelių versijų, taip pat kai kurių pasirinktinių modelių.

    Stipriausi užpildymo modeliai yra šie:

    • Tinklelis - 2D užpildymas
    • Trikampiai - 2D užpildymas
    • Trijų šešiakampių - 2D užpildymas
    • "Cubic" - 3D užpildas
    • "Cubic" (padalijimas) - 3D užpildymas ir naudojama mažiau medžiagos nei "Cubic
    • "Octet" - 3D užpildas
    • "Quarter Cubic" - 3D užpildas
    • Gyroidas - didesnė jėga esant mažesniam svoriui

    "Gyroid" ir tiesiaeigis - dar du puikūs pasirinkimai, kurie pasižymi dideliu tvirtumu. "Gyroid" gali kilti problemų spausdinant, kai užpildymo tankis yra mažas, todėl prireiks šiek tiek bandymų ir klaidų, kad viskas būtų gerai.

    Kubinis padalijimas - tai tipas, kuris yra labai tvirtas ir greitai spausdinamas. Jis pasižymi nuostabiu tvirtumu 3 matmenyse ir ilgomis tiesiomis spausdinimo trajektorijomis, dėl kurių galima greičiau užpildyti sluoksnius.

    "Ultimaker" turi labai informatyvų pranešimą apie užpildų nustatymus, kuriame išsamiai aprašomas tankis, raštai, sluoksnio storis ir daugelis kitų sudėtingesnių užpildų temų.

    Koks yra stipriausias užpildymo procentas

    Kitas svarbus detalės stiprumo veiksnys yra užpildymo procentas, kuris suteikia detalėms didesnį struktūrinį vientisumą.

    Jei pagalvojate, paprastai kuo daugiau plastiko yra detalės viduryje, tuo tvirtesnė ji bus, nes jėga turės pralaužti didesnę masę.

    Akivaizdu, kad 100 % užpildas bus stipriausias procentinis užpildas, tačiau tai dar ne viskas. Turime subalansuoti spausdinimo laiką ir medžiagą su detalės stiprumu.

    Vidutinis užpildymo tankis, kurį taiko 3D spausdintuvų naudotojai, yra 20 %, jis taip pat yra numatytasis daugelyje pjaustymo programų.

    Tai puikus užpildymo tankis detalėms, skirtoms išvaizdai ir nesukeliančioms apkrovos, tačiau funkcinėms detalėms, kurioms reikia tvirtumo, tikrai galime naudoti didesnį tankį.

    Verta žinoti, kad, pasiekus labai didelį gijų procentą, pavyzdžiui, 50 %, jų stiprumas labai sumažėja.

    Užpildymo procentas nuo 20 % (kairėje), 50 % (centre) ir 75 % (dešinėje) Šaltinis: Hubs.com

    Daugiau nei 75 % dažniausiai yra nereikalinga, todėl turėkite tai omenyje prieš švaistydami gijas. Be to, dėl jų jūsų detalės tampa sunkesnės, todėl gali būti dar didesnė tikimybė, kad jos sulūš dėl fizikos ir jėgos, nes masė x pagreitis = grynoji jėga.

    Koks yra greičiausias užpildymo modelis?

    Greičiausias užpildymo raštas yra linijų raštas, kurį galbūt matėte vaizdo įrašuose ir nuotraukose.

    Tai tikriausiai populiariausias užpildymo modelis, kuris yra numatytasis daugelyje pjaustytuvų programinės įrangos. Jis yra gana tvirtas ir naudoja nedaug gijų, todėl yra greičiausias užpildymo modelis, išskyrus tuos atvejus, kai modelio iš viso nėra.

    Kokie kiti veiksniai lemia 3D spaudinių tvirtumą?

    Nors čia atėjote ieškodami užpildymo modelių stiprumui užtikrinti, sienelių storis arba sienelių skaičius turi didesnę įtaką detalės stiprumui, be to, yra daug kitų veiksnių. Puikus šaltinis apie stiprius 3D atspaudus yra šis "GitHub" pranešimas.

    Iš tikrųjų yra gana šaunus produktas, kuris gali sustiprinti jūsų 3D spausdintuvu atspausdintas dalis ir kurį įgyvendina kai kurie 3D spausdintuvų naudotojai. Jis vadinamas "Smooth-On XTC-3D High Performance Coating".

    Jis skirtas 3D atspaudams suteikti lygią apdailą, tačiau taip pat šiek tiek sutvirtina 3D dalis, nes jų išorė padengiama sluoksniu.

    Gijų kokybė

    Ne visos gijos gaminamos vienodai, todėl įsitikinkite, kad įsigyjate gerbiamo ir patikimo prekės ženklo gijas, kad jų kokybė būtų geriausia. Neseniai paskelbiau įrašą apie tai, kiek laiko tarnauja 3D spausdintos dalys, kuriame yra informacijos apie tai, todėl nemokamai jį peržiūrėkite.

    Gijų mišinys / kompozitai

    Sukurta daug stipresnių gijų, kuriomis galite pasinaudoti. Užuot naudoję įprastą PLA, galite rinktis PLA plius arba PLA, kuris yra sumaišytas su kitomis medžiagomis, pavyzdžiui, mediena, anglies pluoštu, variu ir kt.

    Turiu "Ultimate Filament Guide", kuriame išsamiai aprašyta daugybė skirtingų siūlų medžiagų.

    Spausdinimo orientacija

    Tai paprastas, bet nepastebėtas metodas, galintis sustiprinti jūsų atspaudus. Silpnosios jūsų atspaudų vietos visada bus sluoksnių linijos.

    Šio nedidelio eksperimento metu gauta informacija turėtų padėti geriau suprasti, kaip reikia išdėstyti spausdinamas dalis. Gali būti taip paprasta pasukti dalį 45 laipsnių kampu ir daugiau nei dvigubai padidinti spausdinimo stiprumą.

    Arba, jei jums netrukdo perteklinis medžiagos naudojimas ir ilgas spausdinimo laikas, nesuklysite pasirinkę "kieto" spausdinimo tankio konfigūraciją.

    Yra specialus terminas, vadinamas anizotropiniu, kuris reiškia, kad objektas daugiausia jėgos turi XY, o ne Z kryptimi. Kai kuriais atvejais Z ašies įtempimas gali būti 4-5 kartus silpnesnis už XY ašies įtempimą.

    1 ir 3 dalys buvo silpniausios, nes užpildo rašto kryptis buvo lygiagreti objekto kraštams. Tai reiškė, kad pagrindinis dalies stiprumas buvo dėl silpno PLA sukibimo stiprumo, kuris mažose dalyse bus labai mažas.

    Paprasčiausiai pasukę detalę 45 laipsnių kampu, galite dvigubai padidinti atspausdintų detalių tvirtumą.

    Šaltinis: Sparxeng.com

    Kriauklių/perimetrų skaičius

    Korpusai apibrėžiami kaip visos išorinės modelio dalys arba netoli jų esančios išorinės dalys, kurios yra kiekvieno sluoksnio kontūrai arba išoriniai perimetrai. Paprastai tariant, tai yra atspaudo išorėje esančių sluoksnių skaičius.

    Kriauklės daro didžiulę įtaką detalės tvirtumui, nes, pridėjus tik vieną papildomą kiautą, techniškai galima pasiekti tokį pat detalės tvirtumą, kaip ir 3D spausdintuvu atspausdintai detalei pridėjus papildomus 15 % užpildo.

    Spausdinant korpusai - tai dalys, kurios kiekviename sluoksnyje spausdinamos pirmiausiai. Atminkite, kad tai darant, žinoma, pailgėja spausdinimo laikas, todėl tai yra kompromisas.

    Korpuso storis

    Į atspaudus galite pridėti apvalkalų, taip pat padidinti apvalkalo storį, kad padidintumėte detalės tvirtumą.

    Tai daroma dažnai, kai dalis reikia šlifuoti arba apdoroti po apdorojimo, nes detalė nusidėvi. Turėdami didesnį apvalkalo storį, galite šlifuoti detalę ir išlaikyti originalią modelio išvaizdą.

    Kad būtų išvengta spausdinimo netobulumų, apvalkalo storis paprastai vertinamas kaip daugkartinis purkštuko skersmens dydis.

    Sienų skaičius ir sienelių storis taip pat yra svarbūs, tačiau techniškai jie jau yra karkaso dalis ir yra vertikalios jo dalys.

    Per didelis išspaudimas

    Maždaug 10-20 proc. perteklinio išspaudimo nustatymai suteiks jūsų detalėms daugiau tvirtumo, tačiau sumažės estetika ir tikslumas. Gali prireikti šiek tiek bandymų ir klaidų, kad rastumėte srauto greitį, kuris jus tenkintų, todėl naudokite jį savo naudai.

    Mažesni sluoksniai

    "My3DMatter" nustatė, kad mažesnis sluoksnio aukštis susilpnina 3D spausdintą objektą, nors tai nėra įtikinama ir tikriausiai turi daug kintamųjų, kurie turi įtakos šiam teiginiui.

    Tačiau kompromisas yra tas, kad, pakeitus 0,4 mm antgalį į 0,2 mm antgalį, dvigubai pailgės spausdinimo laikas, o to dauguma žmonių vengia.

    Kad 3D spausdintuvu atspausdinta detalė būtų tikrai tvirta, turėtumėte tinkamai parinkti užpildymo modelį ir procentinę dalį, pridėti kietųjų sluoksnių, kad stabilizuotumėte užpildymo struktūrą, padidinti viršutinio ir apatinio sluoksnių, taip pat išorės (korpuso) perimetrą.

    Sudėjus visus šiuos veiksnius, gausite itin patvarią ir tvirtą detalę.

    Jei mėgstate puikios kokybės 3D spaudinius, jums patiks "Amazon" siūlomas "AMX3d Pro Grade" 3D spausdintuvo įrankių rinkinys. Tai pagrindinis 3D spausdinimo įrankių rinkinys, kuriame rasite viską, ko reikia 3D spaudiniams pašalinti, išvalyti ir išvalyti; užbaigti.

    Ji suteikia jums galimybę:

    • Lengvai valykite 3D atspaudus - 25 dalių rinkinys su 13 peilių ašmenų ir 3 rankenomis, ilgu pincetu, adatinėmis replėmis ir klijų lazdele.
    • Paprasčiausiai pašalinkite 3D atspaudus - nustokite gadinti 3D atspaudus naudodami vieną iš 3 specializuotų pašalinimo įrankių.
    • Puikiai išbaigkite savo 3D spaudinius - 3 dalių, 6 įrankių preciziškas grandiklis, peiliukas ir peilio ašmenys gali patekti į mažus plyšius ir išgauti puikią apdailą.
    • Tapkite 3D spausdinimo profesionalu!

    Roy Hill

    Roy Hill yra aistringas 3D spausdinimo entuziastas ir technologijų guru, turintis daug žinių apie visus su 3D spausdinimu susijusius dalykus. Turėdamas daugiau nei 10 metų patirtį šioje srityje, Roy yra įvaldęs 3D projektavimo ir spausdinimo meną bei tapo naujausių 3D spausdinimo tendencijų ir technologijų ekspertu.Roy'us yra įgijęs mechanikos inžinieriaus laipsnį Kalifornijos universitete, Los Andžele (UCLA) ir yra dirbęs keliose geros reputacijos įmonėse 3D spausdinimo srityje, įskaitant MakerBot ir Formlabs. Jis taip pat bendradarbiavo su įvairiomis įmonėmis ir asmenimis, kad sukurtų individualius 3D spausdintus produktus, kurie pakeitė jų pramonės šakas.Be aistros 3D spausdinimui, Roy'us yra aistringas keliautojas ir lauko entuziastas. Jis mėgsta leisti laiką gamtoje, žygiuoti ir stovyklauti su šeima. Laisvalaikiu jis taip pat globoja jaunus inžinierius ir dalijasi savo žiniomis apie 3D spausdinimą įvairiose platformose, įskaitant populiarųjį tinklaraštį „3D Printerly 3D Printing“.