11 veidi, kā padarīt 3D drukātās daļas stiprākas - vienkāršs ceļvedis

Roy Hill 02-06-2023
Roy Hill

3D izdrukām ir daudz funkcionālu pielietojumu, kuru pareizai veikšanai var būt nepieciešama liela izturība. Pat ja jums ir estētiskas 3D izdrukas, jums joprojām būs nepieciešams noteikts izturības līmenis, lai tās varētu labi turēties.

Es nolēmu uzrakstīt rakstu, kurā detalizēti aprakstīts, kā 3D drukātās detaļas var padarīt izturīgākas, lai jūs varētu būt drošāki par savu izgatavoto objektu izturību.

Turpiniet lasīt, lai uzzinātu dažus labus padomus, kā uzlabot un nostiprināt 3D izdrukas.

    Kāpēc jūsu 3D izdrukas ir mīkstas, vājas un trauslas?

    Galvenais trauslo vai vājo 3D izdruku iemesls ir mitruma uzkrāšanās pavedienā. Daži 3D pavedieni dabiski mēdz absorbēt mitrumu no gaisa pārmērīgas ekspozīcijas dēļ. Mēģinājums uzkarsēt līdz augstai temperatūrai pavedienu, kas ir absorbējis mitrumu, var izraisīt burbuļu veidošanos un plīšanu, kā rezultātā ekstrūzija kļūst vāja.

    Šādā situācijā jūs vēlaties izžāvēt filamentu. Ir vairāki veidi, kā efektīvi izžāvēt filamentu, un pirmais veids ir ievietot filamenta spoli cepeškrāsnī ar zemu temperatūru.

    Vispirms ir jāpārliecinās, ka cepeškrāsns temperatūra ir pareizi kalibrēta ar termometru, jo cepeškrāsns temperatūra var būt diezgan neprecīza, jo īpaši pie zemākas temperatūras.

    Vēl viena populārāka metode ir izmantot specializētu filamentu žāvētāju, piemēram, SUNLU filamentu žāvētāju no Amazon. Lielākā daļa cilvēku, kas to izmanto, ir ļoti apmierināti ar rezultātiem, jo spēj saglabāt filamentus, kas, viņuprāt, vairs nebija efektīvi.

    Ir bijušas dažas jauktas atsauksmes, lai gan cilvēki saka, ka tas pietiekami nesilda, lai gan tās var būt bojātas vienības.

    Viens lietotājs, kurš 3D drukā neilonu, kas ir bēdīgi slavens ar mitruma absorbēšanu, izmantoja SUNLU filamentu žāvētāju un teica, ka viņa izdrukas tagad ir tīras un skaistas.

    Es ieteiktu izmantot papildu izolācijas slāni, piemēram, lielu plastmasas maisiņu vai kartona kasti, lai saglabātu siltumu.

    Citi faktori, kas var veicināt mīkstu, vāju un trauslu izdruku, ir pildījuma blīvums un sieniņu biezums. Turpmāk iepazīstināšu jūs ar ideju metodēm, kā uzlabot 3D izdruku izturību.

    Kā nostiprināt & amp; Padarīt 3D izdrukas stiprākas? PLA, ABS, PETG & amp; Vairāk

    1. Izmantot izturīgākus materiālus

    Tā vietā, lai izmantotu materiālus, par kuriem zināms, ka tie dažos gadījumos ir vāji, varat izvēlēties izmantot materiālus, kas labi iztur spēcīgu spēku vai triecienu.

    Es ieteiktu izmantot kaut ko līdzīgu polikarbonātam ar oglekļa šķiedras pastiprinājumu no Amazon.

    Šis filaments 3D drukāšanas kopienā gūst lielu ievērību, jo nodrošina reālu izturību 3D izdrukās. Tam ir vairāk nekā 600 vērtējumu, un pašlaik, kad rakstījām šo materiālu, tā vērtība ir 4,4/5,0.

    Vislabākais ir tas, cik viegli to drukāt, salīdzinot ar ABS, kas ir vēl viens spēcīgāks materiāls, ko cilvēki izmanto.

    Vēl viens plaši izmantots filaments, ko cilvēki izmanto funkcionālām 3D izdrukām vai izturībai kopumā, ir OVERTURE PETG 1,75 mm filaments, kas ir nedaudz izturīgāks par PLA, un ar to joprojām ir diezgan viegli 3D drukāt.

    2. Sienas biezuma palielināšana

    Viena no labākajām metodēm, kā nostiprināt un pastiprināt 3D izdrukas, ir palielināt sienu biezumu. Sienu biezums ir vienkārši tas, cik bieza ir jūsu 3D izdrukas ārējā siena, ko mēra pēc "Sienu līniju skaita" un "Ārējo līniju platuma".

    Sienu biezums nedrīkst būt mazāks par 1,2 mm. Es ieteiktu minimālo sienu biezumu 1,6 mm, bet, lai nodrošinātu lielāku izturību, noteikti varat izvēlēties arī lielāku.

    Sienu biezuma palielināšanai ir arī tādas priekšrocības kā pārkares uzlabošana, kā arī 3D izdrukas padara ūdensnecaurlaidīgākas.

    3. Palielināt aizpildīšanas blīvumu

    Aizpildījuma raksts ir drukājamā objekta iekšējā struktūra. Nepieciešamais aizpildījuma daudzums galvenokārt ir atkarīgs no veidojamā objekta, taču parasti, lai nodrošinātu labu izturību, ir nepieciešams vismaz 20 % aizpildījums.

    Ja vēlaties vēl vairāk, varat to palielināt līdz pat 40 % un vairāk, taču, palielinot aizpildījuma blīvumu, atdeve samazinās.

    Jo vairāk to palielināsiet, jo mazāk uzlabosies jūsu 3D drukātās detaļas izturība. Es ieteiktu vispirms palielināt sieniņu biezumu, pirms palielināt pildījuma blīvumu tik augstu.

    Parasti 3D printeru lietotāji nepārsniedz 40 %, ja vien viņiem nav nepieciešama reāla funkcionalitāte un izdrukai nebūs nepieciešama slodze.

    Daudzos gadījumos pat 10 % pildījums ar kubveida pildījuma rakstu diezgan labi nodrošina izturību.

    4. Izmantot spēcīgu aizpildījuma modeli

    Lai nostiprinātu un nostiprinātu 3D izdrukas, ir lietderīgi izmantot izturībai paredzētu aizpildījuma rakstu. Attiecībā uz izturību cilvēki parasti izmanto režģa vai kubveida (Honeycomb) rakstu.

    Trīsstūra raksts ir ļoti labs arī izturības ziņā, taču, lai iegūtu vienmērīgu augšējo virsmu, jums būs nepieciešams labs augšējā slāņa biezums.

    Aizpildījuma raksti ir cieši saistīti ar aizpildījuma blīvumu, un daži aizpildījuma raksti pie 10% aizpildījuma blīvuma būs daudz spēcīgāki nekā citi. Ir zināms, ka Gyroid labi darbojas pie zema aizpildījuma blīvuma, taču kopumā tas nav ļoti spēcīgs aizpildījuma raksts.

    Gyroid ir piemērotāks elastīgiem pavedieniem un gadījumos, kad jūs varētu izmantot šķīstošus pavedienus, piemēram, HIPS.

    Kamēr sagriežat 3D izdruku, varat pārbaudīt, cik blīvs faktiski ir pildījums, izmantojot cilni "Priekšskatījums".

    5. Orientācijas maiņa (ekstrūzijas virziens)

    Vienkārši novietojot izdrukas horizontāli, pa diagonāli vai vertikāli uz drukas gultnes, var mainīties izdruku izturība, ņemot vērā 3D izdruku veidošanas virzienu.

    Daži cilvēki ir veikuši testus ar taisnstūrveida 3D izdrukām, kas orientētas dažādos virzienos, un konstatējuši, ka būtiski mainās detaļas izturība.

    Tas galvenokārt ir saistīts ar veidošanas virzienu un to, kā 3D izdrukas tiek veidotas, izmantojot atsevišķus slāņus, kas savienojas kopā. Kad 3D izdruka saplīst, tas parasti notiek slāņu līniju atdalīšanās dēļ.

    Skatīt arī: Kuras vietas Fix & amp; Remonts 3D printeri? Remonta izmaksas

    Varat noskaidrot, kurā virzienā jūsu 3D drukātajai detaļai būs vislielākais svars un spēks, un tad orientēt detaļu tā, lai slāņu līnijas nebūtu tajā pašā virzienā, bet gan pretējā.

    Vienkāršs piemērs varētu būt plaukta kronšteins, kur spēks būs vērsts uz leju. 3D-Pros parādīja, kā viņi 3D drukātu plaukta kronšteinu divās orientācijās. Viens no tiem cieta neveiksmi, bet otrs izturēja spēcīgi.

    Tā vietā, lai orientācija būtu plakana uz veidošanas plates, jums vajadzētu 3D drukāt plaukta kronšteinu uz sāniem, lai tā slāņi tiktu veidoti pāri, nevis gar daļu, kurai ir spēks un kura, visticamāk, tiks salauzta.

    Sākotnēji tas var būt neskaidrs, taču to var labāk izprast, ja to redzat vizuāli.

    Apskatiet zemāk redzamo videoklipu, lai uzzinātu, kā orientēt 3D izdrukas.

    6. Noregulējiet plūsmas ātrumu

    Neliela plūsmas ātruma regulēšana ir vēl viens veids, kā pastiprināt un nostiprināt 3D izdrukas. Ja izvēlaties to pielāgot, tomēr vēlaties veikt diezgan nelielas izmaiņas, jo galu galā varat izraisīt nepietiekamu ekstrūziju un pārmērīgu ekstrūziju.

    Varat pielāgot plūsmu konkrētām 3D drukas daļām, piemēram, "Wall Flow", kas ietver "Outer Wall Flow" & amp; "Inner Wall Flow", "Infill Flow", "Support Flow" un citas.

    Lai gan vairumā gadījumu plūsmas regulēšana ir pagaidu risinājums citai problēmai, tāpēc labāk būtu tieši palielināt līnijas platumu, nevis regulēt plūsmas ātrumu.

    7. Līnijas platums

    Cura, kas ir populārs griezējs, norāda, ka, pielāgojot līnijas platumu, kas ir vienāds ar drukas slāņa augstuma reizinājumu, 3D drukātie objekti var kļūt spēcīgāki.

    Mēģiniet pārāk daudz neregulēt līnijas platumu, līdzīgi kā plūsmas ātrumu, jo tas var novest pie pārmērīgas vai nepietiekamas ekstrūzijas. Laba ideja ir regulēt drukas ātrumu, lai netieši zināmā mērā regulētu plūsmu un līnijas platumu.

    8. Samazināt drukāšanas ātrumu

    Izmantojot mazāku drukas ātrumu, kā minēts iepriekš, var palielināt 3D izdrukas izturību, jo var atstāt vairāk materiāla, lai aizpildītu visas nepilnības, kas rastos, ja ātrums būtu pārāk liels.

    Ja palielināt līnijas platumu, vēlaties palielināt arī drukas ātrumu, lai saglabātu pastāvīgāku plūsmas ātrumu. Tas var arī uzlabot drukas kvalitāti, ja tā ir pareizi sabalansēta.

    Ja samazināsiet drukāšanas ātrumu, iespējams, būs jāsamazina drukāšanas temperatūra, lai ņemtu vērā ilgāku filamenta karstuma periodu.

    9. Samazināt dzesēšanu

    Pārāk ātra detaļu atdzesēšana var izraisīt sliktu slāņu saķeri, jo uzkarsētajam pavedienam nav pietiekami daudz laika, lai pienācīgi savienotos ar iepriekšējo slāni.

    Atkarībā no tā, no kāda materiāla 3D drukāat, varat mēģināt samazināt dzesēšanas ventilatora ātrumu, lai drukāšanas procesā jūsu detaļas varētu cieši savienoties.

    PLA vislabāk darbojas ar diezgan spēcīgu dzesēšanas ventilatoru, taču to var mēģināt sabalansēt ar drukāšanas temperatūru, drukas ātrumu un plūsmas ātrumu.

    10. Izmantojiet biezākus slāņus (palieliniet slāņa augstumu)

    Biezāku slāņu izmantošana nodrošina labāku adhēziju starp slāņiem. Biezāki slāņi rada vairāk atstarpju starp blakus esošajām slāņu daļām. Testos ir novērots, ka, izmantojot lielākus slāņu augstumus, tiek iegūtas izturīgākas 3D izdrukas.

    Ir pierādīts, ka 0,3 mm slāņa augstums izturības kategorijā pārspēj 0,1 mm slāņa augstumu. Ja drukas kvalitāte nav būtiska konkrētai 3D drukai, mēģiniet izmantot lielāku slāņa augstumu. Tas ir izdevīgi arī tāpēc, ka paātrina drukāšanas laiku.

    Apskatiet zemāk redzamo videoklipu, lai uzzinātu sīkāku informāciju par izturības testēšanu dažādiem slāņu augstumiem.

    11. Palieliniet sprauslas izmēru

    Jūs varat ne tikai samazināt 3D izdrukas drukāšanas laiku, bet arī palielināt detaļu izturību, izmantojot lielāku sprauslas diametru, piemēram, 0,6 mm vai 0,8 mm.

    Zemāk pievienotajā ModBot videoklipā ir parādīts, cik daudz ātrāk viņš varēja drukāt, kā arī tas, cik lielu izturību viņš ieguva, palielinot slāņu augstumu.

    Tas ir saistīts ar lielāku plūsmas ātrumu un lielāku slāņa platumu, kā rezultātā veidojas stingrāka detaļa. Tas uzlabo arī to, cik vienmērīgi var izspiest pavedienu un radīt labāku slāņu saķeri.

    Citas lietas, ko izmēģināt, lai nostiprinātu 3D izdrukas

    3D izdruku atlaidināšana

    3D izdruku atkausēšana ir termiskās apstrādes process, kurā 3D drukāto objektu pakļauj paaugstinātai temperatūrai, lai nostiprinātu to integritāti. Saskaņā ar Fargo 3D Printing testēšanas rezultātiem, veicot dažus testus, ir konstatēts, ka izturība palielinās par 40 %.

    Varat noskatīties Josefa Prusas video par atlaidināšanu, kurā viņš testē 4 dažādus materiālus - PLA, ABS, PETG, ASA, lai redzētu, kādas atšķirības rodas pēc atlaidināšanas.

    Galvanizācijas 3D izdrukas

    Šī metode kļūst arvien populārāka, jo ir praktiska un pieejama. Tā ietver iespieddarba detaļas iegremdēšanu ūdens un metāla sāls šķīdumā. Pēc tam caur to laiž elektrisko strāvu, tādējādi ap to veidojas metāla katjoni, kas ir kā plāns pārklājums.

    Rezultātā tiek iegūtas izturīgas un ilgmūžīgas 3D izdrukas. Vienīgais trūkums ir tas, ka var būt nepieciešami daudzi slāņi, ja vēlaties spēcīgāku izdruku. Daži no pārklājuma materiāliem ir cinks, hroms un niķelis. Šiem trim materiāliem ir visvairāk rūpniecisku pielietojumu.

    Tas ir ļoti vienkārši, lai orientētu modeli tā, ka vājākais punkts, kas ir slāņa robeža, nav tik pakļauts riskam. Rezultātā tiek iegūtas spēcīgākas 3D izdrukas.

    Lai uzzinātu vairāk par galvanisko 3D izdruku apstrādi, skatiet zemāk redzamo videoklipu.

    Noskatieties vēl vienu lielisku video par galvanizāciju, kurā sniegti vienkārši norādījumi par to, kā iegūt lielisku pārklājumu saviem modeļiem.

    Kā nostiprināt gatavās 3D izdrukas: epoksīda pārklājuma izmantošana

    Kad esat pabeidzis modeļa drukāšanu, var pareizi uzklāt epoksīdsveķu, lai pēc drukāšanas nostiprinātu modeli. Epoksīdsveķu piedeva, saukta arī par poliepoksīdu, ir funkcionāls cietinātājs, ko izmanto, lai padarītu jūsu gatavoto modeli stiprāku.

    Ar otiņas palīdzību uzmanīgi uzklājiet epoksīda pārklājumu uz 3D izdrukas tā, lai epoksīdsveķu viela nelaistītos uz leju. Plaisām un grūti sasniedzamiem stūriem izmantojiet mazākas otiņas, lai katra ārējās virsmas daļa būtu labi pārklāta.

    Skatīt arī: 9 veidi, kā novērst PETG deformāciju vai pacelšanu uz gultas

    Ļoti populārs 3D drukāšanas epoksīdsveķu pārklājums, ar kuru daudzi cilvēki ir guvuši panākumus, ir XTC-3D High Performance Print Coating no Amazon.

    Tas darbojas ar visiem 3D drukas materiāliem, piemēram, PLA, ABS, SLA izdrukām, kā arī pat ar koku, papīru un citiem materiāliem.

    Šīs epoksīdsveķu masas komplekts ir ļoti ilgnoturīgs, jo, lai iegūtu labus rezultātus, nav nepieciešams izmantot daudz.

    Daudzi cilvēki saka: "Mazliet ir daudz". Pēc epoksīdsveķu sacietēšanas jūs iegūsiet papildu izturību un lielisku, caurspīdīgu un spīdīgu virsmu, kas izskatās lieliski.

    Tas ir pavisam vienkārši izdarāms, bet, ja vēlaties uzzināt vairāk par epoksīda pārklājuma uzklāšanu 3D izdrukām, skatiet Matter Hackers video.

    Kā nostiprināt sveķu 3D izdrukas

    Lai nostiprinātu sveķu 3D izdrukas, palieliniet modeļa sieniņu biezumu, ja tas ir dobjots, līdz aptuveni 3 mm. Izturību varat palielināt, pievienojot aptuveni 25 % elastīgo sveķu, lai tie būtu elastīgi. Pārliecinieties, ka modelis netiek pārāk ilgi cietināts, jo tas var padarīt sveķus trauslus.

    Roy Hill

    Rojs Hils ir kaislīgs 3D drukāšanas entuziasts un tehnoloģiju guru ar bagātīgām zināšanām par visām lietām, kas saistītas ar 3D drukāšanu. Ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi šajā jomā Rojs ir apguvis 3D projektēšanas un drukāšanas mākslu, kā arī kļuvis par ekspertu jaunākajās 3D drukas tendencēs un tehnoloģijās.Rojs ir ieguvis mašīnbūves grādu Kalifornijas Universitātē, Losandželosā (UCLA), un viņš ir strādājis vairākos cienījamos uzņēmumos 3D drukāšanas jomā, tostarp MakerBot un Formlabs. Viņš ir arī sadarbojies ar dažādiem uzņēmumiem un privātpersonām, lai radītu pielāgotus 3D drukātus produktus, kas ir mainījuši viņu nozares.Neatkarīgi no aizraušanās ar 3D drukāšanu, Rojs ir dedzīgs ceļotājs un brīvdabas entuziasts. Viņam patīk pavadīt laiku dabā, doties pārgājienos un kempingā ar ģimeni. Savā brīvajā laikā viņš arī konsultē jaunos inženierus un dalās ar savām bagātajām zināšanām par 3D drukāšanu, izmantojot dažādas platformas, tostarp savu populāro emuāru 3D Printerly 3D Printing.