При 3D-печати можно легко упустить из виду детали заполнения, но они существенно влияют на качество печати. Мне всегда интересно, какая деталь заполнения является самой сильной, поэтому я пишу этот пост, чтобы ответить на этот вопрос и поделиться им с другими любителями 3D-принтеров.

Итак, какой рисунок наполнителя самый прочный? Это зависит от области применения вашей 3D-печати, но в целом, сотовый рисунок является самым прочным из всех существующих. Технически говоря, прямолинейный рисунок является самым прочным, когда учитывается направление силы, но слабым в противоположном направлении.

Не существует универсального шаблона заполнения, именно поэтому существует так много шаблонов заполнения, потому что некоторые из них лучше других в зависимости от функциональности.

Продолжайте читать, чтобы получить больше информации о прочности деталей с вставками и других важных факторах прочности деталей.

Если вы хотите увидеть некоторые из лучших инструментов и аксессуаров для ваших 3D-принтеров, вы можете легко найти их на Amazon. Я отфильтровал некоторые из лучших продуктов, так что посмотрите внимательно.

Что такое самый сильный узор для заполнения?

Исследование 2016 года показало, что сочетание прямолинейного рисунка со 100% заполнением показало самую высокую прочность на разрыв при значении 36,4 Мпа.

Это был только тест, поэтому вы не захотите использовать 100% наполнителя, но он показывает реальную эффективность этого рисунка наполнителя.

Самым сильным рисунком заполнения является Прямолинейный, но только если он выровнен по направлению силы, у него есть свои недостатки, поэтому имейте это в виду.

Если говорить о конкретном направлении силы, то прямолинейный рисунок заполнения очень силен по направлению силы, но гораздо слабее против направления силы.

Удивительно, но прямолинейный рисунок заполнения очень эффективен с точки зрения использования пластика, поэтому он печатает быстрее, чем соты (на 30% быстрее) и некоторые другие рисунки.

Наилучший универсальный рисунок наполнителя - сотовый, иначе называемый кубическим.

Соты (кубические) - это, вероятно, самый популярный шаблон наполнителя для 3D-печати. Многие пользователи 3D-принтеров рекомендуют его, потому что он обладает такими отличными качествами и характеристиками. Я использую его для многих своих отпечатков, и у меня нет никаких проблем с ним.

Соты имеют меньшую прочность в направлении действия силы, но равную прочность во всех направлениях, что делает их технически более прочными в целом, поскольку можно утверждать, что прочно только самое слабое звено.

Сотовый рисунок не только выглядит эстетично, но и широко используется во многих областях для обеспечения прочности. Даже композитные сэндвич-панели аэрокосмического класса включают сотовый рисунок в свои детали, чтобы вы знали, что он заслужил свою репутацию.

Не забывайте, что в аэрокосмической промышленности этот шаблон используется в основном из-за производственного процесса, а не из-за прочности. Это самый прочный шаблон, который они могут использовать с учетом своих ресурсов, в противном случае они могут использовать гироидный или кубический шаблон.

Для некоторых материалов может быть довольно сложно использовать некоторые рисунки заполнения, поэтому они используют лучшее из того, что могут сделать.

Honeycomb действительно использует много движения, что означает, что он печатается медленнее.

Какой ваш любимый узор для заливки? от 3Dprinting

Пользователь провел испытания, чтобы определить влияние рисунка наполнителя на механические характеристики, и обнаружил, что лучше всего использовать линейный или диагональный рисунок (линейный, наклоненный на 45°).

При использовании более низких процентов наполнителя не было большой разницы между линейным, диагональным и даже шестиугольным (сотовым) рисунком, а поскольку соты медленнее, не стоит использовать их при низкой плотности наполнителя.

При более высоких процентах наполнителя шестиугольник показал механическую прочность, аналогичную линейной, в то время как диагональ показала на 10% большую прочность, чем линейная.

Список наиболее сильных моделей встраивания

У нас есть шаблоны заполнения, которые известны как 2D или 3D.

Многие используют 2D заливки для средней печати, некоторые могут быть быстрыми заливками, которые используются для слабых моделей, но у вас все еще есть сильные 2D заливки.

У вас также есть стандартные 3D-наполнители, которые используются для того, чтобы сделать ваши 3D-отпечатки не только прочнее, но и прочнее во всех направлениях силы.

Их печать займет больше времени, но они значительно повышают механическую прочность 3D-печатных моделей, что очень важно для функциональных отпечатков.

Следует помнить, что существует множество различных слайсеров, но независимо от того, используете ли вы Cura, Simplify3D, Slic3r, Makerbot или Prusa, в них будут присутствовать версии этих сильных шаблонов заполнения, а также некоторые пользовательские шаблоны.

Самыми сильными моделями заполнения являются:

• Сетка - 2D заполнение
• Треугольники - 2D заполнение
• Трехгранник - 2D заполнение
• Cubic - 3D заполнение
• Cubic (подразделение) - 3D заполнение и использует меньше материала, чем Cubic
• Октет - 3D заполнение
• Quarter Cubic - 3D заполнение
• Гироид - Увеличение силы при меньшем весе

Гироид и прямолинейный - еще два отличных варианта, которые известны своей высокой прочностью. Гироид может испытывать трудности при печати, если плотность наполнителя низкая, поэтому для того, чтобы добиться нужного результата, потребуется немного проб и ошибок.

Кубическое подразделение - это тип, который очень прочен и быстро печатается. Он обладает удивительной прочностью в трех измерениях и длинными прямыми печатными дорожками, что позволяет ему быстрее заполнять слои.

Какова самая сильная доля заполняемости

Другим важным фактором прочности деталей является процент наполнения, который придает деталям большую структурную целостность.

Если подумать, то, как правило, чем больше пластика в середине детали, тем она прочнее, потому что силе приходится преодолевать большую массу.

Очевидным ответом здесь является то, что 100% заполнение будет самым прочным, но это еще не все. Мы должны сбалансировать время печати и материал с прочностью детали.

Средняя плотность заполнения, которую применяют пользователи 3D-принтеров, составляет 20%, также она используется по умолчанию во многих программах слайсеров.

Это отличная плотность наполнителя для деталей, созданных для внешнего вида и не несущих нагрузки, но для функциональных деталей, которым нужна прочность, мы определенно можем использовать более высокую плотность.

Полезно знать, что как только вы достигаете очень высокого процентного содержания нити, например, 50%, это дает большую убывающую отдачу в том, насколько сильно она укрепляет ваши детали.

Они также делают детали тяжелее, что может увеличить вероятность их поломки из-за физики и силы, поскольку масса x ускорение = чистая сила.

Какова самая быстрая схема заполнения?

Самым быстрым рисунком заполнения должен быть рисунок линий, который вы, возможно, видели на видео и фотографиях.

Это, вероятно, самый популярный шаблон заполнения, и он используется по умолчанию во многих программах слайсеров. Он обладает приличной прочностью и использует малое количество нити, что делает его самым быстрым шаблоном заполнения, если не считать отсутствие шаблона вообще.

Какие еще факторы делают 3D-отпечатки прочными?

Хотя вы пришли сюда в поисках шаблонов заполнения для прочности, толщина стенок или количество стенок оказывает большее влияние на прочность детали, а также существует множество других факторов. Отличным источником информации о прочных 3D-печатях является этот пост на GitHub.

На самом деле существует довольно классный продукт, который может сделать ваши 3D-печатные детали прочнее, и его используют некоторые пользователи 3D-принтеров. Он называется Smooth-On XTC-3D High Performance Coating.

Он предназначен для придания 3D-печати гладкости, но также делает 3D-детали немного прочнее, так как добавляет покрытие по всему периметру.

Качество нити

Не все нити производятся одинаково, поэтому убедитесь, что вы приобретаете нити от авторитетных, проверенных брендов для достижения наилучшего качества. Недавно я сделал пост о том, как долго служат 3D-печатные детали, в котором есть информация об этом, так что можете ознакомиться с ней.

Смесь нитей/композиты

Многие филаменты были разработаны для повышения прочности, чем вы можете воспользоваться. Вместо обычного PLA вы можете выбрать PLA plus или PLA, смешанный с другими материалами, такими как дерево, углеродное волокно, медь и многое другое.

У меня есть "Ultimate Filament Guide", в котором подробно описано множество различных материалов для нитей.

Ориентация печати

Это простой, но упускаемый из виду метод, который может усилить ваши отпечатки. Слабыми местами ваших отпечатков всегда будут линии слоев.

Информация, полученная в результате этого небольшого эксперимента, должна дать вам лучшее понимание того, как располагать детали для печати. Возможно, всего лишь повернув деталь на 45 градусов, вы увеличите прочность печати более чем в два раза.

Или, если вы не возражаете против избыточного использования материалов и длительного времени печати, вы не ошибетесь с конфигурацией "твердой" плотности печати.

Существует специальный термин "анизотропный", который означает, что объект имеет большую часть своей прочности в направлении XY, а не Z. В некоторых случаях напряжение по оси Z может быть в 4-5 раз слабее, чем напряжение по оси XY.

Детали 1 и 3 были самыми слабыми, так как направление рисунка было параллельно краям объекта. Это означало, что основная прочность детали была обусловлена слабой прочностью склеивания PLA, которая в маленьких деталях будет очень мала.

Простой поворот детали на 45 градусов способен придать вашим напечатанным деталям двойную прочность.

Количество оболочек/периметров

Оболочки определяются как все внешние части или около внешней части модели, которые являются контурами или внешними периметрами каждого слоя. Проще говоря, это количество слоев на внешней стороне отпечатка.

Оболочки оказывают огромное влияние на прочность детали, где добавление всего одной дополнительной оболочки может технически обеспечить такую же прочность детали, как и дополнительное 15-процентное заполнение 3D-печатной детали.

При печати оболочки - это детали, которые печатаются первыми для каждого слоя. Имейте в виду, что это, конечно, увеличит время печати, так что это компромисс.

Толщина оболочки

Помимо добавления оболочек в отпечатки, вы можете увеличить толщину оболочки для повышения прочности детали.

Это часто делается, когда детали нужно отшлифовать или обработать, потому что это изнашивает деталь. Большая толщина оболочки позволяет отшлифовать деталь и сохранить первоначальный вид модели.

Толщина оболочки обычно оценивается в несколько раз больше диаметра сопла, главным образом для того, чтобы избежать дефектов печати.

Количество стен и толщина стен также играют роль, но уже технически являются частью оболочки и представляют собой ее вертикальные части.

Чрезмерное экструдирование

Около 10-20% избыточной экструзии в ваших настройках придаст вашим деталям большую прочность, но вы увидите снижение эстетики и точности. Может потребоваться несколько проб и ошибок, чтобы найти скорость потока, которая вас устраивает, поэтому используйте это в своих интересах.

Меньшие слои

My3DMatter обнаружил, что меньшая высота слоя ослабляет 3D-печатный объект, хотя это не является окончательным и, вероятно, имеет много переменных, которые влияют на это утверждение.

Однако компромисс здесь заключается в том, что переход от сопла 0,4 мм к соплу 0,2 мм удвоит время печати, от чего большинство людей воздерживается.

Для создания действительно прочной 3D-печатной детали необходимо иметь хороший рисунок и процент заполнения, добавить твердые слои для стабилизации структуры заполнения, увеличить периметр верхнего и нижнего слоев, а также внешней части (оболочки).

Соединив все эти факторы вместе, вы получите чрезвычайно прочную и долговечную деталь.

Если вы любите высококачественные 3D-отпечатки, вам понравится набор инструментов для 3D-принтера AMX3d Pro Grade от Amazon. Это основной набор инструментов для 3D-печати, в котором есть все необходимое для удаления, очистки и завершения 3D-печати.

Это дает вам возможность:

• Легкая очистка 3D-отпечатков - набор из 25 деталей с 13 лезвиями ножей и 3 ручками, длинным пинцетом, плоскогубцами с иголками и клей-карандашом.
• Простое удаление 3D-отпечатков - перестаньте повреждать свои 3D-отпечатки, используя один из 3 специализированных инструментов для их удаления
• Идеальная отделка 3D-отпечатков - комбинация из 3 частей, 6 инструментов для точного скребка, резца и ножа позволяет проникать в мелкие щели для получения великолепной отделки
• Станьте профессионалом в области 3D-печати!