3D izpisi imajo veliko funkcionalnih uporab, ki lahko za pravilno delovanje zahtevajo precejšnjo moč. Tudi če imate nekaj estetskih 3D izpisov, boste še vedno želeli določeno raven moči, da se bodo dobro obdržali.

Odločil sem se napisati članek, v katerem bom podrobno opisal, kako lahko svoje 3D natisnjene dele naredite močnejše, da boste lahko bolj zaupali v vzdržljivost predmetov, ki jih izdelujete.

V nadaljevanju preberite nekaj dobrih nasvetov, kako izboljšati in okrepiti svoje 3D izpise.

Zakaj so vaši 3D-odtisi mehki, šibki in krhki?

Glavni vzrok za krhke ali šibke 3D izpise je nabiranje vlage v filamentu. Nekateri 3D filamenti zaradi prevelike izpostavljenosti naravno absorbirajo vlago iz zraka. Če poskušate filament, ki je absorbiral vlago, segreti na visoko temperaturo, lahko pride do mehurčkov in pokanja, kar povzroči šibko iztiskanje.

V tem primeru želite posušiti filament. Obstaja več načinov učinkovitega sušenja filamenta, pri čemer je prvi način ta, da kolut filamenta položite v pečico pri nizki temperaturi.

Najprej se morate prepričati, da je temperatura v pečici pravilno umerjena s termometrom, saj je lahko temperatura v pečici precej nenatančna, zlasti pri nižjih temperaturah.

Druga bolj priljubljena metoda je uporaba specializiranega sušilnika filamentov, kot je SUNLU Filament Dryer z Amazona. Večina ljudi, ki ga uporabljajo, je zelo zadovoljna s svojimi rezultati, saj so lahko rešili filamente, za katere so mislili, da niso več učinkoviti.

Vendar je bilo nekaj mešanih mnenj, v katerih so ljudje rekli, da se ne segreje dovolj, čeprav gre morda za okvarjene enote.

Eden od uporabnikov, ki 3D tiska najlon, ki je znan po tem, da vpija vlago, je uporabil sušilnik filamentov SUNLU in dejal, da so njegovi odtisi zdaj čisti in lepi.

Priporočam, da uporabite dodatno plast izolacije, na primer veliko plastično vrečko ali kartonsko škatlo, ki bo zadržala toploto.

Drugi dejavniki, ki lahko prispevajo k mehkemu, šibkemu in krhkemu odtisu, so gostota polnila in debelina stene. V nadaljevanju vam bom predstavil idejne metode za izboljšanje trdnosti vaših 3D-odtisov.

Kako ojačati in utrditi 3D tisk? PLA, ABS, PETG in še več

1. Uporabite močnejše materiale

Namesto materialov, za katere je znano, da so v nekaterih primerih šibki, lahko izberete materiale, ki se dobro obnesejo pri močnih silah ali udarcih.

Priporočam, da izberete nekaj, kot je polikarbonat z ojačitvijo iz ogljikovih vlaken iz podjetja Amazon.

Ta filament je v skupnosti 3D tiskanja zelo priljubljen, saj zagotavlja resnično trdnost 3D odtisov. Ima več kot 600 ocen in je v času pisanja tega članka ocenjen z 4,4/5,0.

Najboljša stvar pri tem je, kako enostavno ga je natisniti v primerjavi z ABS, ki je še en močnejši material, ki ga ljudje uporabljajo.

Drug pogosto uporabljen filament, ki ga ljudje uporabljajo za funkcionalne 3D izpise ali za splošno moč, je filament OVERTURE PETG 1,75 mm, za katerega je znano, da je nekoliko močnejši od PLA, a ga je še vedno zelo enostavno 3D tiskati.

2. Povečajte debelino stene

Ena najboljših metod za krepitev in ojačitev 3D izpisov je povečanje debeline stene. Debelina stene je preprosto debelina zunanje stene 3D izpisa, ki se meri s "številom sten" in "širino zunanjih črt".

Debelina stene ne sme biti manjša od 1,2 mm. Priporočam najmanjšo debelino stene 1,6 mm, vendar lahko za večjo trdnost uporabite tudi večjo debelino.

Povečanje debeline stene ima tudi prednosti, saj izboljša previse in izboljša vodotesnost 3D izpisov.

3. Povečanje gostote zapolnjevanja

Vzorec polnila je notranja struktura tiskanega predmeta. Količina polnila je odvisna predvsem od predmeta, ki ga ustvarjate, na splošno pa velja, da je za dobro trdnost potrebno vsaj 20-odstotno polnilo.

Če se želite še bolj potruditi, jo lahko povečate na več kot 40 %, vendar je donosnost povečevanja gostote zapolnitve vedno manjša.

Bolj ko jo boste povečali, manjša bo trdnost vašega 3D tiskanega dela. Priporočam, da najprej povečate debelino stene, preden tako močno povečate gostoto zapolnitve.

Na splošno uporabniki 3D tiskalnikov ne presegajo 40 %, razen če potrebujejo resnično funkcionalnost in bo tiskanina nosilna.

V mnogih primerih se tudi 10-odstotna zapolnitev z vzorcem kubične zapolnitve zelo dobro obnese pri trdnosti.

4. Uporabite močan vzorec zapolnitve

Uporaba vzorca polnila, izdelanega za trdnost, je dobra zamisel za okrepitev 3D izpisov in njihovo utrditev. Ko gre za trdnost, ljudje običajno uporabljajo vzorec Grid ali vzorec Cubic (Honeycomb).

Trikotni vzorec je zelo dober tudi za trdnost, vendar boste morali imeti dobro debelino zgornjega sloja, da boste dobili enakomerno zgornjo površino.

Vzorci zapolnjevanja so tesno povezani z gostoto zapolnjevanja, pri čemer bodo nekateri vzorci zapolnjevanja pri 10-odstotni gostoti zapolnjevanja veliko močnejši od drugih. Znano je, da se gyroid dobro obnese pri nizki gostoti zapolnjevanja, vendar na splošno ni zelo močan vzorec zapolnjevanja.

Gyroid je primernejši za prožne filamente in za uporabo topljivih filamentov, kot je HIPS.

Med rezanjem 3D-tiska lahko preverite, kako gosta je polnila, tako da preverite zavihek "Predogled".

5. Spreminjanje orientacije (smer iztiskanja)

Že samo postavitev odtisov vodoravno, diagonalno ali navpično na tiskalno podlago lahko spremeni moč odtisov zaradi smeri nastanka 3D odtisov.

Nekateri so opravili teste na pravokotnih 3D odtisih, ki so usmerjeni v različne smeri, in ugotovili, da se trdnost delov bistveno spremeni.

To je povezano predvsem s smerjo izdelave in načinom izdelave 3D odtisov z ločenimi plastmi, ki se povezujejo med seboj. Kadar se 3D odtis zlomi, je to običajno posledica ločevanja linij plasti.

Lahko pa ugotovite, v katero smer bo vaš 3D natisnjeni del imel največjo težo in silo, nato pa del usmerite tako, da linije plasti ne bodo v isti smeri, temveč v nasprotni.

Enostaven primer je nosilec za police, pri katerem bo sila usmerjena navzdol. 3D-Pros je pokazal, kako so 3D-tiskali nosilec za police v dveh smereh. Ena je bila neuspešna, druga pa je bila trdna.

Namesto da bi bila orientacija ravna na gradbeni plošči, bi morali nosilec police natisniti na strani, tako da bi bile plasti vgrajene prečno in ne vzdolž dela, na katerega deluje sila in ki se bo najverjetneje zlomil.

Na začetku je to lahko zmedeno, vendar lahko to bolje razumete z vizualnim prikazom.

V spodnjem videoposnetku si oglejte navodila za usmerjanje 3D odtisov.

6. Prilagodite stopnjo pretoka

Rahlo prilagajanje hitrosti pretoka je še en način za okrepitev in ojačitev vaših 3D-odtisov. Če se odločite za prilagajanje, morate narediti precej majhne spremembe, saj lahko na koncu povzročite premajhno ali preveliko ekstrudiranje.

Pretok lahko prilagodite za določene dele 3D-tiska, kot so "Wall Flow", ki vključuje "Outer Wall Flow" & "Inner Wall Flow", "Infill Flow", "Support Flow" in druge.

Čeprav je v večini primerov prilagajanje pretoka začasna rešitev za drugo težavo, zato bi bilo bolje neposredno povečati širino linije in ne prilagajati stopnje pretoka.

7. Širina črte

Cura, ki je priljubljen program za rezanje, omenja, da lahko s prilagoditvijo širine črte na enakomerni večkratnik višine plasti tiska dejansko ojačate svoje 3D natisnjene predmete.

Širine črte ne nastavljajte preveč, podobno kot hitrost pretoka, saj lahko to ponovno privede do prevelikega ali premajhnega iztiskanja. Dobro je, da prilagodite hitrost tiskanja in tako do določene mere posredno prilagodite pretok in širino črte.

8. Zmanjšanje hitrosti tiskanja

Z uporabo nižje hitrosti tiskanja, kot je navedeno zgoraj, lahko povečate trdnost 3D odtisov, saj lahko ostane več materiala za zapolnitev morebitnih vrzeli, ki bi nastale, če bi bila hitrost previsoka.

Če povečate širino črte, želite povečati tudi hitrost tiskanja, da ohranite bolj konstanten pretok. To lahko ob pravilnem ravnovesju izboljša tudi kakovost tiskanja.

Če zmanjšate hitrost tiskanja, boste morda morali znižati tudi temperaturo tiskanja, da bi upoštevali daljši čas segrevanja filamenta.

9. Zmanjšanje hlajenja

Prehitro hlajenje delov lahko povzroči slabši oprijem plasti, saj segreti filamenti nimajo dovolj časa, da bi se ustrezno povezali s prejšnjo plastjo.

Glede na material, ki ga 3D-tiskate, lahko poskusite zmanjšati hitrost ventilatorja za hlajenje, da se bodo vaši deli med tiskanjem močno povezali.

PLA najbolje deluje z dokaj močnim hladilnim ventilatorjem, vendar lahko to poskušate uravnotežiti s temperaturo tiskanja, hitrostjo tiskanja in pretokom.

10. Uporabite debelejše plasti (povečajte višino plasti)

Uporaba debelejših plasti omogoča boljši oprijem med plastmi. Debelejše plasti povzročijo več vrzeli med sosednjimi deli plasti. Testiranja so pokazala, da so pri večjih višinah plasti nastali močnejši 3D izpisi.

Višina plasti 0,3 mm je bila dokazano boljša od višine plasti 0,1 mm v kategoriji trdnosti. Poskusite uporabiti večjo višino plasti, če kakovost tiska ni bistvena za določen 3D-tisk. To je koristno tudi zato, ker pospešuje čas tiskanja.

V spodnjem videoposnetku si oglejte več podrobnosti o testiranju trdnosti za različne višine plasti.

11. Povečajte velikost šobe

Z uporabo večjega premera šobe, na primer 0,6 mm ali 0,8 mm, lahko ne le skrajšate čas tiskanja svojih 3D izpisov, temveč tudi povečate trdnost svojih delov.

V spodnjem videoposnetku podjetja ModBot je prikazan postopek, kako hitro je lahko tiskal, in večja trdnost, ki jo je dosegel s povečanjem višine plasti.

To je povezano z večjo hitrostjo pretoka in večjo širino plasti, kar vodi do bolj togega dela. Izboljša se tudi gladkost iztiskanja filamenta in boljši oprijem plasti.

Druge stvari, s katerimi lahko poskusite okrepiti 3D tisk

Žarjenje 3D odtisov

Žarjenje 3D-tiskovin je postopek toplotne obdelave 3D-tiskanih predmetov pri povišani temperaturi, da se okrepi njihova celovitost. Pri nekaterih testiranjih je bilo ugotovljeno, da se je po testiranju podjetja Fargo 3D Printing trdnost povečala za 40 %.

Oglejte si videoposnetek Josefa Pruse o žarjenju, v katerem testira štiri različne materiale - PLA, ABS, PETG in ASA, da bi videl, kakšne razlike se pojavijo pri žarjenju.

Galvanizacija 3D odtisov

Ta postopek postaja vse bolj priljubljen, saj je praktičen in cenovno dostopen. Pri tem se tiskarski del potopi v raztopino vode in kovinskih soli. Nato se skozi njega pretaka električni tok, kar povzroči, da se okoli njega oblikujejo kovinski kationi, kot tanka prevleka.

Rezultat so trpežni in dolgotrajni 3D izpisi. Edina slabost je, da bo morda potrebnih več plasti, če želite močnejši izpis. Nekateri materiali za prevleko so cink, krom in nikelj. Ti trije se najpogosteje uporabljajo v industriji.

To je preprosto, saj usmeri model tako, da najšibkejša točka, to je meja plasti, ni tako izpostavljena. Rezultat so močnejši 3D odtisi.

Za več informacij o galvanizaciji 3D odtisov si oglejte spodnji videoposnetek.

Oglejte si še en odličen videoposnetek o galvanizaciji s preprostimi navodili, kako na svojih modelih doseči odličen zaključek.

Kako okrepiti končni 3D tisk: uporaba epoksidnega premaza

Ko končate s tiskanjem modela, lahko pravilno nanesete epoksidno maso, da po tiskanju utrdite model. Epoksidna masa, znana tudi kot poliepoksid, je funkcionalno trdilo, ki se uporablja za utrditev vašega prebranega modela.

S čopičem nežno nanesite epoksi premaz na 3D izpise tako, da epoksi ne bo kapljal. Za razpoke in težko dostopne kotičke uporabite manjše čopiče, da bo vsak del zunanjosti dobro prekrit.

Zelo priljubljen epoksi premaz za 3D tiskanje, s katerim je bilo uspešnih že veliko ljudi, je XTC-3D High Performance Print Coating iz podjetja Amazon.

Deluje z vsemi vrstami 3D-tiskanih materialov, kot so PLA, ABS, SLA-izpisi, pa tudi z lesom, papirjem in drugimi materiali.

Komplet tega epoksidnega lepila je zelo obstojen, saj ga za dobre rezultate ni treba uporabiti veliko.

Mnogi pravijo, da "malo je veliko". Ko se epoksi strdi, dobite nekaj dodatne trdnosti in čudovito čisto in sijočo površino, ki je videti odlično.

Postopek je preprost, če pa želite izvedeti več o nanašanju epoksidnega premaza na 3D izpise, si oglejte videoposnetek podjetja Matter Hackers.

Kako okrepiti 3D tisk iz smole

Če želite okrepiti 3D tisk iz smole, povečajte debelino stene modela, če je ta izdolben, na približno 3 mm. Trajnost lahko povečate tako, da v posodo s smolo dodate približno 25 % prožne smole, da bo imela model nekaj prožne trdnosti. Poskrbite, da model ne bo preveč strjen, zaradi česar lahko smola postane krhka.