งานพิมพ์ 3 มิติมีการใช้งานหลายหน้าที่ ซึ่งต้องใช้ความแข็งแรงพอสมควรจึงจะทำงานได้อย่างเหมาะสม แม้ว่าคุณจะมีงานพิมพ์ 3 มิติที่สวยงาม คุณก็ยังต้องการความแข็งแรงในระดับหนึ่งเพื่อให้ทนทาน

ฉันตัดสินใจเขียนบทความที่มีรายละเอียดวิธีทำให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติแข็งแรงขึ้น คุณมีความมั่นใจมากขึ้นในความทนทานของวัตถุที่คุณกำลังสร้าง

อ่านต่อไปเรื่อยๆ เพื่อรับเคล็ดลับดีๆ ในการปรับปรุงและเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติของคุณ

ทำไมงานพิมพ์ 3 มิติของคุณถึงออกมานุ่มนวล อ่อนแอ & เปราะหรือไม่

สาเหตุหลักของงานพิมพ์ 3 มิติที่เปราะหรืออ่อนแอคือการสะสมความชื้นในเส้นใย เส้นใย 3 มิติบางชนิดมักจะดูดซับความชื้นจากอากาศเนื่องจากการเปิดรับแสงมากเกินไป การพยายามทำให้ไส้หลอดร้อนขึ้นที่อุณหภูมิสูงซึ่งดูดซับความชื้นไว้ได้อาจทำให้เกิดฟองและฟองอากาศ ซึ่งนำไปสู่การอัดขึ้นรูปที่อ่อนแอ

สิ่งที่คุณต้องการทำในสถานการณ์นี้คือทำให้ไส้หลอดของคุณแห้ง มีสองสามวิธีในการทำให้ไส้หลอดแห้งอย่างมีประสิทธิภาพ วิธีแรกคือการใส่หลอดไส้ในเตาอบที่ความร้อนต่ำ

ก่อนอื่นคุณต้องแน่ใจว่าอุณหภูมิเตาอบของคุณได้รับการสอบเทียบอย่างถูกต้องด้วยเทอร์โมมิเตอร์ เนื่องจากอุณหภูมิของเตาอบ อาจมีความคลาดเคลื่อนค่อนข้างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ

อีกวิธีที่ได้รับความนิยมมากขึ้นคือการใช้เครื่องเป่าเส้นใยแบบพิเศษ เช่น SUNLU Filament Dryer จาก Amazon คนส่วนใหญ่ที่ใช้สิ่งนี้ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเคลือบอีพ็อกซี่กับงานพิมพ์ 3 มิติ โปรดดูวิดีโอโดย Matter Hackers

วิธีเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติเรซิน

เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติเรซิน ให้เพิ่ม ความหนาของผนังของโมเดลถ้าเจาะเป็นรูประมาณ 3 มม. คุณสามารถเพิ่มความทนทานได้โดยเติมเรซินที่ยืดหยุ่นได้ประมาณ 25% ลงในถังเรซินเพื่อให้มีความแข็งแรงที่ยืดหยุ่นได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่ได้อบโมเดลมากเกินไปซึ่งจะทำให้เรซินเปราะได้

มีบทวิจารณ์ที่หลากหลายแม้ว่าบางคนจะบอกว่ามันร้อนไม่พอ แม้ว่าสิ่งเหล่านี้อาจเป็นหน่วยที่ผิดพลาด

ผู้ใช้รายหนึ่งที่พิมพ์ 3 มิติ Nylon ซึ่งมีชื่อเสียงในเรื่องการดูดซับความชื้นใช้ SUNLU Filament Dryer และกล่าวว่างานพิมพ์ของเขาออกมาสะอาดและสวยงามแล้ว

ฉันขอแนะนำให้คุณใช้ฉนวนพิเศษอีกชั้นหนึ่ง เช่น ถุงพลาสติกขนาดใหญ่หรือกล่องกระดาษแข็งเพื่อกักเก็บความร้อนไว้

ปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่องานพิมพ์ที่อ่อน อ่อนแอ และเปราะคือ ความหนาแน่นของ infill และความหนาของผนัง ฉันจะแนะนำวิธีการคิดต่างๆ เพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งในงานพิมพ์ 3 มิติของคุณด้านล่างนี้

คุณจะเสริม & ทำให้การพิมพ์ 3 มิติแข็งแกร่งขึ้น? PLA, ABS, PETG & เพิ่มเติม

1. ใช้วัสดุที่แข็งแกร่งกว่า

แทนที่จะใช้วัสดุที่ทราบกันดีว่าอ่อนแอในบางกรณี คุณสามารถเลือกใช้วัสดุที่สามารถรับแรงหรือแรงกระแทกได้ดี

ฉันขอแนะนำ ไปกับบางอย่างเช่นโพลีคาร์บอเนตที่มีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์จาก Amazon

เส้นใยนี้กำลังได้รับแรงดึงมากมายในชุมชนการพิมพ์ 3 มิติเพื่อมอบความแข็งแกร่งที่แท้จริงในการพิมพ์ 3 มิติ มีการให้คะแนนมากกว่า 600 รายการและขณะนี้อยู่ที่ 4.4/5.0 ในขณะที่เขียน

สิ่งที่ดีที่สุดเกี่ยวกับสิ่งนี้คือความง่ายในการพิมพ์เมื่อเทียบกับ ABSซึ่งเป็นอีกหนึ่งวัสดุที่แข็งแรงกว่าที่ผู้คนใช้

เส้นใยที่ใช้กันแพร่หลายอีกชนิดหนึ่งที่ผู้คนใช้สำหรับการพิมพ์ 3 มิติเชิงฟังก์ชันหรือเพื่อความแข็งแรงโดยทั่วไปคือเส้นใย OVERTURE PETG 1.75 มม. ซึ่งแข็งแรงกว่า PLA เล็กน้อยและยังสวย พิมพ์ 3 มิติได้ง่ายด้วย

2. เพิ่มความหนาของผนัง

วิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติของคุณคือการเพิ่มความหนาของผนัง ความหนาของผนังเป็นเพียงความหนาของผนังด้านนอกของงานพิมพ์ 3 มิติ โดยวัดจาก "จำนวนเส้นผนัง" และ "ความกว้างของเส้นด้านนอก"

คุณไม่ต้องการความหนาของผนังน้อยกว่า 1.2 มม. ฉันขอแนะนำให้มีความหนาของผนังขั้นต่ำ 1.6 มม. แต่หากต้องการความแข็งแรงมากขึ้น คุณสามารถไปได้สูงกว่านี้แน่นอน

การเพิ่มความหนาของผนังยังมีประโยชน์ในการปรับปรุงระยะยื่น และทำให้งานพิมพ์ 3 มิติกันน้ำได้มากขึ้น

3. เพิ่มความหนาแน่นของการเติม

รูปแบบการเติมคือโครงสร้างภายในของวัตถุที่กำลังพิมพ์ ปริมาณการเติมที่คุณต้องการขึ้นอยู่กับวัตถุที่คุณกำลังสร้างเป็นหลัก แต่โดยทั่วไปแล้ว คุณต้องการการเติมอย่างน้อย 20% เพื่อความแข็งแกร่งที่ดี

หากคุณต้องการเพิ่มไปอีกขั้น คุณสามารถเพิ่ม สูงถึง 40%+ แต่มีผลตอบแทนที่ลดลงเมื่อเพิ่มความหนาแน่นของไส้กรอง

ยิ่งคุณเพิ่มปริมาณมากขึ้น ความแข็งแรงของชิ้นงานที่พิมพ์ 3 มิติก็จะยิ่งน้อยลง ฉันขอแนะนำให้เพิ่มความหนาของผนังก่อนเพิ่มความหนาแน่นของการเติมสูงมาก

โดยทั่วไปแล้ว ผู้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะไม่เกิน 40% เว้นแต่ว่าพวกเขาต้องการฟังก์ชันการทำงานจริงและงานพิมพ์จะต้องแบกภาระ

ในหลายกรณี แม้กระทั่ง 10% การเติมด้วยรูปแบบการเติมแบบลูกบาศก์ได้ผลดีในด้านความแข็งแรง

4. ใช้รูปแบบการเติมที่แข็งแกร่ง

การใช้รูปแบบการเติมที่สร้างขึ้นเพื่อความแข็งแกร่งเป็นความคิดที่ดีในการเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติของคุณและทำให้แข็งแกร่งขึ้น เมื่อพูดถึงความแข็งแรง ผู้คนมักจะใช้รูปแบบตารางหรือลูกบาศก์ (รังผึ้ง)

รูปแบบสามเหลี่ยมนั้นดีสำหรับความแข็งแกร่งเช่นกัน แต่คุณจะต้องมีความหนาของชั้นบนสุดที่ดีเพื่อให้ได้ความสม่ำเสมอ พื้นผิวด้านบน

รูปแบบการเติมทำงานอย่างใกล้ชิดกับความหนาแน่นของการเติม โดยที่รูปแบบการเติมบางอย่างที่ความหนาแน่นการเติม 10% จะแข็งแกร่งกว่ารูปแบบอื่นๆ มาก เป็นที่ทราบกันดีว่า Gyroid ทำงานได้ดีที่ความหนาแน่นของไส้กรองต่ำ แต่โดยรวมแล้วไม่ใช่รูปแบบการเติมที่แข็งแกร่งมากนัก

Gyroid นั้นดีกว่าสำหรับเส้นใยที่ยืดหยุ่น และในกรณีที่คุณอาจใช้ไส้ที่ละลายได้ เช่น HIPS

ในขณะที่คุณแบ่งชิ้นส่วนงานพิมพ์ 3 มิติ คุณสามารถตรวจสอบความหนาแน่นของวัสดุเติมได้โดยการตรวจสอบแท็บ "ดูตัวอย่าง"

5. การเปลี่ยนการวางแนว (ทิศทางการอัดขึ้นรูป)

เพียงวางงานพิมพ์ในแนวนอน แนวทแยง หรือแนวตั้งบนแท่นพิมพ์ของคุณก็สามารถเปลี่ยนความแข็งแรงของงานพิมพ์ได้เนื่องจากทิศทางที่สร้างงานพิมพ์ 3 มิติ

บางคนได้ทำการทดสอบกับการพิมพ์ 3 มิติแบบสี่เหลี่ยมที่มุ่งเน้นในทิศทางต่างๆ และพบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในความแข็งแรงของชิ้นส่วน

ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับทิศทางการสร้างและวิธีการสร้างภาพพิมพ์ 3 มิติผ่านเลเยอร์ที่แยกจากกันซึ่งเชื่อมเข้าด้วยกัน เมื่อการพิมพ์ 3 มิติขาดตอน มักจะเกิดจากการแยกของเส้นเลเยอร์

สิ่งที่คุณทำได้คือพิจารณาว่าชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของคุณจะมีน้ำหนักและแรงอยู่เบื้องหลังไปในทิศทางใดมากที่สุด จากนั้นจัดแนวชิ้นส่วนที่ไม่มีเส้นชั้นในทิศทางเดียวกันแต่ตรงกันข้าม

ตัวอย่างง่ายๆ เช่น สำหรับโครงยึดชั้นวาง ซึ่งแรงจะชี้ลงด้านล่าง 3D-Pros แสดงวิธีที่พวกเขาพิมพ์ 3D ฉากยึดชั้นวางในสองทิศทาง อันหนึ่งล้มเหลวอย่างน่าสังเวช ในขณะที่อีกอันยืนขึ้นอย่างแข็งแกร่ง

แทนที่จะวางแนวราบบนฐานรองพิมพ์ คุณควรพิมพ์โครงยึดชั้นวางแบบ 3 มิติที่ด้านข้าง เพื่อให้ชั้นของมันถูกสร้างขึ้นตามขวางแทนที่จะอยู่ตามส่วนต่างๆ ซึ่งมีผลบังคับและมีแนวโน้มที่จะแตกหัก

การทำความเข้าใจนี้อาจสร้างความสับสนในตอนแรก แต่คุณสามารถทำความเข้าใจได้ดีขึ้นด้วยการดูด้วยสายตา

ตรวจสอบวิดีโอด้านล่างเพื่อดู คำแนะนำในการวางแนวการพิมพ์ 3 มิติของคุณ

6. ปรับอัตราการไหล

การปรับอัตราการไหลของคุณเล็กน้อยเป็นอีกวิธีหนึ่งในการเสริมและเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติของคุณ หากคุณเลือกที่จะปรับค่านี้ คุณต้องทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเนื่องจากอาจจบลงด้วยการอัดขึ้นรูปเกินและเกินออกได้

คุณสามารถปรับการไหลสำหรับส่วนเฉพาะของการพิมพ์ 3 มิติของคุณ เช่น "การไหลบนผนัง" ซึ่งรวมถึง "การไหลนอกผนัง" & “Inner Wall Flow”, “Infill Flow”, “Support Flow” และอื่นๆ

แม้ว่าในกรณีส่วนใหญ่ การปรับ Flow เป็นการแก้ไขชั่วคราวสำหรับปัญหาอื่น ดังนั้นคุณควรเพิ่มบรรทัดโดยตรงจะดีกว่า ความกว้างแทนที่จะปรับอัตราการไหล

7. ความกว้างของเส้น

Cura ซึ่งเป็นตัวแบ่งส่วนข้อมูลยอดนิยมระบุว่าการปรับความกว้างของเส้นให้สูงขึ้นหลายเท่าของความสูงของเลเยอร์ของงานพิมพ์จะทำให้วัตถุที่พิมพ์ 3 มิติแข็งแรงขึ้นได้

พยายามอย่าทำ ปรับ Line Width มากเกินไป คล้ายกับ Flow Rate เพราะจะทำให้ Over และ Under Extrusion ได้อีก เป็นความคิดที่ดีที่จะปรับความเร็วในการพิมพ์เพื่อปรับการไหลและความกว้างของเส้นโดยอ้อมในระดับหนึ่ง

8. ลดความเร็วในการพิมพ์

การใช้ความเร็วการพิมพ์ที่ต่ำลง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นสามารถเพิ่มความแข็งแรงของงานพิมพ์ 3 มิติได้ เนื่องจากสามารถทิ้งวัสดุไว้ข้างหลังเพื่อเติมช่องว่างที่อาจเกิดขึ้นหากความเร็วสูงเกินไป

หากคุณเพิ่มความกว้างของเส้น คุณต้องเพิ่มความเร็วในการพิมพ์ด้วยเพื่อให้อัตราการไหลคงที่มากขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์เมื่อมีความสมดุลอย่างถูกต้อง

หากคุณลดความเร็วในการพิมพ์ คุณอาจต้องลดอุณหภูมิการพิมพ์ลงเพื่อพิจารณาระยะเวลาที่เส้นใยของคุณจะอยู่ภายใต้ความร้อนที่เพิ่มขึ้น

9. ลดการระบายความร้อน

ชิ้นส่วนระบายความร้อนด้วยอย่างรวดเร็วอาจทำให้ชั้นยึดเกาะได้ไม่ดีเนื่องจากเส้นใยที่ให้ความร้อนไม่มีเวลามากพอที่จะยึดติดกับชั้นก่อนหน้านี้ได้อย่างเหมาะสม

ขึ้นอยู่กับวัสดุที่คุณจะพิมพ์ 3 มิติ คุณสามารถลองลดอัตราพัดลมระบายความร้อนของคุณ ดังนั้นชิ้นส่วนของคุณสามารถยึดติดกันได้อย่างแข็งแรงในระหว่างกระบวนการพิมพ์

PLA ทำงานได้ดีที่สุดกับพัดลมระบายความร้อนที่ค่อนข้างแรง แต่สามารถพยายามรักษาสมดุลนี้ด้วยอุณหภูมิการพิมพ์ ความเร็วในการพิมพ์ และอัตราการไหล

10. ใช้เลเยอร์ที่หนาขึ้น (เพิ่มความสูงของเลเยอร์)

การใช้เลเยอร์ที่หนาขึ้นทำให้การยึดเกาะระหว่างเลเยอร์ดีขึ้น ชั้นที่หนาขึ้นจะทำให้เกิดช่องว่างมากขึ้นระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของชั้น การทดสอบแสดงให้เห็นว่าความสูงของเลเยอร์ที่มากขึ้นได้รับการสังเกตว่าสร้างงานพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งขึ้น

ความสูงของเลเยอร์ 0.3 มม. แสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพดีกว่าความสูงของเลเยอร์ 0.1 มม. ในหมวดความแข็งแกร่ง ลองใช้ความสูงของเลเยอร์ที่ใหญ่ขึ้น หากคุณภาพการพิมพ์ไม่จำเป็นสำหรับการพิมพ์ 3 มิติที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ยังมีประโยชน์เนื่องจากช่วยเร่งเวลาในการพิมพ์

ตรวจสอบวิดีโอด้านล่างสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทดสอบความแข็งแรงสำหรับความสูงของเลเยอร์ต่างๆ

11. เพิ่มขนาดหัวฉีด

คุณไม่เพียงลดเวลาในการพิมพ์งานพิมพ์ 3 มิติของคุณ แต่ยังสามารถเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นส่วนได้โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดที่ใหญ่ขึ้น เช่น 0.6 มม. หรือ 0.8 มม.

วิดีโอด้านล่างโดย ModBot ผ่านกระบวนการที่รวดเร็วกว่าที่เขาทำได้พิมพ์ เช่นเดียวกับความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นที่เขาได้รับจากการเพิ่มความสูงของเลเยอร์

มันเกี่ยวข้องกับอัตราการไหลที่เพิ่มขึ้นและความกว้างของเลเยอร์ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่ชิ้นส่วนที่แข็งขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงวิธีการที่เส้นใยสามารถขับออกได้อย่างราบรื่นและสร้างการยึดเกาะของชั้นที่ดีขึ้น

สิ่งอื่นๆ ที่ควรพยายามเสริมความแข็งแกร่งให้กับการพิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3 มิติการหลอม

การหลอม การพิมพ์ 3 มิติเป็นกระบวนการรักษาความร้อนโดยวางวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติไว้ภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเพื่อเสริมความสมบูรณ์ จากการทดสอบบางอย่าง ผู้คนได้แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น 40% ตามการทดสอบของ Fargo 3D Printing

คุณสามารถดูวิดีโอของ Josef Prusa เกี่ยวกับการหลอม ซึ่งเขาได้ทดสอบวัสดุต่างๆ 4 ชนิด ได้แก่ PLA, ABS, PETG, ASA เพื่อดูว่าความแตกต่างประเภทใดที่เกิดขึ้นจากการหลอม

การพิมพ์ 3 มิติด้วยไฟฟ้า

วิธีปฏิบัตินี้กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเนื่องจากใช้งานได้จริงและราคาไม่แพง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการแช่ชิ้นส่วนการพิมพ์ในน้ำและสารละลายเกลือของโลหะ จากนั้นกระแสไฟฟ้าจะผ่านเข้าไป จึงทำให้ไอออนของโลหะ เช่น เคลือบบางๆ ก่อตัวขึ้นรอบๆ

ผลที่ได้คืองานพิมพ์ 3 มิติที่ทนทานและใช้งานได้ยาวนาน ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคืออาจต้องใช้หลายชั้นหากคุณต้องการงานพิมพ์ที่แข็งแรงกว่า วัสดุชุบบางชนิด ได้แก่ สังกะสี โครม และนิเกิล ทั้งสามรุ่นนี้มีการใช้งานทางอุตสาหกรรมมากที่สุด

สิ่งนี้ทำได้ง่ายๆ ในการปรับทิศทางโมเดลให้อยู่ในทิศทางที่อ่อนแอที่สุดจุดซึ่งเป็นขอบเขตของชั้นจะไม่ถูกเปิดเผย ผลลัพธ์ที่ได้คืองานพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแรงกว่า

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับงานพิมพ์ 3 มิติด้วยไฟฟ้า โปรดดูวิดีโอด้านล่าง

ดูวิดีโอที่ยอดเยี่ยมอีกรายการหนึ่งเกี่ยวกับการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า พร้อมคำแนะนำง่ายๆ เกี่ยวกับวิธีทำให้ได้ผลงานที่ยอดเยี่ยมบน โมเดลของคุณ

วิธีเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานพิมพ์ 3 มิติที่เสร็จแล้ว: การใช้การเคลือบอีพ็อกซี่

เมื่อคุณพิมพ์โมเดลเสร็จแล้ว สามารถใช้อีพ็อกซี่ได้อย่างถูกต้องเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโมเดลหลังการพิมพ์ อีพ็อกซี่หรือที่เรียกว่าโพลีอีพอกไซด์คือสารเพิ่มความแข็งที่ใช้งานได้ ซึ่งใช้เพื่อทำให้โมเดลที่อ่านมาของคุณแข็งแกร่งขึ้น

ใช้แปรงค่อยๆ ทาอีพ็อกซี่เคลือบกับงานพิมพ์ 3 มิติในลักษณะที่อีพ็อกซี่จะ ไม่หยดลง ใช้แปรงขนาดเล็กลงสำหรับรอยแยกและมุมที่เข้าถึงยาก เพื่อให้ทุกส่วนของภายนอกได้รับการปกปิดอย่างดี

การเคลือบอีพ็อกซี่การพิมพ์ 3 มิติที่ได้รับความนิยมอย่างมากซึ่งผู้คนจำนวนมากประสบความสำเร็จคือ XTC-3D High Performance Print การเคลือบผิวจาก Amazon

ใช้งานได้กับวัสดุพิมพ์ 3 มิติทุกประเภท เช่น PLA, ABS, งานพิมพ์ SLA รวมถึงไม้ กระดาษ และวัสดุอื่นๆ

ชุดอีพ็อกซี่นี้ใช้งานได้ยาวนานมาก เพราะคุณไม่จำเป็นต้องใช้อะไรมากเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี

หลายคนพูดว่า "แค่นิดหน่อยก็ใช้ได้นานมาก" หลังจากการบ่มอีพ็อกซี่แล้ว คุณจะได้รับความแข็งแรงเป็นพิเศษและพื้นผิวที่ใสและแวววาวสวยงามซึ่งดูดี

เป็นเรื่องง่ายที่จะทำ แต่ถ้าคุณต้องการ