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3D打印有许多功能用途,可能需要相当大的强度才能正常发挥。 即使你有一些审美的3D打印,你仍然希望有一定的强度,以便它能保持良好的状态。
我决定写一篇文章,详细介绍如何使你的3D打印部件更坚固,让你对你制作的物体的耐久性更有信心。
继续阅读,以获得一些关于如何改进和加强你的3D打印作品的好建议。
为什么你的3D打印件会变软、变弱和变脆?
导致3D打印作品变脆或变弱的主要原因是长丝中积累的水分。 一些3D长丝由于过度暴露,自然容易从空气中吸收水分。 试图将吸收了水分的长丝加热到高温,会引起气泡和爆裂,导致挤压变弱。
在这种情况下,你要做的是烘干你的长丝。 有几种方法可以有效地烘干长丝,第一种方法是把你的长丝轴放在烤箱里,以低热的方式烘干。
你首先要确保你的烤箱温度是用温度计正确校准的,因为烤箱温度可能相当不准确,特别是在较低的温度。
另一个更受欢迎的方法是使用专门的长丝烘干机,如亚马逊的SUNLU长丝烘干机。 大多数使用这种方法的人对他们的结果非常满意,能够保存他们认为不再有效的长丝。
但也有一些评论,人们说它加热不够,尽管这些可能是有问题的设备。
一位3D打印尼龙的用户使用SUNLU长丝烘干机,他说他的打印作品现在变得干净而漂亮。
我建议你使用一个额外的保温层,如一个大塑料袋或一个纸板箱来保持热量。
其他可能导致印刷品变软、变弱、变脆的因素是填充密度和壁厚。 下面我将带你了解提高3D印刷品强度的想法方法。
如何加固& 使3D打印件更坚固? PLA、ABS、PETG& 更多
1.使用更坚固的材料
与其使用已知的在某些情况下很弱的材料,你可以选择使用能够在强大的力量或冲击下保持良好的材料。
我建议使用像亚马逊的聚碳酸酯与碳纤维加固的东西。
这种灯丝在3D打印社区获得了大量的关注,因为它在3D打印中提供了真正的强度。 它有超过600个评分,在撰写本文时,目前是4.4/5.0。
最重要的是,与人们使用的另一种较强的材料ABS相比,它只是很容易打印。
人们用于功能性3D打印或一般强度的另一种广泛使用的长丝是OVERTURE PETG 1.75毫米长丝,众所周知,它比PLA强一点,而且仍然相当容易进行3D打印。
2.增加壁厚
加强和巩固你的3D打印作品的最佳方法之一是增加你的壁厚。 壁厚只是你的3D打印作品的外壁有多厚,用 "壁线数 "和 "外线宽度 "来衡量。
我建议最小壁厚为1.6毫米,但为了获得更大的强度,你绝对可以做得更大。
增加壁厚也有改善悬垂的好处,也能使3D打印品更加水密。
3.增加填充物密度
填充图案是被打印物体的内部结构。 你需要的填充量主要取决于你所创造的物体,但一般来说,你希望填充量至少为20%,以获得良好的强度。
如果你想走得更远,你可以把它提高到40%以上,但提高填充密度的回报是递减的。
你增加的越多,你的3D打印部件的强度改善就越少。 我建议在增加填充密度之前先增加你的壁厚。
一般来说,3D打印机的用户不会超过40%,除非他们需要一些真正的功能,而且打印的东西会有承重作用。
在许多情况下,即使是10%的填充物与立方体填充图案也能很好地提高强度。
4.使用强大的填充模式
使用为强度而建立的填充图案是一个好主意,可以加强你的3D打印作品,并强化它们。 当涉及到强度时,人们倾向于使用网格或立方体(蜂窝)图案。
三角形图案的强度也确实不错,但你需要有一个好的顶层厚度,以获得一个均匀的顶面。
填充图案与填充密度密切相关,在10%的填充密度下,一些填充图案会比其他图案强得多。 众所周知,Gyroid在低填充密度下表现良好,但它总体上并不是一个非常强大的填充图案。
Gyroid更适用于柔性长丝和可能使用HIPS等可溶解长丝的情况。
当你切开你的3D打印时,你可以通过检查 "预览 "选项卡来检查填充物的实际密度。
5.改变方向(挤压方向)
简单地将打印件水平、斜向或垂直地放在打印床上,就可以改变打印件的强度,因为3D打印件的创建方向不同。
有些人对朝向不同方向的矩形3D打印件进行了测试,发现零件强度有明显变化。
这主要是与构建方向有关,以及3D打印是如何通过独立的层粘合在一起的。 当3D打印破裂时,通常是由于层线的分离。
你可以做的是弄清楚你的3D打印部件在哪个方向会有最大的重量和力量,然后确定部件的方向,使其在同一方向没有层线,而是相反。
一个简单的例子是架子上的托架,其受力方向是向下的。 3D-Pros展示了他们是如何3D打印出两个方向的架子托架的。 其中一个惨遭失败,而另一个则坚强地站起来。
你不应该把方向平放在构建板上,而应该把架子上的支架3D打印在它的侧面,这样它的层是横着建的,而不是沿着有力气的部分建的,这样更容易断。
这在一开始可能会让人感到困惑,但你可以通过直观地看到它来获得更好的理解。
请看下面的视频,以获得关于确定3D打印件方向的指导。
6.调整流速
稍微调整你的流速是加强和强化你的3D打印的另一种方法。 如果你选择调整,你要做相当小的改变,因为你最终可能会造成挤压不足和过度挤压。
你可以为你的3D打印的特定部分调整流量,如 "墙体流量",包括 "外墙流量"&;"内墙流量","填充流量","支撑流量",以及其他。
虽然,在大多数情况下,调整流量是对另一个问题的暂时解决,所以你最好直接增加线宽,而不是调整流速。
7.线宽
Cura是一个流行的切片机,它提到将你的线宽调整为打印层高度的偶数倍,实际上可以使你的3D打印对象更强大。
尽量不要过多地调整线宽,与流量类似,因为这可能会导致再次出现过度和不足的挤压。 调整打印速度是一个好主意,可以在一定程度上间接调整流量和线宽。
8.降低打印速度
如上所述,使用较低的打印速度可以提高3D打印的强度,因为它可以留下更多的材料来填补速度过高时出现的任何空隙。
如果你增加线宽,你也要增加打印速度,以保持更稳定的流速。 在正确平衡的情况下,这也可以改善打印质量。
如果你确实降低了你的打印速度,你可能不得不降低你的打印温度,以考虑到你的长丝将处于高温下的时间增加。
9.减少冷却
冷却部件的速度过快会导致不良的层粘连,因为加热后的灯丝没有足够的时间与前一层适当地结合。
根据你所打印的材料,你可以尝试降低你的冷却风扇速度,这样你的零件在打印过程中可以牢固地结合在一起。
PLA在有相当强的冷却风扇的情况下效果最好,但可以尝试与印刷温度、印刷速度和流速相平衡。
10.使用更厚的图层(增加图层高度)
使用较厚的图层会使图层之间有更好的粘合力。 较厚的图层会在图层的相邻部分之间出现更多的空隙。 测试表明,较大的图层高度被观察到,产生的3D打印件更坚固。
See_also: 最具耐热性的5种3D打印长丝在强度方面,0.3毫米的层高已被证明优于0.1毫米的层高。 如果打印质量对特定的3D打印来说并不重要,可以尝试使用更大的层高。 这也是有益的,因为它可以加快打印时间。
请看下面的视频,了解关于不同层高的强度测试的更多细节。
11.增加喷嘴尺寸
你不仅可以减少3D打印的时间,而且还可以通过使用更大的喷嘴直径,如0.6毫米或0.8毫米,来增加零件的强度。
ModBot的以下视频介绍了他的打印速度有多快,以及他从层高增加中得到的强度增加。
这与增加的流速和增加的层宽有关,导致更多的刚性部件。 它还改善了长丝挤压的平稳性,创造了更好的层粘性。
试图加强3D打印的其他事情
退火的3D打印件
退火的3D打印件是一个热处理过程,将3D打印对象放在一个增加的温度下,以加强其完整性。 根据Fargo 3D打印公司的测试,人们显示强度增加了40%。
See_also: 3D打印机树脂处理指南 - 树脂,异丙醇你可以看看Josef Prusa关于退火的视频,他测试了4种不同的材料--PLA、ABS、PETG、ASA,看看退火后会出现什么样的差异。
电镀3D打印件
这种做法正变得越来越流行,因为它既实用又实惠。 这包括将印刷部件浸入水和金属盐溶液中。 然后电流通过它,从而使金属离子,如薄涂层,在它周围形成。
唯一的缺点是,如果你想获得更强的打印效果,可能需要很多层。 一些电镀材料包括锌、铬和镍。 这三种材料的工业应用最多。
这样做的目的很简单,就是让模型的最弱点,也就是图层边界不那么暴露。 结果就是更强的3D打印。
关于电镀3D打印的更多信息,请看下面的视频。
请看另一个关于电镀的精彩视频,其中有关于如何在你的模型上获得出色的表面处理的简单说明。
如何强化3D打印成品:使用环氧树脂涂层
当你完成打印模型时,可以正确地应用环氧树脂来加强打印后的模型。 环氧树脂,也被称为聚环氧树脂,是一种功能性硬化剂,用于使你的读制模型更牢固。
借助刷子,轻轻地将环氧树脂涂层涂在3D打印件上,使环氧树脂不会滴下来。 在缝隙和难以触及的角落使用较小的刷子,使外部的每个部分都被充分覆盖。
一个非常受欢迎的3D打印环氧树脂涂层,大量的人已经获得了成功,这就是亚马逊的XTC-3D高性能打印涂层。
它适用于各种3D打印材料,如PLA、ABS、SLA打印材料,以及甚至木材、纸张和其他材料。
一套这种环氧树脂是非常持久的,因为你根本不需要使用太多,就能获得良好的效果。
许多人说 "一点就通",在环氧树脂固化后,你会得到一些额外的强度和一个可爱的透明和有光泽的表面,看起来很棒。
这是一件简单的事情,但如果你想知道更多关于在3D打印件上应用环氧树脂涂层的信息,请看Matter Hackers的视频。
如何强化树脂3D打印件
为了加强树脂3D打印,如果模型是镂空的,可将其壁厚增加到3毫米左右。 你可以在树脂桶中加入25%左右的柔性树脂,使其具有一定的柔性强度,从而提高耐用性。 确保不要过度固化模型,这样会使树脂变脆。