FDM 3D spausdintuvai puikiai tinka kurti įperkamus prototipus ir atlikti „pasidaryk pats“ projektus namuose. Nepaisant to, daugelis žmonių, bandydami pagaminti funkcines dalis su 3D spausdintuvu, susiduria su ta pačia problema: gatavo produkto stiprumu. Bet kaip galite padaryti savo 3D spaudinius stipresnius? Pažvelkime į kai kuriuos pagrindinius veiksmus, kurių galite imtis kiekviename spausdinimo proceso etape.
Tinkamų medžiagų pasirinkimas tvirtiems 3D spaudiniams
Medžiagos vaidina svarbų vaidmenį nustatant jūsų kuriamų 3D spaudinių stiprumą, todėl galite rinktis iš daugybės siūlų pasirinkimų. Svarbu įvertinti pasirinktus siūlus pagal spausdinamų objektų poreikius. Pavyzdžiui, PLA tinka dekoratyviniams modeliams, kurie bus ant lentynos, tačiau jums gali prireikti tokios medžiagos kaip nailonas, kad galėtumėte spausdinti funkcinius įrankius. Žemiau rasite daugybę kaitinimo siūlų variantų ir geriausių jų naudojimo atvejų.
- PLA: PLA arba polipieno rūgštis yra labiausiai paplitusi medžiaga, naudojama FDM 3D spausdinimui. Ši medžiaga yra standi ir kieta, tačiau ji taip pat yra gana trapi, palyginti su kitomis 3D spausdinimo medžiagomis. PLA yra geras pasirinkimas besimokantiems apie 3D spausdinimą, nes juo lengva spausdinti ir beveik visada bus galima pasiekti gerų rezultatų.
- ABS: ABS arba akrilnitrilo butadieno stirenas yra daug stipresnis nei PLA, tačiau su juo taip pat sunkiau spausdinti. Dėl ABS tvirtumo jis idealiai tinka funkcinėms dalims, tačiau jis yra nelankstus ir į tai reikia atsižvelgti renkantis siūlą.
- PETG: PETG arba polietileno tereftalatas yra patogioje vietoje tarp ABS ir PLA. Jis yra stipresnis nei PLA ir lankstesnis nei ABS, taip pat pasižymi puikiu cheminiu atsparumu. Dėl to PETG puikiai tinka naudoti lauke ir kitoje atšiaurioje aplinkoje.
- Nailonas: Nailonas yra viena iš stipriausių, lanksčiausių ir patvariausių FDM medžiagų rinkoje. Iš nailono 3D spausdintuvo siūlelio galima gaminti funkcines dalis ir įrankius, taip pat dekoratyvinius elementus.
- Anglies pripildyti siūlai: Anglies pluošto įtraukimas į gijas tapo labai populiarus. Tai retai pagerina gatavų spaudinių stiprumą, tačiau gali pagerinti sluoksnio sukibimą.
Tinkamos 3D spausdintuvo gijų medžiagos pasirinkimas bet kuriam projektui yra sunku. Rinkdamiesi siūlą turėtumėte ištirti visas galimas parinktis, ypač kai dirbate su objektais, kurie turi tarnauti.
Stiprių 3D modelių kūrimas 3D spausdinimui
Panašiai kaip ir medžiagos, kurias pasirenkate 3D spaudiniams, kiekvieno spaudinio dizainas taip pat daro didelę įtaką 3D spaudinių stiprumui. Kuriant tvirtesnius 3D spausdinamus modelius reikia šiek tiek pasimokyti. Nors negalite iškart pradėti kurti stipriausių spaudinių, toliau rasite keletą pagrindinių svarstymų, į kuriuos turite atsižvelgti. Laikui bėgant jūsų 3D modelių dizainas tobulės ir sužinosite daugiau apie stiprių formų kūrimą.
3D spausdinami STL failai be klaidų
Nesvarbu, ar naudojate „Blender“, „Fusion 360“ ar bet kurį kitą 3D projektavimo įrankį kurdami 3D spausdinamus modelius, klaidų retkarčiais pasitaiko. Geras to pavyzdys yra modeliai be kolektoriaus, kai modelio išorėje yra spragų, dėl kurių jis negali tinkamai pjaustyti.
Tokio pobūdžio problemą išspręsti lengviau nei bet kada anksčiau. Beveik kiekvienas rinkoje esantis pjaustytuvas, įskaitant Cura, gali nuskaityti, ar modeliuose nėra klaidų, kai įkeliate juos pjaustymui, dažnai pasiūlydami taisymą. Tačiau, žinoma, visada geriausia mokytis ir tobulinti 3D modeliavimo kokybę, kad visų pirma išvengtumėte klaidų.
Streso paskirstymas ir 3D spausdinimas
Tiksliai numatyti, kur mechaninis įtempis labiausiai paveiks 3D spausdintą objektą, yra iššūkis. Inžinieriai atlieka sudėtingą matematiką, kad tai išsiaiškintų dirbdami su dideliais projektais, tačiau jūs galite pasinaudoti savo intuicija, kad išspręstumėte šią problemą dirbdami su savo dizainu. Jūs tiesiog turite paklausti savęs, ar jūsų sukurtos formos bus stiprios.
Aukščiau pateiktas vaizdas yra geras to pavyzdys. Be jokio tvirtinimo, kampinė dalis kairėje būtų labai silpna ir linkusi įtrūkti, jei jėga būtų taikoma bet kuriam galui. Dešinėje pusėje esantis kampinis gabalas turi įtvarą, kuris padės išspręsti šią problemą. Galite pažvelgti į profesionalių inžinierių darbą, kad susidarytumėte idėją apie stipriausias formas ir pritaikytumėte jas savo dizainui.
Stiprių 3D modelių pjaustymas 3D spausdinimui
Nustatymai, kuriuos pasirenkate pjaustytuvo programinėje įrangoje, yra dar vienas veiksnys, kuris turės įtakos jūsų 3D spaudinių stiprumui. Pjaustymo programinė įranga gali būti bauginanti, kai pirmą kartą pradedate darbą, bet mes suskirstėme svarbiausius nustatymus, į kuriuos reikia atsižvelgti, kai stengiatės pagerinti 3D spaudinių stiprumą.
3D spausdinimo užpildymo tankis ir raštai
3D spausdintuvams sukurti vientisus objektus užtruktų daug laiko ir būtų brangu, o dauguma pjaustyklės programinės įrangos pagal numatytuosius nustatymus naudoja užpildymą objektų viduje, kad sutaupytumėte laiko ir siūlų. 20–30 % užpildymo tankis paprastai yra toks pat stiprus kaip ir kietas objektas, tačiau panyrus žemiau šios slenksčio spaudiniai gali būti silpnesni.
Tačiau tankis nėra vienintelis veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti. Daugelis pjaustytuvų taip pat suteikia galimybę pasirinkti skirtingus 3D spaudinių užpildymo modelius. Šešiakampiai užpildymai yra labai dažni, tačiau 3D arba atsitiktinių imčių užpildymo parinktys dažnai yra stipresnės. Norėdami gauti geriausius rezultatus, turėtumėte eksperimentuoti su užpildymo parinktimis pjaustyklėje.
Tinkamas vidinės ir išorinės sienos storis
Nors jūsų 3D spaudinio vidus nėra vientisas, išorinės ir vidinės jo sienos yra tokios. Pridėjus papildomų sienų, kad jos taptų storesnės, 3D spaudinių stiprumas padidės iki ribos, todėl verta eksperimentuoti su šia parinktimi, kad gautumėte geriausių rezultatų. Daugelis pjaustytuvų jus įspės, jei jūsų sienelės storis per didelis.
Tinkamos 3D spausdinimo orientacijos pasirinkimas
Kaip tikriausiai žinote, FDM 3D spausdintuvai spausdina sluoksniais. Sluoksniai prilimpa vienas prie kito, tačiau ryšiai tarp kiekvieno sluoksnio paprastai yra silpniausia įprasto 3D spausdinamo objekto dalis. Galite manyti, kad tai panašu į medžio apdirbimą: įgudęs dailidė visada dirbs su grūdais, kad užtikrintų, jog dalys yra tvirtos.
Galite pakeisti 3D spaudinių orientaciją pjaustyklėje, kad pagerintumėte jų stiprumą tokiu pat būdu. Įsitikinę, kad įtempimas laikysis sluoksnių krypties, o ne prieštaraus jiems, sumažinsite skilimo ir kitų spaudinių problemų tikimybę.
Užbaikite 3D spaudinius, kad padidintumėte stiprumą
Galiausiai, kaip paskutinę sritį, kurią reikia apsvarstyti, laikas pagalvoti apie 3D spausdinimo apdailos būdai kurie gali sustiprinti jūsų objektus. Yra daug būdų, kaip užbaigti 3D spausdintus objektus, tačiau tik vienas suteiks jūsų modeliams tvirtumo: epoksidinės dervos dangos.
Galite tepti epoksidine derva savo 3D spausdintus objektus, kai jie bus baigti. Taip jūsų spaudinių išorėje bus pridėtas kietas sluoksnis, taip pat paslėptos sluoksnių linijos, susidariusios spausdinant. Žinoma, tai turėtų būti naudojama kartu su kitais šio straipsnio patarimais, o ne kaip jį pakeisti.
3D spaudinių stiprinimas
Jėga yra svarbus aspektas gaminant beveik bet ką. FDM 3D spausdintuvai gali pagaminti neįtikėtinai stiprius objektus, tačiau jie pasikliauja naudotoju, kad išnaudos visą savo potencialą. Trumpai tariant, čia aprašyti metodai yra puiki pradžia visiems, norintiems pagerinti jėgą 3D spaudinių, tačiau norint gauti geriausią rezultatą, reikia pasitelkti ir savo kūrybiškumą rezultatus.
