3D tlačiarne FDM sú ideálne na vytváranie cenovo dostupných prototypov a vykonávanie domácich majstrovských projektov. Napriek tomu mnohí ľudia narážajú na rovnaký problém, keď sa pokúšajú vyrobiť funkčné diely pomocou 3D tlačiarne: pevnosť hotového produktu. Ale ako môžete svoje 3D výtlačky posilniť? Pozrime sa na niektoré z kľúčových krokov, ktoré môžete vykonať v každej fáze procesu tlače.

Výber správnych materiálov pre silné 3D výtlačky

Materiály zohrávajú významnú úlohu v sile 3D výtlačkov, ktoré vytvárate, a na výber máte množstvo možností filamentu. Je dôležité posúdiť vlákna, ktoré si vyberiete, na základe potrieb objektov, ktoré tlačíte. Napríklad PLA je vhodný pre okrasné modely, ktoré budú sedieť na poličke, ale možno budete potrebovať materiál ako nylon na tlač funkčných nástrojov. Nižšie nájdete celý rad možností vlákna spolu s ich najlepšími prípadmi použitia.

  • PLA: PLA alebo kyselina polymliečna je najbežnejším materiálom používaným na 3D tlač FDM. Tento materiál je tuhý a tvrdý, no v porovnaní s inými 3D tlačiteľnými materiálmi je tiež pomerne krehký. PLA je dobrou voľbou pre tých, ktorí sa učia o 3D tlači, pretože sa ľahko tlačí a takmer vždy ponúka dobré výsledky.
    instagram viewer
  • ABS: ABS alebo akrylonitrilbutadiénstyrén je oveľa pevnejší ako PLA, ale tiež sa s ním ťažšie tlačí. Pevnosť ABS ho robí ideálnym pre funkčné časti, ale je nepružný a to je potrebné zvážiť pri výbere vlákna.
  • PETG: PETG, alebo polyetyléntereftalát, je pohodlným stredom medzi ABS a PLA. Je pevnejší ako PLA a pružnejší ako ABS a zároveň ponúka vynikajúcu chemickú odolnosť. Vďaka tomu je PETG skvelý na použitie vonku a v iných drsných prostrediach.
  • Nylon: Nylon je jedným z najpevnejších, najflexibilnejších a najodolnejších FDM materiálov na trhu. Nylonové vlákno 3D tlačiarne je možné použiť na výrobu funkčných dielov a nástrojov, ako aj dekoratívnych predmetov.
  • Vlákna naplnené uhlíkom: Zahrnutie uhlíkových vlákien do filamentov sa stalo veľmi populárnym. Toto zriedkavo zlepšuje pevnosť hotových výtlačkov, ale môže zlepšiť priľnavosť vrstiev.

Výber správneho materiálu vlákna pre 3D tlačiareň pre každý daný projekt je ťažké. Pri výbere vlákna by ste mali preskúmať všetky dostupné možnosti, najmä keď pracujete na objektoch, ktoré musia vydržať.

Navrhovanie silných 3D modelov pre 3D tlač

Podobne ako materiály, ktoré si vyberiete pre svoje 3D výtlačky, aj dizajn každého výtlačku má dramatický vplyv na silu vašich 3D výtlačkov. Navrhovanie silnejších 3D tlačiteľných modelov si vyžaduje určité učenie. Aj keď nemôžete okamžite začať vytvárať najsilnejšie výtlačky, nižšie nájdete niektoré z kľúčových úvah, ktoré musíte urobiť. Návrhy vašich 3D modelov sa časom zlepšia a vy sa dozviete viac o vytváraní silných tvarov.

Bezchybné 3D tlačiteľné súbory STL

Či už používate Blender, Fusion 360 alebo akýkoľvek iný 3D dizajnový nástroj na vytváranie 3D tlačiteľných modelov, z času na čas sa určite objavia chyby. Modely bez rozdeľovača sú toho dobrým príkladom, kde sú na vonkajšej strane modelu medzery, ktoré mu môžu brániť v správnom krájaní.

Riešenie tohto druhu problému je jednoduchšie ako kedykoľvek predtým. Takmer každý krájač na trhu, vrátane Cura, dokáže skenovať vaše modely na chyby, keď ich načítate na krájanie, pričom často ponúka opravy. Samozrejme, vždy je najlepšie učiť sa a zlepšovať kvalitu svojho 3D modelovania, aby ste sa v prvom rade vyhli chybám.

Distribúcia stresu a 3D tlač

Predpovedať, kde presne bude mechanické namáhanie najviac ovplyvňovať 3D tlačený objekt, je výzvou. Inžinieri vykonávajú zložitú matematiku, aby to zistili pri práci na veľkých projektoch, ale pri práci na vlastných návrhoch môžete tento problém vyriešiť pomocou svojej intuície. Musíte si položiť otázku, či tvary, ktoré vytvoríte, budú silné alebo nie.

Vyššie uvedený obrázok je toho dobrým príkladom. Bez akejkoľvek formy vystuženia by bol šikmý kus naľavo veľmi slabý a náchylný na prasknutie, ak by sa na ktorýkoľvek koniec použila sila. Uhlový kus na pravej strane má výstuhu, ktorá tento problém vyrieši. Môžete sa pozrieť na prácu profesionálnych inžinierov, aby ste získali predstavu o najsilnejších tvaroch a použili ich vo svojich návrhoch.

Krájanie silných 3D modelov pre 3D tlač

Nastavenia, ktoré si vyberiete v softvéri na rezanie, sú ďalším faktorom, ktorý ovplyvní silu vašich 3D výtlačkov. Softvér Slicer môže byť skľučujúci, keď začínate, ale rozdelili sme najdôležitejšie nastavenia, ktoré je potrebné mať na pamäti pri práci na zlepšení pevnosti vašich 3D výtlačkov.

Hustota výplne 3D tlače a vzory

Vytváranie pevných objektov by bolo pre 3D tlačiarne časovo náročné a drahé a väčšina softvéru na krájanie štandardne používa výplň vo vnútri objektov, aby sa ušetril čas a vlákno. Hustota výplne medzi 20 % a 30 % je zvyčajne rovnako silná ako pevný predmet, ale ponorenie pod túto hranicu môže viesť k slabším výtlačkom.

Hustota však nie je jediným faktorom, ktorý treba zvážiť. Väčšina rezačov tiež poskytuje možnosť vybrať si rôzne vzory výplne pre vaše 3D výtlačky. Šesťhranné výplne sú veľmi bežné, ale možnosti 3D alebo náhodných výplní sú často silnejšie. Mali by ste experimentovať s možnosťami výplne vo svojom krájači, aby ste dosiahli čo najlepšie výsledky.

Vhodná hrúbka vnútornej a vonkajšej steny

Zatiaľ čo vnútro vašej 3D tlače nie je pevné, vonkajšie a vnútorné steny sú. Pridaním ďalších stien, aby boli hrubšie, sa zlepší pevnosť vašich 3D výtlačkov na limit, takže sa oplatí experimentovať s touto možnosťou, aby ste dosiahli čo najlepšie výsledky. Väčšina krájačov vás upozorní, ak je hrúbka vašej steny príliš veľká.

Výber správnej orientácie 3D tlače

Ako asi viete, FDM 3D tlačiarne tlačia vo vrstvách. Vrstvy k sebe priľnú, ale väzby medzi jednotlivými vrstvami sú zvyčajne najslabšou časťou normálneho 3D tlačeného objektu. Môžete si to predstaviť ako niečo podobné ako pri obrábaní dreva: zručný tesár bude vždy pracovať so zrnom, aby zabezpečil, že kusy budú pevné.

Môžete zmeniť orientáciu svojich 3D výtlačkov v rezači, aby ste rovnakým spôsobom zlepšili ich pevnosť. Tým, že sa uistíte, že napätie bude sledovať smer vrstiev, a nie proti nim, znížite pravdepodobnosť rozštiepenia a iných problémov s výtlačkami.

Dokončenie 3D výtlačkov na zvýšenie sily

Nakoniec, ako posledná oblasť, ktorú treba zvážiť, je čas premýšľať o tom dokončovacie metódy pre 3D tlač ktoré môžu vaše predmety posilniť. Existuje niekoľko spôsobov, ako dokončiť 3D tlačené predmety, ale iba jeden dodá vašim modelom silu: epoxidové živicové nátery.

Po dokončení môžete na 3D tlačené predmety naniesť epoxidovú živicu. To pridá tvrdú vrstvu na vonkajšiu stranu vašich výtlačkov a zároveň skryje čiary vrstvy, ktoré sa vytvorili počas tlače. Samozrejme, toto by sa malo používať spolu s ostatnými radami v tomto článku, nie ako ich náhrada.

Zosilnenie 3D výtlačkov

Sila je dôležitým aspektom pri výrobe takmer čohokoľvek. 3D tlačiarne FDM majú schopnosť vytvárať neuveriteľne silné objekty, ale spoliehajú sa na to, že ich plný potenciál dosiahne používateľ. Stručne povedané, techniky, ktoré sme tu prebrali, sú skvelým začiatkom pre každého, kto chce zlepšiť silu ich 3D výtlačkov, ale musíte na tento problém uplatniť aj vlastnú kreativitu, aby ste dosiahli to najlepšie výsledky.