FDM 3D-printerid sobivad suurepäraselt taskukohaste prototüüpide loomiseks ja kodus isetegemisprojektide tegemiseks. Sellest hoolimata puutuvad paljud inimesed 3D-printeriga funktsionaalseid osi valmistades kokku sama probleemiga: valmistoote tugevus. Aga kuidas saate oma 3D-printe tugevamaks muuta? Vaatame mõningaid peamisi samme, mida saate printimisprotsessi igas etapis teha.

Tugevate 3D-printide jaoks õigete materjalide valimine

Materjalid mängivad teie loodud 3D-printide tugevuses olulist rolli ja teil on valida paljude hõõgniidivalikute vahel. Oluline on hinnata valitud filamente prinditavate objektide vajaduste alusel. Näiteks PLA sobib hästi dekoratiivmudelite jaoks, mis istuvad riiulil, kuid funktsionaalsete tööriistade printimiseks võib vaja minna sellist materjali nagu nailon. Allpool leiate hulga hõõgniidi valikuid koos nende parimate kasutusjuhtudega.

  • PLA: PLA ehk polüpiimhape on FDM 3D-printimiseks kõige levinum materjal. See materjal on jäik ja kõva, kuid võrreldes teiste 3D-prinditavate materjalidega suhteliselt habras. PLA on hea valik neile, kes õpivad tundma 3D-printimist, kuna sellega on lihtne printida ja see annab peaaegu alati häid tulemusi.
  • ABS: ABS ehk akrüülnitriilbutadieenstüreen on palju tugevam kui PLA, kuid sellega on ka raskem printida. ABS-i tugevus muudab selle ideaalseks funktsionaalsete osade jaoks, kuid see on paindumatu ja seda tuleb hõõgniidi valimisel arvestada.
  • PETG: PETG ehk polüetüleentereftalaat asub mugavas kesktees ABS ja PLA vahel. See on tugevam kui PLA ja paindlikum kui ABS, pakkudes samas ka suurepärast keemilist vastupidavust. See muudab PETG suurepäraseks kasutamiseks välitingimustes ja muudes karmides keskkondades.
  • Nailon: Nailon on üks tugevamaid, paindlikumaid ja vastupidavamaid FDM-materjale turul. Nailonist 3D-printeri filamenti saab kasutada funktsionaalsete osade ja tööriistade ning dekoratiivesemete valmistamiseks.
  • Süsinikuga infundeeritud kiud: Süsinikkiudude lisamine filamentidesse on muutunud väga populaarseks. See parandab harva valmisprintide tugevust, kuid võib parandada kihi nakkumist.

Õige 3D-printeri hõõgniidi materjali valimine mis tahes projekti jaoks on raske. Hõõgniidi valimisel peaksite uurima kõiki saadaolevaid valikuid, eriti kui töötate objektidega, mis peavad kestma.

Tugevate 3D-mudelite kujundamine 3D-printimiseks

Sarnaselt materjalidega, mille valite oma 3D-printide jaoks, mõjutab ka iga prindi kujundus dramaatiliselt teie 3D-printide tugevust. Tugevamate 3D-prinditavate mudelite kujundamine nõuab õppimist. Kuigi te ei saa kohe alustada kõige tugevamate väljatrükkide loomist, leiate allpool mõned peamised kaalutlused, mida peate tegema. Teie 3D-mudeli kujundused paranevad aja jooksul ja saate rohkem teada tugevate kujundite loomise kohta.

Veavabad 3D-prinditavad STL-failid

Olenemata sellest, kas kasutate 3D-prinditavate mudelite loomiseks Blenderit, Fusion 360 või mõnda muud 3D-disaini tööriista, ilmneb aeg-ajalt vigu. Mittekollektori mudelid on selle hea näide, kus mudeli välisküljel on tühimikud, mis võivad takistada selle õiget viilutamist.

Seda tüüpi probleemi lahendamine on lihtsam kui kunagi varem. Peaaegu kõik turul olevad viilutajad, sealhulgas Cura, suudavad teie mudeleid viilutamiseks laadides vigade suhtes skannida, pakkudes sageli ka parandustöid. Muidugi on alati parem õppida ja parandada oma 3D-modelleerimise kvaliteeti, et vältida vigu.

Stressi jaotamine ja 3D-printimine

Väljakutse on täpselt ennustada, kus mehaaniline pinge 3D-prinditud objekti kõige enam mõjutab. Insenerid teostavad suurte projektidega töötades selle väljaselgitamiseks keerulist matemaatikat, kuid oma disainilahenduste kallal töötades saate selle probleemi lahendamiseks kasutada oma intuitsiooni. Peate lihtsalt endalt küsima, kas teie loodud kujundid on tugevad või mitte.

Ülaltoodud pilt on selle hea näide. Ilma igasuguse toestuseta oleks vasakpoolne nurga all olev detail väga nõrk ja kalduks plõksuma, kui mõlemale otsale rakendataks jõudu. Parempoolsel nurga all oleval detailil on tugi, mis aitab selle probleemi lahendada. Saate vaadata professionaalsete inseneride töid, et saada aimu kõige tugevamatest kujunditest ja rakendada neid oma kavandites.

Tugevate 3D-mudelite viilutamine 3D-printimiseks

Viilutaja tarkvaras valitud sätted on veel üks tegur, mis mõjutab teie 3D-printide tugevust. Viilutaja tarkvara võib esmakordsel alustamisel olla hirmutav, kuid oleme välja toonud kõige olulisemad sätted, mida 3D-printide tugevuse parandamisel meeles pidada.

3D-prindi täite tihedus ja mustrid

Tahkete objektide loomine oleks 3D-printeritel aeganõudev ja kulukas ning enamik viilutamistarkvaradest kasutab aja ja hõõgniidi säästmiseks vaikimisi objektide sisemust. Täitetihedus vahemikus 20% kuni 30% on tavaliselt sama tugev kui tahke objekt, kuid alla selle läve langemine võib põhjustada nõrgemaid väljatrükke.

Tihedus ei ole siiski ainus tegur, mida arvestada. Enamik viilutajaid pakub ka võimalust valida oma 3D-printide jaoks erinevaid täitemustreid. Kuusnurksed täidised on väga levinud, kuid 3D või randomiseeritud täitevalikud on sageli tugevamad. Parimate tulemuste saamiseks peaksite katsetama viilutaja täitevalikuid.

Sobiv sise- ja välisseina paksus

Kuigi teie 3D-prindi sisemus ei ole kindel, on selle välis- ja siseseinad küll. Täiendavate seinte lisamine nende paksemaks muutmiseks parandab teie 3D-printide tugevust piirini, mistõttu tasub selle valikuga parimate tulemuste saamiseks katsetada. Enamik viilutajaid hoiatab teid, kui teie seina paksus on liiga kõrge.

Õige 3D-printimise suuna valimine

Nagu te ilmselt teate, prindivad FDM 3D-printerid kihtidena. Kihid kleepuvad üksteise külge, kuid iga kihi vahelised sidemed on tavaliselt tavalise 3D-prinditud objekti nõrgim osa. Võib arvata, et see sarnaneb puidutöötlemisega: osav puusepp töötab alati teraga, et tagada detailide tugevdus.

Saate muuta oma 3D-printide orientatsiooni oma viilutajas, et parandada nende tugevust samal viisil. Veendudes, et stress järgib kihtide suunda, mitte ei lähe neile vastu, vähendate oma väljatrükkide lõhenemise ja muude probleemide tõenäosust.

3D-printide viimistlemine tugevuse suurendamiseks

Viimase valdkonnana, mida tuleb arvesse võtta, on aeg mõelda 3D-printimise viimistlusmeetodid mis võib muuta teie objektid tugevamaks. 3D-prinditud objektide viimistlemiseks on mitmeid viise, kuid ainult üks lisab teie mudelitele tugevust: epoksüvaikkatted.

Saate 3D-prinditud objektidele peale kanda epoksüvaiku, kui need on valmis. See lisab teie väljatrükkidele kõva kihi, varjates samal ajal printimisel tekkinud kihijooni. Muidugi tuleks seda kasutada koos teiste selle artikli nõuannetega, mitte selle asendajana.

3D-printide muutmine tugevamaks

Peaaegu kõike tehes on tugevus oluline aspekt. FDM 3D-printeritega on võimalik teha uskumatult tugevaid objekte, kuid nad loodavad oma täieliku potentsiaali ärakasutamiseks kasutajale. Lühidalt öeldes on siin käsitletud tehnikad suurepärane algus kõigile, kes soovivad jõudu parandada nende 3D-printidest, kuid parima saavutamiseks peate selle probleemi lahendamiseks rakendama ka oma loovust tulemused.