Stabilnost i čvrstoća u 3D printanju Ne zavise samo od "dobrog štampača" ili skupih materijala; dizajn dijela, orijentacija, postavke štampanja, vrsta tehnologije i, naravno, mehanička i hemijska svojstva odabranog materijala, sve to igra ulogu. Ako bilo koji od ovih faktora zakaže, lako je završiti s dijelovima koji se iskrivljuju, pucaju ili jednostavno ne obavljaju svoju funkciju.
Ako želite da vaši štampani dijelovi budu pouzdani na dugi rok (koji se dobro uklapaju, podnose opterećenja, otporni su na hemikalije ili visoke temperature i ne raspadaju se brzo), morate razumjeti kako se koncepti poput preciznosti, tolerancija, orijentacije slojeva, ispune, žarenja i galvanizacije međusobno odnose. Sljedeći odjeljci detaljno objašnjavaju sve što trebate uzeti u obzir kako biste poboljšali stabilnost vašeg 3D printanja i izvucite maksimum iz svoje opreme, kako u FDM/FFF tako i u procesima sa smolom i drugim procesima.
Orijentacija dijelova i smjer djelovanja sila
U tehnologijama nanošenja materijala kao što su FFF ili CFFKomadi se grade sloj po sloj, i ova "stratifikacija" u potpunosti određuje njihovo mehaničko ponašanje. Slojevi funkcioniraju gotovo kao i vlakna drveta: na ravnini podloge, veze između niti su vrlo jake, ali između slojeva uvijek će postojati slabija zona gdje je vjerovatnije da će doći do loma usljed zatezanja ili smicanja.
Prije nego što odlučite o orijentaciji ispisa Važno je analizirati odakle će dolaziti opterećenja: odakle će se komad savijati? Koja će područja biti pod naponom? Hoće li biti smicanja između površina? Vizualizacija tačaka oslonca, vijaka, poluga ili kontaktnih površina je veoma korisna; ako je potrebno, nacrtajte jednostavan dijagram sa strelicama sile i razmislite o tome kako one "prolaze kroz" model.
Opšta ideja je da se model postavi tako da slojevi budu okomiti na glavni smjer napona kad god je to moguće. Na primjer, za zidnu kuku, bolje je orijentirati slojeve preko krivulje kuke, a ne duž nje; ovo prisiljava napon da se rasporedi po cijelom kontinuiranom materijalu, umjesto da se slojevi kidaju kao da su listovi. Sličan pristup se primjenjuje i na nosivi dijelovi.
U vrlo složenim dijelovima ili sa mješovitim opterećenjima Možda ne postoji savršena orijentacija, ali štampanje malih prototipova u različitim položajima omogućava vam da brzo utvrdite koji se najbolje drži, bez potrebe za pokušajima i greškama u punoj veličini. Ako optimalna orijentacija otežava podršku ili kvari vidljivu površinu, možete kombinovati blago ojačan dizajn u kritičnom području sa blaže orijentacijom za naknadnu obradu.
Visina sloja, ljuske i obrasci ispune
Postoji popriličan broj mitova o visini slojeva.U praksi, kod FDM-a, prelazak s tankih na debele slojeve ne mijenja radikalno ukupnu čvrstoću dijela. Tanki slojevi rezultiraju većim brojem zavarenih kuglica, ali svaka kuglica ima manji poprečni presjek; debeli slojevi proizvode manje širih kuglica. Ovi efekti se obično poništavaju, tako da, osim specifičnih varijacija mašina i materijala, stvarni utjecaj na čvrstoću je obično umjeren.
Razlika je zaista primjetna u ljuskama (perimetri, krovovi i podovi). Teorija "sendvič panela" vrijedi: ono što zapravo nosi najveći dio napona savijanja su vanjski zidovi, a ne unutrašnje punjenje. Dodavanje perimetra povećava sposobnost komada da se odupre savijanju i zatezanju u ravnima paralelnim s posteljicom, budući da te linije često prate linije opterećenja same geometrije.
Punjenje, iako nije glavni faktor čvrstoće na savijanjePruža strukturu: drži zidove zajedno, sprječava uleganje stropova i smanjuje lokalizirane deformacije. Pri vrlo niskim gustoćama, završna obrada i kvalitet ispisa pate; stoga se u mnogim tehničkim primjenama ispunjavanje između 30% i 50% smatra ugodnim rasponom.
Vrsta uzorka ispune ima manji utjecaj od gustoće.Međutim, i dalje postoje zanimljive nijanse. Da bi se postigli zaista kruti i lagani dijelovi, trokutasti ili saćasti uzorci nude odličan odnos čvrstoće i težine, dok su pravokutni uzorci idealni kada se želi maksimalna gustoća i razumno vrijeme ispisa.
Ako vaš štampač podržava kontinuirano ojačanje vlaknima (na primjer, karbonska vlakna, fiberglas ili kevlar), mehanička podrška više nije ograničena na osnovnu plastiku. Vlakna možete rasporediti duž putanja opterećenja: ojačanje perimetra ili unutrašnja "kičma" često je mnogo efikasnije i brže od pokušaja štampanja dijela u cijelosti. Kod dijelova izloženih velikom habanju, kevlar kao unutrašnje ojačanje vrlo dobro se odupire abraziji nakon što je izložen.
Vrste punjenja: šta svaki uzorak nudi
Trouglasto punjenje Smatra se jednim od najrobustnijih jer trougao ima krut geometrijski oblik: manje je sklon savijanju i pruža čvrstu osnovu za zidove. Nadalje, glava za štampanje se kreće uglavnom pravolinijski, tako da brzina štampanja ostaje visoka čak i pri visokim gustinama štampe.
Pravougaono ili mrežno ispunjavanje To je jedini način koji se u praksi može postići sa 100% gustoće "čisto", budući da se zasniva na paralelnim i okomitim ekstruzijama koje na kraju formiraju čvrsti blok. Također se brzo štampa, s jednostavnim putanjama, i dobar je izbor kada želite maksimizirati krutost bez prevelikog kompliciranja procesa rezanja.
Šesterokutno punjenje (saće) Vjerovatno nudi najbolji odnos čvrstoće i težine: teselirani šesterokuti vrlo dobro raspoređuju opterećenja i omogućavaju uštedu materijala bez žrtvovanja krutosti. Nedostatak je vrijeme štampanja, jer prisiljava glavu za štampanje da često mijenja smjer, što produžava vrijeme štampanja i povećava vjerovatnoću manjih defekata ako mašina nije pravilno podešena.
Otpornost materijala: zatezna čvrstoća, udarna čvrstoća, tvrdoća i toplina
Sastav materijala je temelj stabilnosti dijela.Plastika, metali i keramika se često koriste u 3D printanju, ali u kućnim ili radioničkim okruženjima, termoplastični filamenti su glavni igrači. Obično ne postižu ukupnu čvrstoću metala ili keramike, ali su dovoljni za bezbroj funkcionalnih primjena; ove diskusije i rješenja se obrađuju na događajima kao što su Globalni samit AM hubova.
Ako govorimo o filamentima koji su vrlo otporni na zatezanjePolikarbonat se obično pojavljuje na vrhu liste, zajedno s PVA, PETT, PEEK ili ojačanjima od karbonskih vlakana. "Zatezna čvrstoća" opisuje maksimalni napon koji materijal može izdržati prije pucanja ili trajne deformacije.
Duktilnost ili izduženje prije loma Mjeri koliko se materijal može rastegnuti prije pucanja. Fleksibilni filamenti poput TPE ili TPU nude ogromna istezanja bez pucanja, idealni za dijelove koji trebaju apsorbirati udarce ili se deformirati i vratiti u prvobitni oblik, kao što su brtve, amortizeri ili zaštitna kućišta.
Tvrdoća, često mjerena na Rockwellovoj skaliOvo ukazuje na otpornost na prodiranje ili grebanje. Materijali poput karbonskih vlakana (kompozita), najlona ili ABS-a postižu visoke vrijednosti, korisne za dijelove koji će biti izloženi abraziji ili ponovljenom kontaktu s tvrdim elementima, poput zupčanika ili vodilica.
Otpornost na udarce Mjeri kako se dio ponaša pod udarima ili iznenadnim naprezanjem. Polikarbonat, najlon, PETG, ABS ili TPU se ističu u ovom području, što ih čini dobrim kandidatima za kućišta, zatvarače, šarke ili strukture izložene udarcima ili vibracijama.
Hemijska otpornost je još jedan ključni faktor Kada će dio biti izložen uljima, rastvaračima ili sredstvima za čišćenje, polimeri poput PP, PA (najlon), PE, PEEK, PTFE, PVC ili PVDF uglavnom nude odličnu stabilnost na mnoge hemikalije, iako se uvijek treba konsultovati sa specifičnim tabelama u zavisnosti od supstance i temperature.
Sposobnost izdržavanja visokih temperatura bez deformacije Također uveliko utiče na vijek trajanja. Materijali poput PAHT CF15, PET-G, ABS, PP, PP GF30 ili određenih poliamida otporniji su na toplinu i termičke cikluse, što je neophodno u automobilskoj, zrakoplovnoj industriji ili primjenama u blizini motora i vrućih područja.
Hemijska otpornost i faktori koji je uslovljavaju
Kada će komad živjeti u teškim uvjetima (Industrija, automobilska industrija, laboratorija, intenzivno čišćenje...), hemijska stabilnost zauzima centralno mjesto. Na montažnim trakama i radionicama, kontakt s mazivima, rashladnim sredstvima i odmašćivačima je uobičajen; u automobilskoj industriji, pored ulja, uključene su i tekućine za održavanje; u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji potrebni su materijali koji se ne degradiraju niti kontaminiraju. Potreba za stabilnošću je također česta u... bolničke postavkegdje su zahtjevi za sterilnost i hemijsku kompatibilnost kritični.
Molekularna struktura polimera U svemu ovome igra značajnu ulogu. Mnogi 3D printani termoplasti su amorfni ili polukristalni. Što je veća kristalnost, to je općenito bolja hemijska i termička otpornost. Kristalniji polimer, pod istim uvjetima, bolje podnosi učinke agresivne tvari od amorfnijeg.
Degradacija ne nastaje samo direktnom hemijskom reakcijomFizička apsorpcija supstance također igra ulogu. Ako polimer "pije" tekućinu poput spužve, on podliježe promjenama u težini, dimenzijama i pokretljivosti svojih unutrašnjih lanaca, što može rezultirati omekšavanjem ili, obrnuto, krhkošću.
Temperatura i koncentracija hemikalije Oni gotovo uvijek ubrzavaju oštećenje. Isti polimer može dobro podnijeti hladnu vodu, ali se brzo raspada u vrućoj vodi iste koncentracije. Isto važi i za kiseline, rastvarače ili alkohole: što su koncentriraniji i vrući, to postaju agresivniji.
Mehaničko naprezanje tokom izlaganja To je drugi veliki zaboravljeni faktor. Komponenta izložena naprezanju u hemijski neprijateljskom okruženju može prekinuti unutrašnje veze čak i ako, teoretski, ne prelazi svoju granicu elastičnosti. Pojavljuju se mikropukotine, napreduju prema unutra i na kraju dovode do strukturnog loma.
Konačno, dizajn i kvalitet štampe su od velike važnosti.Poroznost, unutrašnje šupljine ili loše spojeni slojevi su savršene ulazne tačke za korozivne supstance. Loše orijentisan model, sa malim perimetrom ili nedovoljnom ekstruzijom, degradiraće se mnogo brže od dobro dizajniranog i odštampanog, čak i ako je osnovni materijal isti.
Uporedni testovi hemijske otpornosti uobičajenih filamenata
Sistematsko testiranje sa PLA, PVB, PETG, ASA i PC Blend materijalima Ovi testovi su omogućili istraživačima da jasno posmatraju kako se svojstva poput zatezne čvrstoće i otpornosti na udar mijenjaju kada su izložena različitim supstancama. U ovim testovima, stotine uzoraka za testiranje sa 100% ispune su odštampane sa dva perimetra, visinom sloja od 0,2 mm i orijentacijom XY ravni. Ovi uzorci su zatim podvrgnuti vodi, etanolu, različitim koncentracijama IPA, sirćetu, rastvorima soli, limunskoj kiselini, rashladnoj tečnosti na bazi etilen glikola i sredstvima za čišćenje na bazi hlora. pojednostaviti procese štampanja kada je to bilo moguće.
Kod PLA materijala je uočen blagi pad vodootpornosti.Ovo je izraženije u agresivnim okruženjima kao što su rashladna tekućina ili IPA. PLA se odmah urušava kada je izložen acetonu. Zanimljivo je da PLA pod utjecajem udara može dobiti određenu žilavost u blagim okruženjima, ali gubi značajnu čvrstoću kada je izložen rashladnim tekućinama ili određenim sredstvima za čišćenje.
PVB se ponašao kao visoko upijajući materijalOtpor se progresivno smanjuje čak i u blago agresivnim okruženjima, a supstance poput etanola, IPA ili acetona omekšavaju i brzo rastvaraju uzorke za ispitivanje, što sprečava tačna mjerenja. Pri udaru, visoka apsorpcija dovodi do povećanja apsorbovane energije, ali po cijenu ozbiljnog oštećenja strukture.
Kod PETG-a, zatezna čvrstoća ostaje prilično stabilna Osim u acetonu i pri vrlo produženom izlaganju etanolu i IPA, gdje degradacija počinje biti primjetna. Pri udaru, samo voda i određena blaga sredstva za čišćenje manje-više zadržavaju početnu žilavost; ostale supstance postepeno smanjuju sposobnost apsorpcije udara.
ASA se ističe svojom dobrom stabilnošću Otporan je na vodu, limunsku kiselinu, rashladne tekućine i neka sredstva za čišćenje na bazi klora, čak i pri produženom izlaganju. Više ga pogađaju alkoholi, a opet, aceton ga uništava. Pri udaru, gubitak žilavosti je primjetan u produženom slanom okruženju, ali u nekim medijima žilavost ostaje blizu standardne.
PC Blend je pozicioniran kao jedan od najrobustnijih materijala Od svih u grupi, ima zateznu čvrstoću daleko superiorniju u odnosu na ostale i umjerenu otpornost na lom čak i u prisustvu određenih hemikalija. Pri udaru daleko premašuje granicu mjerenja testa, zadržavajući tu visoku otpornost čak i nakon izlaganja hemikalijama, osim kod produženog kontakta s acetonom, gdje se uočava značajno pogoršanje.
Ključni parametri kod 3D printera od smole (SLA/DLP/LCD)
U tehnologijama fotopolimerizirajućih smolaDimenzionalna i mehanička stabilnost prvenstveno zavisi od kontrole UV svjetla i kinetike stvrdnjavanja. Nije toliko stvar temperature mlaznice ili brzine ekstruzije koliko doziranja energije, vremena i vertikalnog kretanja.
Visina sloja u smoli Definira ravnotežu između detalja i brzine. Vrlo tanki slojevi (0,05-0,1 mm) nude spektakularnu definiciju i vrlo glatke površine, idealne za nakitZubne ili visokokvalitetne figure su moguće, ali značajno povećavaju vrijeme štampanja. Deblji slojevi (0,2-0,3 mm) žrtvuju fine detalje u zamjenu za kraće vrijeme štampanja, što može biti dovoljno za funkcionalne ili velike dijelove.
Normalno vrijeme ekspozicije po sloju Ovo određuje koliko se svaki sloj polimerizira. Kratka ekspozicija ostavlja nepotpune i krhke slojeve; prekomjerno stvrdnjavanje rezultira prevelikom širinom, gubitkom detalja i neželjenim vezama. Svaka smola ima svoj vlastiti prozor: standardnoj smoli može biti potrebno oko 2-3 sekunde po sloju, dok gušćim ili jače punjenim smolama može biti potrebno 5-6 sekundi ili više.
Osnovni slojevi zahtijevaju mnogo duže ekspozicije (na primjer, 25-40 sekundi) da se postigne čvrsto prianjanje na platformu. Ako ne čekate dovoljno dugo, komad će se odvojiti; ako čekate predugo, bit će vrlo teško kasnije odvojiti bazu, a mogu se stvoriti unutrašnja naprezanja koja deformiraju prve slojeve.
Broj osnovnih slojeva je obično između 4 i 8pružajući robusno "sidro" bez pretjeranog produženja procesa. U kombinaciji s dobrom kalibracijom Z-ose (podešeni Z pomak), ovo postiže taj prvi sloj koji se niti ljušti niti spljoštava.
Pokret podizanja i uvlačenja Udaljenost i brzina podizanja nakon svakog sloja su ključni kako bi se izbjeglo stvaranje podpritiska koji može oštetiti dijelove. Udaljenosti podizanja od 5-8 mm s umjerenim brzinama (60-120 mm/min) obično dobro funkcioniraju; vrlo brza podizanja s viskoznim smolama su siguran recept za pucanje sloja.
Radna temperatura smoleTemperatura, obično između 20-25 °C, utiče i na viskoznost i na UV odziv. Hladno okruženje zgušnjava smolu, ometa protok i može dovesti do neravnomjernog stvrdnjavanja; stoga mnogi napredni sistemi uključuju grijanje rezervoara kako bi smjesu održali u optimalnom rasponu.
Naknadna obrada (pranje i završno sušenje) Ovaj posljednji korak osigurava mehaničku stabilnost. Temeljno namakanje u izopropil alkoholu radi uklanjanja neočvrsnute smole, nakon čega slijedi kontrolirano UV sušenje, garantira da će komad dostići svoju konačnu čvrstoću i da neće biti ljepljiv ili lomljiv. Međutim, prekomjerno izlaganje tokom ove faze može učiniti materijal previše lomljivim.
Ključni parametri kod filamentnih 3D štampača (FDM/FFF)
U FDM/FFF, stabilnost zavisi od koktela podešavanja. Ključni faktori uključuju visinu sloja, temperature, brzine, povlačenje, protok, ispunu, ventilaciju i mehaničku kalibraciju. Fino podešavanje ovih parametara je ono što razlikuje osrednji komad od onog koji će trajati godinama bez problema.
Visina sloja u filamentu Kontrola debljine i detalja: 0,1 mm pruža fine završne obrade i veću preciznost, ali traje duže; 0,2-0,3 mm ubrzava proces po cijenu veće vidljivosti linija. Za funkcionalne dijelove često je povoljnije koristiti srednje debljine koje poboljšavaju prianjanje slojeva nego težiti maksimalnim detaljima površine.
Temperatura ekstruzije se prilagođava materijaluPLA se obično topi između 190-220 °C, ABS između 230-260 °C, a PETG između 220-250 °C. Ako je temperatura preniska, filament se neće pravilno topiti niti će se prianjati između slojeva; ako je previsoka, doći će do navlačenja, kapanja i deformacije zbog prekomjerne fluidnosti.
Zagrijani sloj pomaže u sprečavanju savijanja i delaminacijeZa referencu, PLA dobro funkcionira na 50-60°C, ABS na 90-110°C, a PETG na 70-80°C. Neravnomjeran ili hladan sloj rezultirat će podignutim uglovima, ljuštenjem slojeva i neupotrebljivim dijelovima.
Brzina štampanja mora biti prilagođena mašini i materijalu.Umjerene brzine (30-50 mm/s) obično proizvode stabilne i precizne dijelove; povećanje na 80-100 mm/s štedi vrijeme, ali kvalitet opada i vjerovatnoća problema se povećava. Svaki štampač ima svoju idealnu tačku, koju treba utvrditi testiranjem.
Retrakcija sprečava tipične "dlačice" između zona. Udaljenosti od 1-6 mm i brzine od 20-60 mm/s su tipični rasponi. Loše povlačenje znači nizanje i površinske nedostatke, ali i unutrašnje šupljine ako se ekstruzija ne nastavi na vrijeme.
Brzina protoka ekstruzije Trebalo bi biti oko 100%, uz mala podešavanja (95-105%) ovisno o ekstruderu i kalibraciji filamenta. Ako ne uspijete, dobit ćete slojeve s prazninama i slabim stijenkama; ako pretjerate, dio će biti prevelik, a slojevi previše komprimirani.
Punjenje definiše koliko "mesa" ima unutraZa čisto dekorativne komade, dovoljno je 10-20%; za funkcionalne ili noseće elemente, 40-60% ili kombinovanje sa više perimetara obično daje bolje rezultate nego direktan prelazak na 100%. Uzorak (mreža, saće, trougao, giroid itd.) se bira prema smjeru opterećenja i prioritetu između vremena, krutosti i potrošnje materijala.
Prianjanje prvog sloja je osnova uspjehaPravilno nivelirana podloga, ispravna visina mlaznice i malo ljepila (lak, traka, ljepilo u stiku) kada je potrebno čine svu razliku. Ako prvi sloj ne uspije, ostali parametri nisu bitni.
Ventilacija slojeva također utiče na stabilnostKod PLA, ventilator je obično postavljen na maksimalnu brzinu kako bi se brzo stvrdnuo i jasno definirali detalji; kod ABS-a se smanjuje ili isključuje kako bi se izbjegla unutrašnja naprezanja i pukotine. PETG i drugi materijali zahtijevaju srednji put, s ventilatorom koji nije ni prejak ni potpuno isključen.
Dobra ukupna kalibracija (ose, razmaci po mm, ekstruder, kvadriranje) osigurava da su dimenzije tačne i da su slojevi ispravno pozicionirani. Bez ove osnove, svaki pokušaj finog podešavanja parametara bit će samo privremeno rješenje.
Prilagođavanja dizajna: geometrija dizajnirana za čvrstoću
Dizajn 3D modela je jednako važan kao i materijal ili mašina.Oštri uglovi, pretjerano tanki zidovi ili nagli prijelazi su klasične tačke kvara. Nekoliko dobro osmišljenih promjena može značajno povećati vijek trajanja dijela uz minimalno povećanje potrošnje materijala.
Glatki uglovi sa zaobljenim i zakošenim rubovima Smanjuje koncentraciju napona. Poluprečnik od 1-2 mm na kritičnim područjima (baze kuka, kućišta vijaka, spojevi rebara) bolje raspoređuje opterećenja i sprječava prerano pucanje.
Ojačajte velike površine rebrima To je efikasnije od jednostavnog povećanja ukupne debljine dijela. Nekoliko dobro postavljenih rebara dodaje čvrstoću pločama, poklopcima ili dugim krakovima bez značajnog povećanja vremena štampanja.
U spojevima i uglovima izloženim opterećenjuTrouglasta ojačanja (poput malih nosača integriranih u dizajn) značajno poboljšavaju sposobnost prijenosa sila iz jednog dijela u drugi, kopirajući klasične tehnike iz tradicionalnog inženjerstva.
Postavke štampača za postizanje jačih dijelova
Ako vam je cilj maksimizirati izdržljivostPoželjno je odabrati srednje visine slojeva (0,2-0,3 mm) koje olakšavaju dobro spajanje između slojeva, umjesto ići do krajnosti s ultra tankim slojevima, koji, iako vrlo lijepi, ne doprinose uvijek robusnosti.
Debljina zida je veliki zaboravljeni faktorPovećanje broja perimetara na 3-4 (1,2-1,6 mm s mlaznicom od 0,4 mm) obično ima veći utjecaj na ukupnu čvrstoću nego povećanje ispune sa 40% na 80%. Također je preporučljivo koristiti najmanje 4-5 čvrstih slojeva na krovu i podu.
Promijenite širinu linije pomoću zaglavlja Može ojačati vezu između niti: konfiguracije gdje je širina linije paran višekratnik visine sloja obično daju dobre rezultate, sve dok ekstruzija nije prisiljena do te mjere da stvara prepunjenost ili dimenzionalne probleme.
Igranje s tokom na lokaliziran način (zidovi, ispune, nosači) pomažu u ispravljanju lokaliziranih nedovoljnih izbočina ili ojačavanju ozbiljno oštećenih perimetara, iako nikada nije dobra ideja kompenzirati loš osnovni profil pretjeranim povećanjem protoka.
Smanjite hlađenje kod osjetljivih materijala Kod materijala poput ABS-a, ASA-e ili nekih najlona, znatno se poboljšava prianjanje slojeva, smanjujući rizik od delaminacije. S druge strane, kod PLA-a snažan ventilator je obično saveznik, a ne neprijatelj.
Izbor materijala: koji filament koristiti u zavisnosti od primjene
PLA, ABS i PETG ostaju najpopularniji trio. u filamentima, ali nisu svi pogodni za istu svrhu. PLA je krut i jednostavan za štampanje, ali osjetljiv na toplotu i pomalo krhak; ABS bolje podnosi udarce i temperaturu, ali zahtijeva više njege (zagrijani krevet, kućište, manje ventilacije); PETG se nalazi negdje između, s dobrim prianjanjem slojeva i umjerenom otpornošću na toplotu; štaviše, na sajmovima i događajima kao što su formnext Često se uvode novi spojevi i rješenja za ove primjene.
Ako tražite dijelove koji su vrlo otporni na habanjeNajlon je gotovo siguran izbor: kombinira visoku čvrstoću s dobrom otpornošću na abraziju, idealan za zupčanike, šarke ili zatvarače. Međutim, lako upija vlagu i treba ga osušiti prije štampanja.
Za projekte visoke krutosti i male težineKompoziti od karbonskih vlakana su fantastični: rezultirajući dijelovi su nevjerovatno kruti i lagani, savršeni za strukturne nosače ili komponente koje se ne bi trebale savijati. Međutim, oni vrlo brzo troše mekane mlaznice, što upotrebu kaljenih mlaznica čini gotovo obaveznom.
U fleksibilnim primjenamaTPU ili TPE se mogu koristiti za izradu svega, od zaptivki do podstavljenih đonova. TPU nudi vrlo zanimljivu kombinaciju fleksibilnosti, otpornosti na udarce i hemijske otpornosti, dok TPE nudi još veću elastičnost po cijenu veće osjetljivosti prilikom štampanja.
Ako vam je potrebna vrlo visoka otpornost na toplinuMaterijali poput PC-a ili PEEK-a (i njihovih punjenih varijanti) su referenca, iako zahtijevaju štampače sposobne za postizanje vrlo visokih temperatura i, često, zagrijanih komora.
Tolerancije, prianjanja i dimenzijski kvalitet
Stabilnost komada nije samo u tome što se ne lomiTakođer se mora uklopiti, pomicati kada je potrebno i ostati na mjestu kada je potrebno. Tu do izražaja dolaze koncepti poput preciznosti, ponovljivosti i tolerancija.
Različite vrste uklapanja između dijelova (sa zazorom, neodređeno ili klizno prianjanje) definirani su načinom na koji se zone tolerancije aktivnih površina odnose jedna prema drugoj. Klizno prianjanje omogućava malu količinu bočnog zazora, dok klizno prianjanje nudi veću kontrolu kretanja po cijenu nešto većeg trenja.
Kod neodređenog prilagođavanja, zone tolerancije se djelimično preklapaju.olakšava montažu i demontažu. Ključni spoj omogućava umetanje komponente uz malo sile, dok potisni spoj zahtijeva nešto više napora, ali se i dalje može ukloniti ručno.
Podešavanje remena je druga pričaZone tolerancije se potpuno preklapaju, stvarajući vrlo čvrste spojeve koji zahtijevaju značajnu silu (a ponekad i alate) za montažu ili demontažu. Presovani spoj je namijenjen da bude gotovo trajan; kompresioni spoj zahtijeva prese ili alate za montažu.
Odabir prave vrste podešavanja Ovo je neophodno kako bi se spriječilo prerano habanje, prekomjerni zazor ili nemogućnost sastavljanja. Uvijek je preporučljivo uzeti u obzir metodu proizvodnje, materijal i inherentnu varijabilnost 3D procesa printanja koji koristite.
Naknadna obrada za poboljšanje stabilnosti: žarenje, epoksidni premaz i galvanizacija
Nakon što je dio odštampan, još uvijek ima prostora za njegovo ojačanje.Različite metode naknadne obrade mogu povećati mehaničku čvrstoću, termičku stabilnost i otpornost na vlagu ili hemikalije.
Termičko žarenje Ovaj proces uključuje zagrijavanje dijela iznad temperature staklastog prijelaza, ali ispod tačke topljenja, držanje na toj temperaturi određeni vremenski period, a zatim omogućavanje polaganog hlađenja. Ovo reorganizira mikrostrukturu polimera, povećavajući kristalnost i često poboljšavajući otpornost na toplinu i mehanička svojstva, s povećanjem i do 40% u nekim slučajevima.
Premaz od epoksidne smole Pruža tvrdu, hemijski otpornu "ljusku" s vrlo glatkom, sjajnom završnom obradom. Jednostavno temeljito očistite komad, pomiješajte epoksid s učvršćivačem, nanesite tanki sloj četkom (pazeći da ne pretjerate kako biste izbjegli kapanje) i ostavite da se stvrdne. Ovaj film ojačava površinu, zatvara pore i značajno poboljšava trajnost.
Galvanizacija plastičnih dijelova Ovaj proces omogućava da se model prekrije tankim slojem metala, obično bakra, nikla, kroma ili cinka. Komad postaje čvršći, otporniji na habanje i dobija atraktivan metalni završetak. Međutim, da bi se postiglo značajno mehaničko poboljšanje, obično je potrebno više od jednog sloja i dobro kontroliran proces.
Na ABS dijelovima, zaglađivanje parom s acetonom Ne samo da poboljšava izgled, već može i ojačati vezu između slojeva laganim "topljenjem" površine. Na drugim materijalima, specifični premazi (lakovi, poliuretani, epoksidi) pružaju dodatnu zaštitu od vlage, UV zraka ili hemikalija.
Uzimajući u obzir materijale, dizajn, parametre štampe, uslove okoline i naknadnu obraduMoguće je preći s krhkih i nepravilnih dijelova na pouzdane komponente koje podnose opterećenje, hemikalije, temperaturu i dugotrajnu upotrebu; ključno je tretirati stabilnost 3D printanja kao skup dobro usklađenih odluka, a ne kao jednostavno brzo podešavanje rezača noć prije upotrebe dijela.
