10, 2014 / Autor: Euan Quigley*
mrtvý kousek.
existují některé úlohy 3D tisku, které vyžadují zaměření na sílu dílu. V naší době jsme měli několik projektů, které nás vedly k vyzkoušení několika různých technik posilování, abychom zaručili, že část přežije při opakovaném pádu nebo že obstojí v podmínkách nakládky, do kterých ji plánujete umístit. Zdá se, že tato studie ukazuje, že mezi drahými komerčními 3D tiskovými stroji a levnými stolními stroji je velmi malý rozdíl v síle. Vše, co potřebujete, je trochu času stráveného přemýšlením a laděním nastavení.
tento článek je jakýmsi kontrolním seznamem, který jsem sestavil a který je opravdu přizpůsoben pro stolní 3D tiskárny FDM (nebo FFF). Zatímco oddíly 1 a 2 se zabývají kroky, které můžete podniknout okamžitě, oddíly 3 a 4 vyžadují trochu více přípravy a přemýšlení.
1.0 geometrie modelu
povrchy mohou být odsazeny a poté zesíleny tak, aby poskytly silnější tenké řezy
1.1 zahušťujte svůj model
počínaje nejviditelnější technikou vytváří tenká geometrie obvykle slabé části. Tomu nepomáhá skutečnost, že stolní FDM tiskárny se snaží dosáhnout slušné kvality s tenkými částmi tisku (např. separace vrstev, deformace a střet trysek). Přemýšlejte o tom, zda je možné geometrii modelu zesílit. Někdy nebude možné změnit geometrii na 1 nebo 2 rovinách, ale třetí rovina umožňuje nějaký přidaný materiál.
1.2 měřítko nahoru
možná je to také opravdu zřejmé, ale zvětšení části má stejný účinek jako zahuštění celé geometrie současně. Buďte opatrní, abyste přemýšleli o tom, zda to bude mít důsledky pro všechny protilehlé části nebo jakékoli funkční prvky konstrukce.
filé by měly být přidány do základů tenkých řezů
1.3 hladké přechody s filé / kruhy & přidejte žebra na stěny
během tisku je možné, že trysky srazí tenké části z tisku, což způsobí posunutí aktuální vrstvy. Díky tomu jsou tenké části ještě kolísavější. Použijte filé, zkosení nebo směsi, abyste umožnili určitý druh přívodu do tenké sekce, poskytující silnější základ pro tenčí sekci.
2.0 podívejte se na Nastavení tisku
zdroj: Red Eye On Demand
2.1 orientace tisku
musíte jej vytisknout ve stoje? Část je nejsilnější v osách X a Y, protože síla osy Z závisí hodně na vlastnostech vrstvy. Někdy je nejlepší orientace pro tisk šikmo šikmá, protože vrstvy obvykle nejsou kolmé ke směru zatěžovacích bodů nebo ploch.
2.2 výška vrstvy
při tisku v menších výškách vrstvy se plast více rozdrtí a vytvoří větší plochu v rovině X/Y. Tam, kde další vrstva není přímo nahoře, bude mít více stlačená vrstva s vyšší povrchovou plochou vyšší kontaktní plochu s materiálem. Vyšší kontaktní plocha znamená vyšší přilnavost vrstvy a část je méně náchylná k selhání při tahovém zatížení v ose z. To znamená, že rozlišení 100 mikronů bude mít silnější mezivrstvové vazby než stejný tisk při tloušťce vrstvy 300 mikronů.
2.3 výplň % a typ
to je další zřejmý, ale někdy se nejprve vyhýbá mému myšlenkovému vzoru. Změna procenta výplně, typu výplně a občas úhlu může pomoci posílit 3d tištěnou část. Přečetli jsme si něco o tom, jak je zbytečné tisknout cokoli nad 60-70% výplň, ale máme klienta, který potřebuje díly udělat na 100% výplň, protože 75% není dostatečně silné. Jedna věc, kterou je třeba poznamenat, je, že jakékoli nastavení výplně nad 75% bude s největší pravděpodobností mít dopad na vnější povrch součásti.
2.4 perimetry / granáty nebo tloušťka skořepiny
v návaznosti na výplň je další možností posílení zvýšení počtu granátů nebo perimetrů v nastavení krájení. Zjistili jsme, že 2 nebo 3 granáty jsou obvykle dost, ale některé aplikace, kde je zatížení vysoké nebo extrémně lokalizované, to může vyžadovat 4.
2.5 materiál
i když preferujeme tisk v ABS 95% času, existuje několik možností pro materiály na stolních 3D tiskárnách – každá s různými pevnostními vlastnostmi. Zatímco ABS je silný a pružný plast, PLA je tvrdý, ale tuhý. Někdy bude pružný materiál silnější nebo odolnější vůči nárazům, ale pokud je vyžadována geometrická tuhost, PLA bude lepší. Pamatujte, že i když je PLA tvrdá, je relativně křehká. Tam, kde je vyžadována extra trvanlivost, je možné tisknout v nylonu. Taulman 618 je skvělé nylonové vlákno pro tiskárny FDM, i když je obvykle vyžadováno trochu dalšího nastavení stroje.
3.0 po léčbě
3.1 epoxidová nebo polyesterová pryskyřice
něco, na co jsme se nedávno podívali, je pryskyřičný povlak. Pro účely, kdy je potřeba extrémně přesná geometrie a je třeba zachovat ostré hrany, nebude tato technika pro vás ta pravá. Existuje mnoho různých typů 2 díl epoxidové pryskyřice nebo polyesterové pryskyřice, z nichž každý má různé vlastnosti materiálu a vytvrzovací vlastnosti. K dispozici bude také řada viskozit. Nepoužívejte 2 díl epoxidové lepidlo. Nebude to fungovat velmi dobře a vytvoří opravdu hrudkovitý povrch.
používáme polyesterovou čirou odlévací pryskyřici, protože je dostatečně tenká, aby byla roztíratelná po složitých částech, než začne vytvrzovat. Pryskyřice začne vytvrzovat asi 5 minut po smíchání a trvá asi 24 hodin, než uschne. Je také možné použít hobliny ze skleněných vláken v pryskyřičné směsi pro větší pevnost, i když to může mít vliv na povrchovou úpravu. Níže uvedené obrázky ukazují rozdíl v části (obě části byly natřeny pro kovový efekt).
před povlakem z polyesterové pryskyřice
po potažení polyesterovou pryskyřicí
po potažení pryskyřicí jsme testovali dva stejné modely vytištěné na stejné tiskárně se stejným nastavením a materiálem. Jediným rozumným rozdílem byl pryskyřičný povlak. Část potažená pryskyřicí přežila bez zlomení, zatímco neošetřená část ztratila 5 nebo 6 různých sekcí. Budeme i nadále používat tuto techniku jako naši metodu posilování.
zdroj: Easy Composites UK
3.2 laminování uhlíkových / skleněných vláken
některé části mohou být vhodné pro laminování uhlíkových / skleněných vláken. To není opravdu vhodné pro složité díly, protože povrch dílu musí být zcela zabalen do vláknité sítě; je vhodný zejména pro díly bez otvorů nebo mezer. Jakmile je část zabalena do vláknité sítě, na síť se nanese vrstva epoxidové nebo polyesterové pryskyřice, která ji ztuhne na místě. Mějte na paměti, že to dodá dílu další tloušťku.
3.3 tepelné zpracování
ačkoli jsme tuto metodu netestovali, slyšeli jsme několik zpráv, že umístění součásti do trouby nebo použití tepelné pistole/hořáku k opětovnému roztavení vnějšího povrchu plastu vytváří silnější mezivrstvou vazbu. Zní to jako opravdu nebezpečná metoda, protože riskujete úplné roztavení součásti nebo zkreslení/deformaci určitých funkcí. Pokud se to chystáte vyzkoušet, začněte při nižší teplotě (a pokud používáte horkovzdušnou pistoli, dále od součásti se postupně přibližujte).
4.0 formujte (nebo formujte, pokud jste Američan)
Jeshua z 3DTOPO demonstruje svou metodu odlitku „lost PLA“
4.1 sádrové odlitky
tisk vašeho modelu v ABS nebo PLA vám umožní formovat. Investiční (ztracený vosk) odlévání je možné. Chcete-li to provést, vytiskněte svou část tak, jak je, a poté ji odlévejte do omítky Paříže. Poté můžete odstranit původní plastový tisk zahřátím sádrového odlitku v peci nad 230C. poté můžete nalít roztavený kov nebo plast do dutiny formy a nechat ji usadit. K odstranění finální lité části je forma zničena kladivem a přebytečná omítka je omyta. Při experimentování s touto metodou je třeba mít na paměti, že dojde k určitému smrštění součásti, takže budete muset měnit vzor formy o 2-3%.
zdroj: asociace rotačních Lisovačů Australasia Inc
4.2 Roto-formovací díly
alternativou k odlévání dílů je sádrová nebo silikonová forma pro rotační lisování. Pevnostní výhoda použití Roto-formování k vytvoření dutých částí spočívá v nedostatku stavebních vrstev, a jediná krystalická struktura pro celou část, jak se ochladí jako jedna.
nalitím roztaveného plastu/kovu do dutiny formy, uzavřením formy a kontinuálním otáčením na 2 osách lze dosáhnout duté části. Existuje mnoho malých / stolních Roto-formovacích strojů, které si můžete koupit, nebo si můžete vytvořit vlastní. Nejběžnější typ stolního Roto-frézovacího stroje se skládá z centrální vodorovné zvlákňovací osy X, ke které je namontován rám, který se otáčí na ose Y nebo Z (otáčí se mezi nimi podle osy X). Obvykle běží z jediného motoru, který ovládá obě osy pomocí ozubeného nebo řemenicového systému. Každý jiný tvar formy bude mít nějaké experimentování s rychlostí otáčení, aby se zajistilo, že roztavený plast je rozložen na všechny povrchy.
zdroj: Studiumprvní
*Euan Quigley je konstruktér produktů & ředitel ST3P 3D Print & Design, společnosti se sídlem v Glasgow ve Skotsku, která nabízí služby designu produktů a služby 3D tisku.
Publikováno v technologie 3D tisku
možná se vám také líbí:
- holandský designér je analogová 3D tiskárna, zcela manuální, je 3D tisk jíl
- německý startup odhaluje atraktivní 3D tiskárnu Cobot s vysokým rozlišením
- 3D systémy & Coca-Cola present EKOCYCLE Cube 3D tiskárna, která tiskne v recyklovaných lahvích
- Sestavte si svůj vlastní Arduino řízené BuildersBot CNC/3D tiskárna
- Afinia 3D snižuje cenu stolní 3D tiskárny řady H 19%
- 17 rok starý student vývoj sub $1K 3D kovové tiskárny
- nová LeapFrog creatr hs 3D tiskárna, větší & 5 krát rychlejší
- 3D tiskárna v čele pro Vesmírná stanice je připravena ke spuštění v srpnu 2014
- Printeer, první 3D tiskárna zaměřená na děti, se spouští na Kickstarteru
Rob napsal v 8/22/2018 4: 58: 21 PM:
vím, že je to mrtvé téma, ale souhlasím s Brianem
Gregg Eshelman napsal v 8/21/2017 12: 15: 00 AM:
vytiskl jsem několik knoflíků pro klasické auto v PLA. Naplnil jsem je uretanovou pryskyřicí. Interiéry dutých knoflíků byly vyrobeny s žebry navrženými pro proudění pryskyřice, aby byla zajištěna pevná mechanická vazba.Chcete-li vytvořit dokonale vystředěné pilotní otvory pro vrtání pro montáž, vyrobil jsem držáky pro zavěšení vrtáků, konec stopky dolů v pryskyřičné výplni a závitový šroub 3/8-16 v knoflíku řazení.Pryskyřice byla vytvrzena pod tlakem po dobu 24 hodin, poté byly bity a šroub odstraněny, následované následným vytvrzením knoflíků po dobu 8 hodin v konvekčním teple 145F.Nejprve byl proveden test bez výplně pryskyřice. Při této teplotě a délce trvání nebylo pozorováno žádné deformování nebo smršťování PLA, takže knoflíky by měly být naprosto v pořádku v autě, které nikdy nebude sedět celé hodiny při pečení slunečního světla s okny nahoru.Také jsem vytiskl upínací bloky perfect fit svěráku, takže knoflíky lze snadno držet pro vrtání montážních otvorů. Knoflíky byly postříkány základním nátěrem s vysokou stavbou, broušené hladké a malované.Doba obratu v práci byla celkem asi 3 dny, od počátečního měření rozpadajících se a zkreslených originálů přes 3D návrh a tisk knoflíků, podpěr a upínacích bloků až po plnění pryskyřicí, vytvrzování a následné vytvrzování.3D tisk a dokončení jednoho příkladu každého knoflíku, poté výroba silikonových forem následovaných sériovým odléváním knoflíků, by pro jednorázovou práci trvalo mnohem déle.Pracuji na některých dalších knoflících, kde je po ruce dobrý originál, takže se bude reprodukovat vytvořením silikonové formy a odlitky. Mám 3D tištěné upínací bloky pro vrtání odlitých knoflíků. Jen výroba formy a získání prvního odlitku po vytvrzení trvalo déle. S ověřeným odlitkem budu odlévat spoustu knoflíků a poté vytvrzovat všechny dohromady.
Bob-Jižní Afrika napsal na 4/10/2016 2:59: 36 PM:
jsem (velmi) úspěšně impregnoval různé 3D tištěné plasty pomocí vysoce pevné pryskyřice s nízkou viskozitou (o viskozitě kukuřičného sirupu). Jedná se o věci, které se obvykle používají s vakuovými vaky a kompozitními materiály. Takže: vytiskněte část s 95 nebo 100% výplní a proveďte povrchové vyčištění. V malé nádobě zakryjte část kapalnou pryskyřicí (tj. celá část je těsně pod povrchem-velmi důležitá). Použijte vakuovou komoru a vytáhněte vakuum po dobu 5 minut, uvolněte vakuum a pryskyřice se vtlačí do všech zbývajících vnitřních prostorů (vždy existují vnitřní vzduchové prostory i při 100% výplňovém tisku). Opakujte 3krát. Těsně před bodem gelu vyjměte část, důkladně očistěte přebytečnou tekutou pryskyřici z povrchu(důležité!), nechte vyléčit (používám 65ºC tiskové lůžko na list hliníkové fólie po dobu 3 hodin). ABS díly jsou pak dobré pro 20 bar hydraulické armatury (inženýrské prototypování), žádné netěsnosti. Asi 30% zvýšení síly. Enormní zvýšení tuhosti. Část předpínacího účinku (pryskyřice se zmenší o 3%). Plastová část bude nyní také fantasticky dobře pískovat a bude mít mírně zlepšenou odolnost proti teplu.
Michele B. napsal na 3/5/2016 10: 09: 56 AM:
Ahoj, nedávné studie prokázaly, že 300 mikronová vrstva je lepší než 100 mikronová vrstva, pokud jde o mechanickou pevnost.
Mark napsal v 10/14/2014 10: 49:40 AM:
nejlepší tip, který mám, je, pokud používáte ABS, namočte část tkání namočenou v ABS / acetonové směsi, která je položena na postel…. Tím se spojí vrstvy &. Vytiskl jsem části karoserie pro mé auto & , udělal jsem jim to, brousil a namontoval (větrací otvory atd.). Jezdím s nimi už roky.
Rix napsal na 10/10/2014 3: 33: 12 PM:
Velmi dobré body.Mohu potvrdit mnoho z mnoha z nich, jak jsme se poučili ze zkušeností tiskem mnoha ozubených kol pro malý Průmyslový stroj.Jedna věc, kterou mohu přidat: pomáhá při tisku v abs používat aceton k lepšímu tavení vrstev. Já bych to buď otřel ručně, nebo použil parní lázeň, ale ztratíte detaily nebo příliš mnoho a vaše část se roztaví.
Brian napsal na 10/10/2014 1:24: 45 PM:
pěkný článek, myslím, že byste měli dát obrázky po jejich nadpisu příště, dělal to trochu matoucí, co obrazy byly zobrazeny.