5 советов по созданию качественных 3D-отпечатков

Структурная целостность в 3D-печати важна, поскольку 3D-отпечатки не должны разрушаться во время работы. 3D-печать — популярный производственный процесс, получивший широкое признание благодаря качеству, которое он обеспечивает. С точки зрения повышения прочности деталей, напечатанных на 3D-принтере, необходимо многое.

В этой статье содержится подробная информация о том, как делать качественные 3D-принтеры, и она будет полезна тем, у кого есть личный 3D-принтер, или кто хочет воспользоваться услугами быстрого прототипирования. Если у вас есть личный 3D-принтер, вы узнаете, как настроить параметры для достижения наилучших результатов. Если вы хотите передать свои проекты на аутсорсинг, вы получите информацию о различных материалах и последних технологиях постобработки, которые дадут вам представление о том, как лучше общаться со службой прототипирования. Пройдите упрощенную версию того, как сделать детали, напечатанные на 3D-принтере, прочными.

Настройка параметров принтера

Наличие 3D-принтера для ваших личных работ более эффективно и действенно в производстве личных продуктов. Однако, если вы не глубоко разбираетесь в 3D-печати и не знаете, как ее использовать, у вас могут возникнуть небольшие проблемы с созданием качественной 3D-печати. На вашем 3D-принтере есть много настроек, которые вы можете настроить для получения высококачественной и четкой печати. Ниже описано, как с их помощью создавать качественные 3D-принты.

Увеличить плотность заполнения

Один из способов повысить прочность 3D-печати — увеличить внутреннюю плотность. Внутренняя плотность находится в диапазоне от 0 % до 100 %, где ноль означает полностью пустотелую поверхность, а 100 – полностью сплошную.

Теоретически плотность заполнения 100 должна сделать вашу 3D-печать очень прочной. Однако практически большинство дизайнеров заметили, что все, что выше 70%, оказывает меньшее влияние на прочность 3D-печати. Вместо этого наблюдается огромный рост использования нити, времени печати, стоимости и нагрузки на 3D-принтер.

Примечание. Плотность заполнения должна составлять не менее 20 % для прочности и, если возможно, изменить толщину стенки (см. ниже), прежде чем увеличивать плотность заполнения.

Увеличить толщину стенки

Толщина стенки материала, напечатанного на 3D-принтере, измеряется «Количеством линий стены» и «Шириной внешней линии». Он показывает, насколько толстая стена, и ее увеличение является важным способом создания надежных 3D-отпечатков. Увеличение толщины стенок повысит прочность, поскольку детали, напечатанные на 3D-принтере, подвергаются большему напряжению снаружи, чем внутри.

Увеличение толщины стенок не только укрепляет печатный материал, но также улучшает нависание (сложные для печати геометрические формы в 3D-моделях) и водонепроницаемость.

Примечание. Для обычного продукта толщина стенки должна быть не менее ≥ 1,2 мм. Затем вы можете увеличить его для большей силы.

Использовать более тонкие слои

Использование тонкого слоя приведет к лучшей адгезии и плотности между последующими слоями, что укрепит напечатанные на 3D-принтере детали. Дизайнеры заявили, что толщина всего 0,1 мм (100 микрон) позволит максимально увеличить прочность. Однако при этом также увеличивается время печати.

Используйте сильный шаблон заполнения

Еще один способ усилить 3D-печать — использовать правильный рисунок заполнения. Шаблоны заполнения работают с плотностью заполнения и служат внутренней опорной структурой для 3D-печати. Они также придают детали некоторую жесткость и предотвращают деформацию стенки. Что касается того, как делать качественные 3D-отпечатки с использованием шаблонов заполнения, следует использовать плотный шаблон заполнения в диапазоне от 30 до 50%.

Тип шаблона заполнения, который вы используете, также определяет, насколько прочной будет 3D-печать. Три заполнения, которые вы можете попробовать, перечислены ниже:

· Треугольный шаблон заполнения

Треугольные формы заполнения прочны, так как имеют меньшую вероятность деформации и обеспечивают лучшую опорную структуру. Большинство энтузиастов 3D объясняют это тем, что треугольники являются самой прочной формой.

Использование треугольного заполнения также повышает скорость печати благодаря прямолинейному движению печатающей головки. Следовательно, прочность и скорость делают треугольные заполнения лучшим выбором для многих 3D-энтузиастов.

· Прямоугольный шаблон заполнения

Прямоугольные заполнители могут достигать 100% плотности заполнения благодаря сетке параллельных и перпендикулярных экструзий. Как и треугольное заполнение, оно также обеспечивает высокую скорость печати благодаря прямолинейному движению печатающей головки.

· Шестиугольный шаблон заполнения

Они имеют мозаичные шестиугольники и самое высокое соотношение прочности к весу. В отличие от двух предыдущих шаблонов заполнения, печать выполняется медленно из-за того, что печатающая головка постоянно меняет направление, но они также эффективны для усиления 3D-отпечатков.

Настроить скорость потока <сильный>

Регулировка скорости потока также может быть идеальным способом сделать 3D-печатные детали прочными. Однако, используя этот метод, вы должны быть осторожны, чтобы не вызвать недостаточное или чрезмерное выдавливание. Поэтому большинство дизайнеров вносят только небольшие изменения.

Вы можете настроить скорость потока для следующего:

• Настенный поток (поток по внешней стенке и поток по внутренней стенке)
• Поток заполнения
• Поток поддержки

Вы можете отрегулировать скорость потока, чтобы усилить 3D-отпечатки. Однако большинство людей регулируют скорость потока, чтобы исправить другие проблемы 3D-печати, такие как невозможность достижения объемного потока и повышения точности.

Изменить ширину линии

Согласно Cura, популярному слайсеру, вы можете усилить свои 3D-отпечатки, отрегулировав ширину линии так, чтобы она была кратной высоте слоя. Однако вы должны быть осторожны, так как этот параметр напрямую связан с выдавливанием, т. е. сильное изменение ширины линии может привести к чрезмерному или недостаточному выдавливанию.

Уменьшить охлаждение <сильный>

Охлаждение — важный процесс в 3D-печати, который влияет на адгезию слоев после отверждения. Быстрое охлаждение может уменьшить адгезию из-за неспособности последующего слоя сцепляться с другим. Однако охлаждение также зависит от материала, который вы используете. Например, PLA лучше всего работает под действием мощного охлаждающего вентилятора. Поэтому вам следует уменьшить скорость охлаждения в зависимости от материала, с которым вы работаете.

Выберите прочный материал для создания прочных 3D-отпечатков

В 3D-печати есть некоторые материалы, которые, как известно, непрочны. Таким образом, создание надежной 3D-печати может заключаться в использовании прочных материалов для 3D-печати. Есть три основных материала, свойства которых являются синонимами прочности.

АБС <сильный>

ABS — отличный материал для 3D-печати, позволяющий создавать прочные 3D-отпечатки, которые не подходят для интенсивного использования. Это термопласт с прочными и легкими свойствами, что делает его лучшим пластиковым полимером для 3D-печати.

PLA

PLA — это дорогой материал для 3D-печати, подходящий для печати с интенсивным использованием и высоким разрешением. Его прочность на растяжение составляет 7250 фунтов на квадратный дюйм, но он разрушается под воздействием света.

ПЭТГ <сильный>

Это новая нить, которая в последнее время набирает популярность благодаря своей прочности. Он имеет предел прочности на разрыв около 4100-8500 фунтов на квадратный дюйм, что делает его прочнее, чем PLA, и слабее, чем ABS. Однако он менее гибкий, чем PLA, и более эластичный, чем ABS.

Выбор подходящего материала <сильный>

Чтобы выбрать правильный материал из трех, вы должны учитывать силу сопротивления, связь между ними, силы изгиба, жесткость и способность противостоять ударам. Ниже приведено сравнение трех с точки зрения каждого:

• Сопротивляющая сила:PETG> PLA> ABS
• Связь между слоями:PETG> ABS и PLA
• Усилие изгиба:ABS> PETG> PLA.
• Ударопрочность:ABS =PETG> PLA

Чтобы узнать больше о различиях между PLA и ABS, ознакомьтесь со статьей на RapidDirect.

Определить ориентацию детали

Еще один способ усилить 3D-печать — использовать ориентацию деталей. Ориентация детали — это позиционирование детали на 3D-принтере. 3D-принтеры работают, нанося тонкие слои расплавленных материалов на постепенно увеличивающуюся высоту. Постепенное увеличение высоты формирует трехмерные части. При нанесении слоя он связывается с предыдущим слоем. Однако интерфейс между двумя слоями является слабым местом, и 3D-отпечатки ломаются на этих интерфейсах.

Хороший способ понять это — сделать кронштейн для полки. Вы заметите, что наибольшая сила будет действовать вниз, где кронштейн крепится к полке. Поэтому лучше печатать на стороне с интерфейсом, противоположной силе.

Если ориентация детали затруднена, следует использовать материалы с лучшей способностью к склеиванию, например PETG. Кроме того, обратите внимание, что ориентация деталей повлияет на самую гладкую поверхность печати и стоимость печати из-за необходимости использования многих материалов.

Нанесение эпоксидного покрытия на 3D-принтеры

Это не прямой способ создания прочных 3D-отпечатков, так как это происходит после печати. Он включает использование эпоксидной/полиэпоксидной смолы для укрепления 3D-отпечатков. Эпоксидное покрытие представляет собой нерастворимое поверхностное покрытие, состоящее из отвердителя и эпоксидного покрытия. Он устойчив к растворителям, долговечен и прочен, что делает его подходящим для покрытия таких материалов, как PLA, ABS и SLA.

Нанесение эпоксидного покрытия на 3D-печать — простая задача. Следуйте инструкциям ниже, чтобы узнать, как это сделать:

• 3D-печать продукта в соответствии с дизайном продукта
• Дайте ему остыть и очистите поверхность.
• Налейте немного в чашку и подогрейте до получения вязкой жидкости.
• Кисточкой нанесите эпоксидное покрытие на модель, не допуская стекания покрытия по ее бокам. Кроме того, используйте маленькие щетки, чтобы получить доступ к щелям и углам.
• Дайте 3D-печати высохнуть.

Вам не нужно использовать много отвердителя, так как небольшое количество отвердителя может покрыть и укрепить отпечаток. Нанесение эпоксидного покрытия на 3D-печать делает ее прочнее и придает ей четкую и блестящую поверхность.

Другие рекомендации по повышению прочности 3D-печатных деталей

Настройка параметров 3D-принтера — не единственный способ сделать 3D-печать надежной. Помимо эпоксидного покрытия, которое является методом постобработки, есть и другие методы, которые вы можете использовать. Ниже приведены два важных метода, популярных в последнее время.

Отжиг 3D-отпечатков <сильный>

Отжиг — это метод, при котором 3D-отпечатки подвергаются повышению температуры в целях упрочнения. Согласно тесту, отжиг вызывает увеличение прочности примерно на 40% после использования. Он совместим с такими материалами, как PLA, ABS, PETG и ASA.

Отжиг важен для укрепления 3D-отпечатков, поскольку структура пластика делает его склонным к разрушению. До 3D-печати пластмассы имели аморфную/неорганизованную микроструктуру. Однако при нагревании 3D-отпечатков аморфная структура преобразуется в кристаллическую форму, из-за чего такие 3D-отпечатки могут выйти из строя.

Здесь необходим отжиг, поскольку он меняет кристаллическую структуру 3D-отпечатков с крупных на мелкие кристаллы. Вы можете отжигать пластиковый полимер или готовое 3D-печатное изделие. Чтобы отжечь пластиковый полимер или напечатанные на 3D-принтере детали, нагрейте их до температуры выше точки стеклования и ниже точки плавления.

Гальваника 3D-печати из пластика <сильный>

Гальваника является популярным методом из-за его практичности и доступности. Он включает в себя помещение 3D-отпечатка в электролит и металлическое покрытие (популярными промышленными металлами являются цинк, хром и никель. При пропускании электрического тока через электролит ион металла образует покрытие вокруг 3D-отпечатка. Это приводит к образованию прочных и долговечных 3D-принтеров.

Несмотря на то, что он подходит для этой цели, его недостаток заключается в том, что для создания качественных трехмерных деталей с высокой прочностью потребуется много слоев.

Заключение <сильный>

Надежная 3D-печать — это та, которая не разрушается при использовании, что требует знания того, как делать прочные 3D-печати. Очень важно. Есть три способа укрепить 3D-отпечатки. Один из них — во время самого процесса (путем настройки параметров 3D-принтера), с использованием правильных материалов и последующей обработки. Используя любой из методов, у вас есть шанс сделать качественные 3D-принтеры или поговорить или пообщаться со службой прототипирования о том, как усилить детали, напечатанные на 3D-принтере.

RapidDirect — предоставление индивидуальных услуг 3D-печати <сильный>

3D-печать — популярный метод, используемый благодаря своему качеству, эффективности и действенности, а также способности изготавливать сложные детали. Однако для улучшения прочности 3D-печати необходимы глубокие знания о том, как работает 3D-принтер, какие материалы использовать и какие методы постобработки.

Если вам нужна 3D-печать с правильными характеристиками в виде прочности, долговечности, эстетики и качества, партнерство с RapidDirect, одной из лучших служб быстрого прототипирования в Китае, — отличный выбор. Мы предоставляем услуги 3D-печати на заказ, и вы можете мгновенно получить расценки на изготовленные на заказ детали и полноразмерные отчеты об инспекциях. По всем вопросам, связанным с 3D-печатью, свяжитесь с нами сегодня.

Часто задаваемые вопросы

Как вы укрепляете 3D-печать PLA?

PLA — один из наиболее часто используемых материалов в 3D-печати. Он обладает огромной прочностью на растяжение, что делает его пригодным для изготовления конструкционных деталей. Несмотря на прочность, вы также можете усилить 3D-печать PLA, используя методы, описанные выше. Общие методы укрепления 3D-отпечатков включают нанесение эпоксидной смолы, отжиг или гальваническое покрытие.

Какой самый прочный материал для 3D-печати?

Среди всех печатных материалов, используемых в 3D-печати, поликарбонат является самым прочным. Его окрестили настоящим королем настольной печати благодаря его прочности (предел прочности на разрыв 9800 фунтов на квадратный дюйм) и термостойкости. Из-за термостойкости требуется чрезвычайно высокая температура (около 145 ⁰ ). а голова должна быть около 290 ⁰ . Вам также нужно будет заключить материал из-за его деформации в открытой среде. Поликарбонат подходит для изготовления высокопрочных функциональных компонентов.

Как сделать отпечатки более сильными?

Есть много способов сделать отпечатки более сильными. Вы можете настроить параметры 3D-принтера, заменить материалы на более прочные и использовать методы последующей обработки, такие как покрытие эпоксидными материалами, отжиг и гальваническое покрытие.