FDM 3D-skrivere er perfekte for å lage rimelige prototyper og utføre DIY-prosjekter hjemme. Til tross for dette støter mange på det samme problemet når de prøver å lage funksjonelle deler med en 3D-printer: styrken til det ferdige produktet. Men hvordan kan du gjøre 3D-utskriftene dine sterkere? La oss ta en titt på noen av de viktigste trinnene du kan ta på hvert trinn av utskriftsprosessen.
Velge riktige materialer for sterke 3D-utskrifter
Materialer spiller en betydelig rolle i styrken til 3D-utskriftene du lager, og du har mange filamentalternativer å velge mellom. Det er viktig å vurdere filamentene du velger basert på behovene til objektene du skriver ut. For eksempel er PLA greit for dekorative modeller som skal stå på en hylle, men du kan trenge et materiale som nylon for å skrive ut funksjonelle verktøy. Du kan finne en rekke filamentalternativer nedenfor ved siden av deres beste brukstilfeller.
- PLA: PLA, eller polymelkesyre, er det vanligste materialet som brukes til FDM 3D-utskrift. Dette materialet er stivt og hardt, men det er også relativt sprøtt sammenlignet med andre 3D-utskrivbare materialer. PLA er et godt valg for de som lærer om 3D-printing, siden det er enkelt å skrive ut med og nesten alltid vil gi gode resultater.
- ABS: ABS, eller akrylnitrilbutadienstyren, er mye sterkere enn PLA, men det er også vanskeligere å trykke med. Styrken til ABS gjør den ideell for funksjonelle deler, men den er lite fleksibel og dette må tas i betraktning når du skal velge filament.
- PETG: PETG, eller polyetylentereftalat, ligger i en behagelig mellomting mellom ABS og PLA. Den er sterkere enn PLA og mer fleksibel enn ABS, samtidig som den tilbyr utmerket kjemisk motstand. Dette gjør PETG flott for bruk utendørs og i andre tøffe miljøer.
- Nylon: Nylon er et av de sterkeste, mest fleksible og mest holdbare FDM-materialene på markedet. Nylon 3D-skriverfilament kan brukes til å lage funksjonelle deler og verktøy, samt dekorative gjenstander.
- Karboninfunderte filamenter: Inkludering av karbonfibre i filamenter har blitt veldig populært. Dette forbedrer sjelden styrken til ferdige utskrifter, men det kan forbedre lagvedheften.
Velge riktig 3D-skriverfilamentmateriale for et gitt prosjekt er vanskelig. Du bør utforske alle tilgjengelige alternativer når du velger filament, spesielt når du jobber med gjenstander som må vare.
Designe sterke 3D-modeller for 3D-utskrift
På samme måte som materialene du velger for 3D-utskriftene dine, har utformingen av hver utskrift også en dramatisk innvirkning på styrken til 3D-utskriftene dine. Å designe sterkere 3D-utskrivbare modeller krever litt læring. Selv om du ikke kan begynne å lage de sterkeste utskriftene med en gang, kan du finne noen av de viktigste vurderingene du må gjøre nedenfor. 3D-modelldesignene dine vil forbedres ettersom tiden går, og du lærer mer om å lage sterke former.
Feilfrie 3D-utskrivbare STL-filer
Enten du bruker Blender, Fusion 360 eller et annet 3D-designverktøy for å lage 3D-utskrivbare modeller, vil feil dukke opp fra tid til annen. Ikke-manifold-modeller er et godt eksempel på dette, hvor det er hull på utsiden av modellen som kan hindre den i å skjære skikkelig.
Å løse denne typen problemer er enklere enn noen gang før. Omtrent alle skjæremaskiner på markedet, inkludert Cura, kan skanne modellene dine for feil når du laster dem for skjæring, og tilbyr ofte reparasjoner underveis. Selvfølgelig er det alltid best å lære og forbedre kvaliteten på 3D-modelleringen for å unngå feil i utgangspunktet.
Stressdistribusjon og 3D-utskrift
Å forutsi nøyaktig hvor mekanisk påkjenning vil påvirke et 3D-trykt objekt mest er en utfordring. Ingeniører utfører kompleks matematikk for å finne ut av dette når du jobber med store prosjekter, men du kan bruke intuisjonen din til å løse dette problemet når du jobber med dine egne design. Du må bare spørre deg selv om formene du lager kommer til å være sterke eller ikke.
Bildet over er et godt eksempel på dette. Uten noen form for avstivning, ville det vinklede stykket til venstre være veldig svakt og utsatt for å knekke hvis det ble brukt kraft i hver ende. Det vinklede stykket til høyre har en bøyle som vil fungere for å løse dette problemet. Du kan se på arbeidet til profesjonelle ingeniører for å få en ide om de sterkeste formene og bruke dem på designene dine.
Skjæring av sterke 3D-modeller for 3D-utskrift
Innstillingene du velger i slicer-programvaren er en annen faktor som vil påvirke styrken til 3D-utskriftene dine. Slicer-programvare kan være skremmende når du først kommer i gang, men vi har brutt ned de viktigste innstillingene du bør huske på når du jobber med å forbedre styrken til 3D-utskriftene dine.
3D-utskriftsutfyllingstetthet og mønstre
Det ville være tidkrevende og dyrt for 3D-skrivere å lage solide objekter, og de fleste slicer-programvare bruker som standard utfylling på innsiden av objekter for å spare tid og filament. En utfyllingstetthet mellom 20 % og 30 % er vanligvis like sterk som en solid gjenstand, men å dyppe under denne terskelen kan resultere i svakere utskrifter.
Tetthet er imidlertid ikke den eneste faktoren å vurdere. De fleste slicere gir også muligheten til å velge forskjellige utfyllingsmønstre for 3D-utskriftene dine. Sekskantede utfyllinger er svært vanlige, men 3D eller randomiserte utfyllingsalternativer er ofte sterkere. Du bør eksperimentere med utfyllingsalternativene i skjæremaskinen for å få de beste resultatene.
Egnet indre og ytre veggtykkelse
Selv om innsiden av 3D-utskriften ikke er solid, er de ytre og indre veggene den har. Å legge til flere vegger for å gjøre dem tykkere vil forbedre styrken til 3D-utskriftene dine til en grense, noe som gjør det verdt å eksperimentere med dette alternativet for å få de beste resultatene. De fleste skjæremaskiner vil advare deg hvis veggtykkelsen din er for høy.
Velge riktig 3D-utskriftsorientering
Som du sikkert vet, skriver FDM 3D-skrivere ut i lag. Lag fester seg til hverandre, men bindingene mellom hvert lag er vanligvis den svakeste delen av et normalt 3D-trykt objekt. Du kan tenke på at dette ligner på trebearbeiding: en dyktig snekker vil alltid jobbe med kornet for å sikre at bitene er sterke.
Du kan endre retningen på 3D-utskriftene dine i sliceren for å forbedre styrken på samme måte. Ved å sørge for at stress følger retningen til lagene, i stedet for å gå mot dem, vil du redusere sannsynligheten for splitting og andre problemer med utskriftene dine.
Fullføre 3D-utskrifter for å legge til styrke
Til slutt, som det siste området å vurdere, er det på tide å tenke på etterbehandlingsmetoder for 3D-utskrift som kan gjøre objektene dine sterkere. Det finnes en rekke måter å fullføre 3D-trykte objekter på, men bare én vil gi styrke til modellene dine: epoksyharpiksbelegg.
Du kan bruke epoksyharpiks på 3D-printede objekter når de er ferdige. Dette vil legge til et hardt lag på utsiden av utskriftene dine, samtidig som de skjuler laglinjene som ble dannet under utskrift. Selvfølgelig bør dette brukes sammen med de andre rådene i denne artikkelen, ikke som en erstatning for det.
Gjør 3D-utskrifter sterkere
Styrke er et viktig aspekt når du lager omtrent hva som helst. FDM 3D-skrivere har kapasitet til å lage utrolig sterke objekter, men de er avhengige av at brukeren skal oppnå sitt fulle potensial. Kort sagt, teknikkene vi har dekket her er en god start for alle som ønsker å forbedre styrken av deres 3D-utskrifter, men du må også bruke din egen kreativitet på dette problemet for å få det beste resultater.
