Οι εκτυπωτές 3D FDM είναι ιδανικοί για τη δημιουργία προσιτών πρωτοτύπων και την ανάληψη έργων DIY στο σπίτι. Παρόλα αυτά, πολλοί άνθρωποι αντιμετωπίζουν το ίδιο πρόβλημα όταν προσπαθούν να φτιάξουν λειτουργικά εξαρτήματα με έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή: τη δύναμη του τελικού προϊόντος. Πώς όμως μπορείτε να κάνετε τις 3D εκτυπώσεις σας πιο δυνατές; Ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικά από τα βασικά βήματα που μπορείτε να ακολουθήσετε σε κάθε στάδιο της διαδικασίας εκτύπωσης.
Επιλέγοντας τα σωστά υλικά για δυνατές τρισδιάστατες εκτυπώσεις
Τα υλικά παίζουν σημαντικό ρόλο στη δύναμη των 3D εκτυπώσεων που δημιουργείτε και έχετε πολλές επιλογές νήματος για να διαλέξετε. Είναι σημαντικό να αξιολογείτε τα νήματα που επιλέγετε με βάση τις ανάγκες των αντικειμένων που εκτυπώνετε. Για παράδειγμα, το PLA είναι καλό για διακοσμητικά μοντέλα που θα τοποθετηθούν σε ένα ράφι, αλλά μπορεί να χρειαστείτε ένα υλικό όπως το νάιλον για να εκτυπώσετε λειτουργικά εργαλεία. Μπορείτε να βρείτε μια σειρά από επιλογές νήματος παρακάτω μαζί με τις καλύτερες περιπτώσεις χρήσης τους.
- PLA: Το PLA, ή πολυγαλακτικό οξύ, είναι το πιο κοινό υλικό που χρησιμοποιείται για την τρισδιάστατη εκτύπωση FDM. Αυτό το υλικό είναι άκαμπτο και σκληρό, αλλά είναι επίσης σχετικά εύθραυστο σε σύγκριση με άλλα τρισδιάστατα εκτυπώσιμα υλικά. Το PLA είναι μια καλή επιλογή για όσους μαθαίνουν για την τρισδιάστατη εκτύπωση, καθώς είναι εύκολο να εκτυπωθεί και θα προσφέρει σχεδόν πάντα καλά αποτελέσματα.
- ABS: Το ABS, ή το ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο, είναι πολύ ισχυρότερο από το PLA, αλλά είναι επίσης πιο δύσκολο να εκτυπωθεί. Η αντοχή του ABS το καθιστά ιδανικό για λειτουργικά μέρη, αλλά είναι άκαμπτο και αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν επιλέγετε το νήμα σας.
- PETG: Το PETG, ή τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο, βρίσκεται σε ένα άνετο ενδιάμεσο έδαφος μεταξύ ABS και PLA. Είναι ισχυρότερο από το PLA και πιο εύκαμπτο από το ABS, ενώ προσφέρει επίσης εξαιρετική χημική αντοχή. Αυτό κάνει το PETG ιδανικό για χρήση σε εξωτερικούς χώρους και σε άλλα σκληρά περιβάλλοντα.
- Νάιλον: Το νάιλον είναι ένα από τα ισχυρότερα, πιο ευέλικτα και πιο ανθεκτικά υλικά FDM στην αγορά. Το νήμα 3D εκτυπωτή από νάιλον μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή λειτουργικών εξαρτημάτων και εργαλείων, καθώς και διακοσμητικών αντικειμένων.
- Νήματα με έγχυση άνθρακα: Η συμπερίληψη ινών άνθρακα στα νήματα έχει γίνει πολύ δημοφιλής. Αυτό σπάνια βελτιώνει την αντοχή των τελικών εκτυπώσεων, αλλά μπορεί να βελτιώσει την πρόσφυση του στρώματος.
Επιλέγοντας το σωστό υλικό νήματος 3D εκτυπωτή για κάθε έργο είναι δύσκολο. Θα πρέπει να εξερευνήσετε όλες τις διαθέσιμες επιλογές όταν επιλέγετε το νήμα σας, ειδικά όταν εργάζεστε σε αντικείμενα που πρέπει να διαρκέσουν.
Σχεδιάζοντας δυνατά τρισδιάστατα μοντέλα για τρισδιάστατη εκτύπωση
Όπως και τα υλικά που επιλέγετε για τις 3D εκτυπώσεις σας, ο σχεδιασμός κάθε εκτύπωσης έχει επίσης δραματικό αντίκτυπο στην αντοχή των 3D εκτυπώσεων σας. Ο σχεδιασμός ισχυρότερων τρισδιάστατων εκτυπώσιμων μοντέλων απαιτεί λίγη μάθηση. Αν και δεν μπορείτε να ξεκινήσετε να δημιουργείτε τις πιο δυνατές εκτυπώσεις αμέσως, μπορείτε να βρείτε μερικές από τις βασικές σκέψεις που πρέπει να λάβετε παρακάτω. Τα σχέδια των τρισδιάστατων μοντέλων σας θα βελτιώνονται όσο περνάει ο καιρός και μαθαίνετε περισσότερα για τη δημιουργία δυνατών σχημάτων.
Αρχεία STL με δυνατότητα εκτύπωσης 3D χωρίς σφάλματα
Είτε χρησιμοποιείτε το Blender, το Fusion 360 ή οποιοδήποτε άλλο εργαλείο σχεδίασης 3D για τη δημιουργία τρισδιάστατων εκτυπώσιμων μοντέλων, τα σφάλματα είναι βέβαιο ότι θα εμφανίζονται κατά καιρούς. Τα μοντέλα χωρίς πολλαπλή είναι ένα καλό παράδειγμα για αυτό, όπου υπάρχουν κενά στο εξωτερικό του μοντέλου που μπορούν να εμποδίσουν τη σωστή κοπή του.
Η επίλυση αυτού του είδους ζητήματος είναι ευκολότερη από ποτέ. Σχεδόν κάθε τεμαχιστής στην αγορά, συμπεριλαμβανομένου του Cura, μπορεί να σαρώσει τα μοντέλα σας για σφάλματα όταν τα φορτώνετε για κοπή, προσφέροντας συχνά επισκευές στην πορεία. Φυσικά, ωστόσο, είναι πάντα καλύτερο να μαθαίνετε και να βελτιώνετε την ποιότητα της τρισδιάστατης μοντελοποίησης σας για να αποφύγετε λάθη εξαρχής.
Κατανομή στρες και τρισδιάστατη εκτύπωση
Η πρόβλεψη ακριβώς του σημείου που η μηχανική καταπόνηση θα επηρεάσει περισσότερο ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο αντικείμενο είναι μια πρόκληση. Οι μηχανικοί εκτελούν πολύπλοκα μαθηματικά για να το καταλάβουν όταν εργάζονται σε μεγάλα έργα, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη διαίσθησή σας για να λύσετε αυτό το πρόβλημα όταν εργάζεστε στα δικά σας σχέδια. Απλά πρέπει να αναρωτηθείτε αν τα σχήματα που δημιουργείτε θα είναι δυνατά ή όχι.
Η παραπάνω εικόνα είναι ένα καλό παράδειγμα αυτού. Χωρίς οποιαδήποτε μορφή στήριξης, το γωνιακό κομμάτι στα αριστερά θα ήταν πολύ αδύναμο και επιρρεπές σε θραύση αν ασκηθεί δύναμη σε κάθε άκρο. Το γωνιακό κομμάτι στα δεξιά έχει ένα στήριγμα που θα λειτουργήσει για να λύσει αυτό το πρόβλημα. Μπορείτε να δείτε τη δουλειά επαγγελματιών μηχανικών για να πάρετε μια ιδέα για τα πιο δυνατά σχήματα και να τα εφαρμόσετε στα σχέδιά σας.
Τεμαχισμός ισχυρών τρισδιάστατων μοντέλων για τρισδιάστατη εκτύπωση
Οι ρυθμίσεις που επιλέγετε στο λογισμικό κοπής είναι ένας άλλος παράγοντας που θα επηρεάσει την αντοχή των τρισδιάστατων εκτυπώσεων σας. Το λογισμικό Slicer μπορεί να είναι τρομακτικό όταν ξεκινάτε για πρώτη φορά, αλλά έχουμε αναλύσει τις πιο σημαντικές ρυθμίσεις που πρέπει να έχετε υπόψη όταν εργάζεστε για τη βελτίωση της αντοχής των τρισδιάστατων εκτυπώσεων σας.
Πυκνότητα και μοτίβα πλήρωσης τρισδιάστατης εκτύπωσης
Θα ήταν χρονοβόρο και δαπανηρό για τους τρισδιάστατους εκτυπωτές να δημιουργήσουν συμπαγή αντικείμενα και τα περισσότερα λογισμικά slicer χρησιμοποιούν προεπιλογή πλήρωσης στο εσωτερικό των αντικειμένων για εξοικονόμηση χρόνου και νήματος. Μια πυκνότητα πλήρωσης μεταξύ 20% και 30% είναι συνήθως εξίσου ισχυρή με ένα συμπαγές αντικείμενο, αλλά η βύθιση κάτω από αυτό το όριο μπορεί να οδηγήσει σε πιο αδύναμες εκτυπώσεις.
Ωστόσο, η πυκνότητα δεν είναι ο μόνος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Οι περισσότεροι τεμαχιστές παρέχουν επίσης τη δυνατότητα επιλογής διαφορετικών μοτίβων πλήρωσης για τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας. Τα εξαγωνικά γεμίσματα είναι πολύ συνηθισμένα, αλλά οι επιλογές 3D ή τυχαιοποιημένων πλήρωσης είναι συχνά ισχυρότερες. Θα πρέπει να πειραματιστείτε με τις επιλογές πλήρωσης στον τεμαχιστή σας για να έχετε τα καλύτερα αποτελέσματα.
Κατάλληλο πάχος εσωτερικού και εξωτερικού τοιχώματος
Ενώ το εσωτερικό της τρισδιάστατης εκτύπωσης σας δεν είναι συμπαγές, οι εξωτερικοί και εσωτερικοί τοίχοι που διαθέτει είναι. Η προσθήκη πρόσθετων τοίχων για να γίνουν παχύτεροι θα βελτιώσει την αντοχή των τρισδιάστατων εκτυπώσεων σας σε ένα όριο, καθιστώντας τον άξιο πειραματισμού με αυτήν την επιλογή για να έχετε τα καλύτερα αποτελέσματα. Οι περισσότεροι κόφτες θα σας προειδοποιήσουν εάν το πάχος του τοίχου σας είναι πολύ υψηλό.
Επιλέγοντας τον σωστό προσανατολισμό τρισδιάστατης εκτύπωσης
Όπως ίσως γνωρίζετε, οι εκτυπωτές 3D FDM εκτυπώνουν σε επίπεδα. Τα στρώματα προσκολλώνται το ένα στο άλλο, αλλά οι δεσμοί μεταξύ κάθε στρώματος είναι συνήθως το πιο αδύναμο μέρος ενός κανονικού τρισδιάστατου εκτυπωμένου αντικειμένου. Μπορείτε να το σκεφτείτε σαν να είναι παρόμοιο με την ξυλουργική: ένας εξειδικευμένος ξυλουργός θα δουλεύει πάντα με το σιτάρι για να εξασφαλίσει ότι τα κομμάτια είναι γερά.
Μπορείτε να αλλάξετε τον προσανατολισμό των 3D εκτυπώσεων στον τεμαχιστή σας για να βελτιώσετε την δύναμή τους με τον ίδιο τρόπο. Βεβαιώνοντας ότι το άγχος θα ακολουθεί την κατεύθυνση των στρώσεων, αντί να τα πηγαίνει αντίθετα, θα μειώσετε την πιθανότητα διαχωρισμού και άλλων προβλημάτων με τις εκτυπώσεις σας.
Ολοκλήρωση τρισδιάστατων εκτυπώσεων για προσθήκη δύναμης
Τέλος, ως ο τελευταίος τομέας που πρέπει να εξετάσετε, ήρθε η ώρα να σκεφτείτε μέθοδοι φινιρίσματος για τρισδιάστατη εκτύπωση που μπορεί να κάνει τα αντικείμενά σας πιο δυνατά. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να τελειώσετε τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα, αλλά μόνο ένας θα προσθέσει δύναμη στα μοντέλα σας: επιστρώσεις εποξειδικής ρητίνης.
Μπορείτε να εφαρμόσετε εποξειδική ρητίνη στα τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα μόλις τελειώσουν. Αυτό θα προσθέσει ένα σκληρό στρώμα στο εξωτερικό των εκτυπώσεων σας, ενώ θα κρύψει επίσης τις γραμμές στρώματος που σχηματίστηκαν κατά την εκτύπωση. Φυσικά, όμως, αυτό θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί μαζί με τις άλλες συμβουλές σε αυτό το άρθρο, όχι ως αντικατάστασή του.
Κάνοντας τις 3D εκτυπώσεις πιο δυνατές
Η δύναμη είναι μια σημαντική πτυχή όταν φτιάχνεις σχεδόν οτιδήποτε. Οι εκτυπωτές FDM 3D έχουν την ικανότητα να κατασκευάζουν απίστευτα δυνατά αντικείμενα, αλλά βασίζονται στον χρήστη για να αξιοποιήσει πλήρως τις δυνατότητές τους. Εν ολίγοις, οι τεχνικές που καλύψαμε εδώ είναι μια καλή αρχή για όποιον θέλει να βελτιώσει τη δύναμη των τρισδιάστατων εκτυπώσεων τους, αλλά πρέπει επίσης να εφαρμόσετε τη δική σας δημιουργικότητα σε αυτό το πρόβλημα για να έχετε το καλύτερο Αποτελέσματα.