3D-utskrift er i stand til å skape sterke polymer-og metalldeler. Imidlertid kan visse applikasjoner AV 3d-trykte deler kreve mye mer styrke. Design og materialvalg er de mest kritiske faktorene som bestemmer styrken TIL EN 3d-trykt del. Selv en godt utformet del kan imidlertid vise svakhet og mislykkes i tjeneste hvis andre enkle og viktige styrkeforbedringsteknikker ignoreres.

det finnes ulike teknikker for å styrke 3D-utskrifter. Disse kan grupperes i tre brede kategorier: delgeometri, utskriftsinnstillinger og etterbehandling.

Delgeometri

geometrien til delen spiller en viktig rolle for å bestemme styrken TIL EN 3D-utskrift. Bruken av fileter og chamfers øker den mekaniske styrken på kantene, mens gussets og ribber gir strukturell støtte.

Bruk Fileter Eller Chamfers

Fileter eller chamfers gir et sterkt fundament for tynnere seksjoner I 3D-deler. De forhindrer dysene i å slå av delikate deler fra utskriften.

Design eksempel uten fileter
Designeksempel med fileter

Bruk Ribber Og Kiler

Ribber og kiler er tynne profiler som stikker vinkelrett ut fra en vegg eller et plan. De gir støtte og øker styrken på delen. Tykkelsen på ribbeina bør være halvparten av veggtykkelsen og bør være avstand på minst to ganger veggens tykkelse. Store og høye ribber bør unngås; i stedet bør flere små ribber brukes.

Designeksempel med ribber

3d-Utskriftsinnstillinger

Optimale innstillinger FOR 3d-utskriftsprosessen er nødvendig for å produsere sterkere deler. Disse innstillingene omfatter følgende.

Infill i 3d-Utskrift

Infill refererer bare til mengden materiale inne i YTTERVEGGENE TIL 3D-delen. Denne teknikken brukes ofte I FDM 3D-utskrift for å øke styrken. Innfyllingsinnstillingen gjøres på to måter, innfyllingsmønster og innfyllingstetthet.

Fyll Mønster

dette er en repeterende struktur som fyller opp plassen inne I EN 3d-trykt del. Det er vanligvis skjult for visning. Det er mange stiler av infill mønstre. De inkluderer; trekantet mønster, archi, rektangulær, honeycomb eller sekskantet og konsentrisk. Archi infill mønster passer best for sirkulære eller avrundede deler. Det rektangulære fyllingsmønsteret er i stand til å gi en 100% tett del på grunn av dets parallelle og vinkelrette rutenett. Det sekskantede fyllingsmønsteret gir det høyeste forholdet mellom styrke og vekt, men det tar lengst tid å skrive ut.

Fylltetthet

en 0% fyll har ingen fyll, og en 100% fyll gir en helt solid del. 100% infill gjør den sterkeste delen. Men i mange tilfeller er det en unødvendig bruk av materiale som øker vekt og kostnad. Honeycomb-mønsteret er best for prosenter på mindre enn 50%, mens det rettlinjede mønsteret er best for prosenter over 50%. Vanlige fyllingstettheter er mellom 20% og 25%.

delorientering

3d-trykt delorientering

3D-trykte deler er sterkest i fly parallelt med byggkapslingen fordi molekylbindingen i et lag er mye mer enn limbindingene mellom lagene. Dette er x-og Y-flyene. Selv om denne teknikken er vanlig FOR FDM 3D-utskrift, kan den brukes i andre prosesser som SLA og SLS for å forbedre styrken. Delorientering er avhengig av hvor lasting og trykk vil bli opplevd i delen.

Skalltykkelse

dette spiller en viktig rolle i å styrke 3d-deler. Et tykkere skall gjør en del sterkere. FOR FDM-utskrift er en skalltykkelse som er 3 til 4 ganger dysediameteren best for deler som vil bli utsatt for tung og vedvarende lasting. De FLESTE 3d-utskriftsprosesser bruker et standard minimum på ca 1 mm tykkelse. Men å øke dette vil forbedre strekk og slagstyrke. For detaljert informasjon om anbefalt tykkelse for andre 3d-utskriftsteknologier, vennligst gå gjennom våre designguider.

Etterproduksjonsbehandling

for ytterligere å øke styrken på trykte deler, kan du også vurdere etterbehandling. Følgende etterbehandlingsoperasjoner som i stor grad kan øke styrken PÅ 3d-trykte deler.

Annealing

Annealing er ganske enkelt en prosess for å varme OPP EN 3d-trykt del og la den avkjøles gradvis for å lindre de indre spenningene som resulterer i en tøffere del. Mens metaller og glass kan glødes, kan ikke alle polymerer bli glødet. Noen materialer som er egnet for annealing ER PLA, PET, OG PA 12.

Galvanisering

Galvanisering er en ettertrykksteknikk som innebærer å nedsenke delen i en løsning av vann og metallsalter. Når strømmen passerer gjennom løsningen, danner metallkationer et tynt belegg rundt delen. Denne teknikken kan brukes PÅ 3d-deler FRA FDM, SLS, SLA eller SCM-skrivere. Det gir delen en nesten identisk mekanisk egenskap til metalldeler, og det er også et langt billigere alternativ til metall 3D-utskrift for flere applikasjoner.

galvaniserte deler er imidlertid fortsatt plast inni, og så hvis de oppvarmes til en høyere temperatur enn mykningstemperaturen til den indre plasten, går den indre styrken tapt; selv om det ytre metallet ikke smelter. Flere metaller kan brukes til galvanisering, som sink, krom,nikkel, kobber, etc. Før galvanisering er DET viktig å prime 3d-delen for å etablere en ledende overflate som er egnet for metallet å holde seg til. Grafitt brukes ofte til priming.

Harpiksbelegg

Epoksyharpikser eller polyesterharpikser kan brukes til å belegge 3d-trykte deler. Epoksybelegg er et uoppløselig overflatebelegg som gjøres med epoksymaling. Malingen inneholder to kjemikalier; en epoksyharpiks og en herder. Det resulterende belegget er vanligvis mer holdbart og tøffere enn ubelagte deler. Epoksybelegg er imidlertid ikke hensiktsmessig dersom ekstrem geometrisk nøyaktighet og skarpe kanter er nødvendig for delen. Polyesterharpikser, derimot, er tynne og kan spres over intrikate deler. Harpiksen begynner å herdes etter 5 minutter etter påføring og tar vanligvis 24 timer å tørke helt. Harpiksbelegg kan påføres hvilken som helst del fra hvilken som helst skriver.

karbonfiberforsterkning

Karbon-eller glassfibre kan også brukes til å forsterke 3d-deler. Karbonfiber har et utmerket styrke-til-vekt-forhold og brukes best til deler som brukes under forhold med konstant lasting. I motsetning til karbon bøyes glassfibre til feil. Fibrene kan lamineres på to måter:

  • Kort fiberforsterkning

i denne metoden blir fibrene hakket og blandet med termoplast for å forbedre styrke og stivhet

  • Kontinuerlig fiberforsterkning

i denne teknikken må fiberen kontinuerlig integreres i termoplast som det blir ekstrudert og avsatt. Denne teknikken krever at to dyser skrives ut samtidig.

Konklusjon

På Xometry Europe tilbyr Vi ulike forsterkningsalternativer FOR 3d-trykte deler som forespurt av kunder. Bare gå over til vår instant sitering plattform, laste opp dine modeller, velge alternativer, og voila: din høy styrke 3D trykt del vil bli levert til deg i løpet av få dager.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.