3D-принтеры FDM идеально подходят для создания доступных прототипов и реализации проектов «сделай сам» дома. Несмотря на это, многие люди сталкиваются с одной и той же проблемой, когда пытаются изготовить функциональные детали на 3D-принтере: прочность готового изделия. Но как сделать ваши 3D-отпечатки прочнее? Давайте рассмотрим некоторые ключевые шаги, которые вы можете предпринять на каждом этапе процесса печати.

Выбор правильных материалов для прочной 3D-печати

Материалы играют важную роль в прочности создаваемых вами 3D-отпечатков, и у вас есть множество вариантов нити на выбор. Важно оценивать нити, которые вы выбираете, исходя из потребностей объектов, которые вы печатаете. Например, PLA подходит для декоративных моделей, которые будут стоять на полке, но вам может понадобиться такой материал, как нейлон, для печати функциональных инструментов. Ниже вы можете найти ряд вариантов нитей наряду с их лучшими вариантами использования.

  • ПЛА: PLA, или полимолочная кислота, является наиболее распространенным материалом, используемым для 3D-печати FDM. Этот материал жесткий и твердый, но он также относительно хрупкий по сравнению с другими материалами для 3D-печати. PLA — хороший выбор для тех, кто изучает 3D-печать, так как с ним легко печатать, и он почти всегда дает хорошие результаты.
    instagram viewer
  • АБС: ABS, или акрилонитрил-бутадиен-стирол, намного прочнее, чем PLA, но им труднее печатать. Прочность АБС-пластика делает его идеальным для изготовления функциональных деталей, но он негибкий, и это необходимо учитывать при выборе нити.
  • ПЭТГ: PETG, или полиэтилентерефталат, занимает промежуточное положение между ABS и PLA. Он прочнее PLA и более гибкий, чем ABS, а также обладает отличной химической стойкостью. Это делает PETG идеальным для использования на открытом воздухе и в других суровых условиях.
  • Нейлон: Нейлон — один из самых прочных, гибких и долговечных материалов FDM на рынке. Нейлоновая нить для 3D-принтера может использоваться для изготовления функциональных деталей и инструментов, а также декоративных предметов.
  • Углеродные нити: Включение углеродных волокон в нити стало очень популярным. Это редко улучшает прочность готовых отпечатков, но может улучшить адгезию слоев.

Выбор подходящего материала нити для 3D-принтера для любого конкретного проекта сложно. Вы должны изучить все доступные варианты при выборе нити, особенно когда вы работаете над объектами, которые должны служить долго.

Проектирование прочных 3D-моделей для 3D-печати

Подобно материалам, которые вы выбираете для своих 3D-печатей, дизайн каждого отпечатка также оказывает существенное влияние на прочность ваших 3D-отпечатков. Разработка более прочных 3D-моделей для печати требует некоторого обучения. Хотя вы не можете сразу начать создавать самые сильные отпечатки, вы можете найти некоторые из ключевых соображений, которые вам необходимо учитывать ниже. Со временем ваши 3D-модели будут улучшаться, и вы узнаете больше о создании четких форм.

Безошибочные файлы STL для 3D-печати

Независимо от того, используете ли вы Blender, Fusion 360 или любой другой инструмент 3D-дизайна для создания моделей для 3D-печати, время от времени возникают ошибки. Хорошим примером этого являются модели без коллектора, где снаружи модели есть зазоры, которые могут помешать правильному разрезанию.

Решить такую ​​проблему проще, чем когда-либо прежде. Почти каждый слайсер на рынке, включая Cura, может сканировать ваши модели на наличие ошибок, когда вы загружаете их для нарезки, часто предлагая ремонт по пути. Конечно, всегда лучше учиться и улучшать качество 3D-моделирования, чтобы в первую очередь избежать ошибок.

Распределение напряжения и 3D-печать

Предсказать, где именно механическое напряжение больше всего повлияет на 3D-печатный объект, является сложной задачей. Инженеры выполняют сложную математику, чтобы понять это при работе над крупными проектами, но вы можете использовать свою интуицию, чтобы решить эту проблему при работе над собственными проектами. Вам просто нужно спросить себя, будут ли формы, которые вы создаете, прочными.

Изображение выше является хорошим примером этого. Без какой-либо фиксации угловая деталь слева была бы очень слабой и склонной к поломке, если бы к любому концу была приложена сила. У угловой детали справа есть распорка, которая решит эту проблему. Вы можете посмотреть на работу профессиональных инженеров, чтобы получить представление о самых прочных формах и применить их в своих проектах.

Нарезка прочных 3D-моделей для 3D-печати

Настройки, которые вы выбираете в своем программном обеспечении для слайсера, являются еще одним фактором, влияющим на качество ваших 3D-отпечатков. Программное обеспечение Slicer может показаться сложным при первом запуске, но мы разбили наиболее важные настройки, которые следует учитывать при работе над повышением прочности ваших 3D-отпечатков.

Плотность и узоры 3D-печати

Для 3D-принтеров было бы трудоемко и дорого создавать твердые объекты, и большинство программ для слайсеров по умолчанию используют заполнение внутри объектов для экономии времени и нити. Плотность заполнения от 20% до 30% обычно такая же прочная, как и сплошной объект, но падение ниже этого порога может привести к более слабым отпечаткам.

Однако плотность — не единственный фактор, который следует учитывать. Большинство слайсеров также предоставляют возможность выбирать различные шаблоны заполнения для ваших 3D-отпечатков. Шестиугольные заполнения очень распространены, но 3D или рандомизированные варианты заполнения часто сильнее. Вы должны поэкспериментировать с вариантами заполнения в вашем слайсере, чтобы получить наилучшие результаты.

Подходящая толщина внутренней и внешней стенки

В то время как внутренняя часть вашего 3D-принтера не является твердой, его внешние и внутренние стенки являются твердыми. Добавление дополнительных стен, чтобы сделать их толще, улучшит прочность ваших 3D-отпечатков до предела, поэтому стоит поэкспериментировать с этой опцией, чтобы получить наилучшие результаты. Большинство слайсеров предупредят вас, если толщина стенок слишком велика.

Выбор правильной ориентации 3D-печати

Как вы, наверное, знаете, 3D-принтеры FDM печатают слоями. Слои прилипают друг к другу, но связи между каждым слоем обычно являются самой слабой частью обычного 3D-печатного объекта. Вы можете думать об этом как о работе с деревом: опытный плотник всегда будет работать с зерном, чтобы обеспечить прочность деталей.

Таким же образом вы можете изменить ориентацию своих 3D-отпечатков в слайсере, чтобы улучшить их прочность. Убедившись, что напряжение будет следовать направлению слоев, а не идти против них, вы снизите вероятность расщепления и других проблем с вашими отпечатками.

Завершение 3D-печати для увеличения прочности

Наконец, в качестве последней области, которую следует рассмотреть, пришло время подумать о методы отделки для 3D-печати которые могут сделать ваши объекты сильнее. Существует несколько способов отделки 3D-печатных объектов, но только один из них добавит прочности вашим моделям: покрытие эпоксидной смолой.

Вы можете нанести эпоксидную смолу на свои 3D-печатные объекты, как только они будут готовы. Это добавит жесткий слой снаружи ваших отпечатков, а также скроет линии слоев, которые образовались во время печати. Однако, конечно, это следует использовать вместе с другими советами в этой статье, а не вместо них.

Делаем 3D-печать прочнее

Сила является важным аспектом при изготовлении чего угодно. 3D-принтеры FDM способны создавать невероятно прочные объекты, но они полагаются на пользователя, чтобы полностью реализовать свой потенциал. Короче говоря, методы, которые мы рассмотрели здесь, являются отличным началом для тех, кто хочет улучшить силу. их 3D-печати, но вам также нужно применить свой творческий подход к этой проблеме, чтобы получить лучшее полученные результаты.