Apa cara yang baik untuk memperkirakan dampak pada kekuatan material yang akan dimiliki oleh metode pencetakan yang berbeda?

10

Saya akan mencetak 3D bagian yang perlu memenuhi persyaratan kekuatan tertentu, karena penggunaannya. Saya tahu seberapa kuat plastik tertentu (mis. Kekuatan tarik / tarik / geser) ketika ditangani dalam potongan padat, tetapi tidak ketika dicetak 3D. Apa cara yang baik untuk memperkirakan perubahan?

print-strength GiantCowFilms
sumber
Saya memberikan suara untuk menutup pertanyaan ini sebagai "tidak jelas apa yang Anda tanyakan" karena tidak mengidentifikasi bagian tertentu, persyaratan khusus, proses pencetakan tertentu, bahan tertentu, ... Kami tidak dapat menjawab pertanyaan ini dengan cara yang bermanfaat cara tanpa tahu persis apa yang ingin Anda capai.
Tom van der Zanden
1
@ TomvanderZanden Saya merasa ini akan kurang bermanfaat jika saya menyebutkan teknologi tertentu. Saya tidak melihat bagaimana ini tidak mungkin dijawab secara umum.
GiantCowFilms
Anda perlu melakukan DOE (desain eksperimen).
Fernando Baltazar

Jawaban:

3

Sulit untuk mengatakannya tanpa benar-benar menguji bagian itu. Ada banyak cara Anda dapat mencetak bagian 3D, bahkan pada mesin yang sama, yang dapat menghasilkan hasil yang berbeda.

Berikut adalah beberapa tips untuk membantu menegakkan persyaratan kekuatan:

  • Identifikasi di mana tekanan Anda berada dan hindari membiarkan "butiran" alami dari cetakan (yaitu setiap lapisan) bertepatan dengan tekanan pada bagian tersebut. Sebagai contoh, saya baru saja mencetak bagian dengan engsel hari ini. Saya mengatur bagian saya untuk memastikan bahwa profil melingkar dari engsel pada setiap lapisan, bukannya memiliki mesin "jembatan" profil melingkar.
  • Jadikan bagian Anda lebih padat dengan menambah isi. Perhatikan bahwa di suatu tempat sekitar 35% tidak akan benar-benar memberikan kekuatan lebih dari mengatakan 50% dengan pola pengisi standar (yaitu heksagonal, berlian, catfill). Namun, saya akan membayangkan bahwa jika pola bola bundar pernah dirancang, itu akan menjadi yang terkuat.
  • Cara mudah untuk menambah area kecil pada suatu bagian adalah dengan menambah variabel shell Anda (berapa banyak layer profil untuk setiap layer). Sekali lagi, merujuk desain engsel saya, saya memastikan bahwa engsel saya benar-benar dicetak menggunakan shell, bukan shell / infill.
  • Jangan takut untuk melakukan beberapa post-processing seperti menambahkan epoksi / epoksi di area stres tinggi.

Jika ini bukan bagian yang mahal untuk dicetak, saya akan menyarankan Anda untuk memainkan sendiri beberapa ide ini dan melakukan tes terkontrol untuk melihat pengaturan apa yang paling cocok untuk aplikasi Anda.

tbm0115
sumber
"Perhatikan bahwa di suatu tempat sekitar 35% tidak akan benar-benar memberikan kekuatan lebih dari mengatakan 50% dengan pola pengisian standar" - Di mana Anda mendapatkan nomor itu? Saya selalu mendengar bahwa batasnya adalah sekitar 60% dan menemukannya secara tertulis setidaknya sekali ... tapi saya belum menjalankan tes independen untuk memverifikasi info, jadi saya akan senang dikoreksi jika saya salah.
mac
Itu dari beberapa laporan MakerBot. Saya kira pernyataan itu juga tergantung pada ukuran bagian juga. Biasanya bermuara pada ukuran "ruang mati" dari masing-masing sel dalam pola pengisi. Saya percaya komentar saya sebagian besar ke bagian-bagian yang berada dalam jarak 5 "^ 3
tbm0115
"tergantung pada ukuran bagian juga" - Menarik ... Saya harus memikirkannya. Secara intuitif saya akan mengatakan "tidak" karena ukuran hanya mengubah jumlah sel dalam infill, bukan dimensi mereka, jadi - untuk unit sampel infill - kepadatan material dan orientasi vektor tarik harus tetap persis seperti sama ... tapi saya merasa saya mungkin kehilangan sesuatu yang jelas. Terima kasih atas tanggapan cepatnya! :)
mac
3

Ini adalah pertanyaan yang bagus, yang belum cukup mendapat perhatian peneliti. Orang-orang secara teratur mencetak objek yang berbeda, beberapa di antaranya dengan persyaratan kekuatan dan kebutuhan akan metode estimasi kekuatan tinggi.

Cara eksperimental yang baik untuk memperkirakan perubahan adalah dengan menemukan objek plastik COTS cast, baik itu ABS atau PLA atau apa pun, beli 3-5 buah, lalu balikkan rekayasa, salin desain dan cetak 3-5 kali dalam orientasi yang berbeda. Maka Anda harus mulai menghancurkan benda-benda Anda dengan cara yang sesuai dengan kebutuhan Anda. Jika bagian Anda akan mengalami kompresi - hancurkan, jika direntangkan - sobek, dan ukur kekuatan yang diperlukan. Kemudian bandingkan dan dapatkan kekuatan relatif, yang selanjutnya dapat Anda gunakan dalam perhitungan Anda. Anda akan melihat bahwa adhesi antara lapisan FDM jauh lebih lemah daripada kekuatan ikatan pada bidang lapisan, sehingga Anda akan memiliki dua koefisien - satu untuk sumbu Z, satu untuk XY (perhatikan, bahwa pengaturan printer dapat sangat mempengaruhi hasilnya, jadi setiap koefisien akan menjadi fungsi dari parameter pencetakan). Bisa'

Jika Anda bukan penggemar pendekatan ilmiah menyeluruh, maka Anda bisa mencetak bagian Anda dan mengujinya di bawah kondisi target Anda sebanyak yang diperlukan. Atau membuat cetakan casting, lalu benda padat.

ZuOverture
sumber
kami juga memiliki masalah dalam menentukan semua efek cuaca pada cetakan - kelembaban atau suhu tinggi mungkin memiliki kekuatan cetak yang tidak terduga.
Trish