8 (495) 518-98-02
Многоканальный (пн. – пт. 09–18)
8 (800) 550-02-09
Бесплатный (ежедневно 09–22)
Корзина
0 товаров на 0 Р
Ваша корзина
Итого: 0 товаров на 0 Р
Посмотреть корзину
11 ноября 2014

Несколько способов увеличить прочность составных частей

Для печати определенных моделей нужны составные части повышенной прочности. На собственном опыте мы сумели выделить несколько техник улучшения прочности составных частей и наш опыт наглядно доказывает, что прочность составных частей примерно одинакова как при печати на дорогих коммерческих 3D принтерах, так и на обычных настольных. Разница лишь в инновационном подходе и определенных настройках.


Данная статья является своего рода самоучителем, созданным для FDMпринтеров. Первые две части этой статьи универсально применимы на любом принтере, в то время как пункты 3 и 4 нуждаются в определенной персональной адаптации.

1.0 Геометрия модели

1.1 Увеличьте толщину составных частей

Самая простая стратегия улучшения прочности – увеличьте толщину составных частей, ведь тонкие составляющие, как правило, хуже выполняют свои функции. К тому же, при печати на принтерах типа FDM возникает много проблем с тонкими деталями (отслоения, искривления итд). Попробуйте геометрически уплотнить модель: иногда это невозможно, но довольно часто можно увеличить хотя бы одно из трез измерений.

1.2 Сведите детали к одному масштабу

Опять таки, довольно очевидное и простое решение проблемы – сведите все детали к одному масштабу. Этот принцип работает примерно также как и геометрическое увеличение деталей. Единственный минус данной техники – необходимо предусмотреть как масштабирование отразится на функциональном дизайне готового изделия.

1.3 Плавный переход

Иногда во время печати форсунки слегка задевают деталь, таким образом смещая слои. В последствии, такая деталь становится еще более подвижной и менее функциональной. Если вам необходима довольно тонкая составная часть, то постарайтесь использовать различного вида углубления для создания устойчивой базы.

2.0 Проверьте настройки принтера

2.1 Положение печати

Наиболее прочные детали получаются при печати на Xи Yосях, Z-параллель довольно зависима от свойств материала. Иногда лучшее направление печати диагональное, т.к. пи таком положении слои не ложатся перпендикулярно точкам приложения нагрузки

2.2 Высота слоев

Механизм печати следующий: чем меньше высота слоя, тем больше сжимается (сдавливается) пластик, тем больше, соответственно, поверхность X/Y. В итоге, у слоев с меньшей высотой наблюдается улучшенное сцепление между слоями, что в свою очередь приводит к меньшим шансам детали сломаться. Таким образом, составная часть с резолюцией в 100 микрон будет плотнее чем аналогичная ей деталь с резолюцией в 300 микрон.

2.3 Процент и тип заполнения

Еще одна довольно очевидная, но не всегда вспоминаемая технология. Усилить составную деталь печати поможет изменение процента заполнения, типа заполнения, и в некоторых случаях угол печати. Несмотря на то, что в обычной жизни увеличивать заполнение выше 60-70% довольно бессмысленно, иногда попадаются клиенты для которых заполнение должно составить 100%. В таком случае необходимо помнить, что процент заполнения выше 75% скорее всего отразится на внешнем виде и поверхности детали.

2.4 Периметр/Толщина обшивки

Еще один способ увеличить плотность составной части – увеличить количество обшивки. Как правило, двух или трех дополнительных нитей всегда хватает, но иногда можно увеличить их количество и до четырех.

2.5 Материал

В 95% случаев мы использовали материалы ABS. Эти материалы довольно пластичны, в отличие от, скажем, PLA. Иногда, более пластичный материал сильнее по своим физическим свойствам и более ударопрочный, но чаще всего, более плотный пластик как PLA подойдет для наших целей куда лучше. Если же для вашей детали важна продолжительность срока службы, то лучше печать Нилоном (Nylon). Taulman 618 – отличный материал для работы и создания высоко прочных составных частей.

3.0 Обработка после печати

3.1 Полиэстеровое или эпоксидное покрытие

Если для вашей детали точность и острота углов превыше всего, то данная техника вам не подойдет. Если же для вас эти параметры не самые важные, то можете воспользоваться эпоксидным или полиэстеровым покрытием. Не используйте эпоксидный клей: он не сделает деталь прочнее, но зато придаст неаккуратный вид всей работе.

Мы в своих экспериментах использовали Полиэстеровое покрытие (PolyesterClearCastingResin) и остались им довольны. Покрытие очень быстро готово к использованию и сушится в течение 24 часов. Для усиления покрытия в него можно добавить волокна стекла, но необходимо помнить, что данные волокна могут негативно отразится на поверхности модели.

До покрытия

После покрытия

После нанесения покрытия, мы решили сравнить ударопрочность двух одинаковых составных частей, напечатанных на одном и том же принтере, с использованием одинаковых материалов и настроек печати. Единственной разницей между двумя изделиями было наличие или отсутствие покрытия. В отличие от непокрытого полиэстером изделия, потерявшего 5-6 небольших кусочков в ходе эксперимента, модель покрытая полиэстером осталась нетронута и оказалась куда более ударопрочна.

Source: EasyCompositesUK 

3.2 Ламинирование

Иногда изделие можно заламинировать в целях повышения ударопрочности. Для небольших аккуратных составных частей данная техника не подойдет, однако для составных частей с прорезами или пробелами данная техника будет идеальна. Изделие должно быть полностью заламинировано. Поверх ламинирования необходимо нанести полиэстеровое покрытие.

3.3 Воздействие высоких температур

Although we've not tested this method, we've heard several reports that placing the part in an oven or using a heat gun/blowtorch to re-melt the outer surface of the plastic creates a stronger inter-layer bond. This sounds like a really dangerous method, as you risk melting the part completely, or distorting/warping certain features. If you're going to try this, start of at a lower temperature (and if using a heat gun, further away from the part then move gradually closer). 

 

Данный метод не был опробован нами лично при печати, однако, мы слышали множество хвалебных отзывов о методе воздействия высокими температурами. В теории, при помещении изделия в духовку/печь или при воздействии на изделие паяльной лампы создается более плотная связь между слоями печати. Данный метод довольно рискованный, так как вы можете полностью испортить напечатанное изделие. Если вы все же решитесь опробовать эту технику, то начните с относительно невысоких температур.

4.0 Используйте шаблон

4.1 Гипсовая отливка изделия

При печати ABSили PLA пластиком у вас есть возможность отлить готовое изделие в гипсе. Не забудьте, что вам придется увеличить шаблон отливки изделия примерно на 2-3% относительно изначальных разметок.

4.2 Центробежная формовка частей

Центробежная формовка частей с помощью гипса или силикона является отличной альтернативой гипсовой отливки частей. Плюсом центробежной формовки является единая кристаллическая структура составной части после остывания.

Залейте полость расплавленным пластиком/силиконом, закройте формовку, и методично вращайте ее по двум осям до достижения нужного результата. Вы можете приобрести различные гаджеты для центробежной формовки в магазине, или создать такой гаджет самостоятельно. Самый простой гаджет для формовки такого типа выглядит следующим образом: к центральной горизонтальной и двигающейся по X-оси детали присоединяется сооружение, двигающееся по Yи Zосям. Используя эту технику вам придется немного поэксперементировать с настройками скорости формовки.

Source: StudioMyFirst