Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> pencetakan 3D

Apakah komponen cetak 3D kuat?

Printer 3D membuat objek dengan cara aditif, membuat bagian tersebut sekuat lapisan terlemahnya. Mereka biasanya lebih lemah daripada kebanyakan teknologi lainnya, seperti teknik penggilingan, pencetakan injeksi atau teknik penuangan resin.

Ada banyak aplikasi yang harus kita pertimbangkan kekuatan strukturalnya. Karena cara kerja teknologi Fused Deposition Modeling (FDM), suku cadang yang kami peroleh tidak sekuat rekan cetakan injeksi masing-masing.

Namun, jangan putus asa, ada sejumlah pertimbangan yang dapat kami masukkan ke dalam desain dan konfigurasi kami untuk mengurangi kelemahan ini.

Kami dapat mengurangi kelemahan ini dengan menyetel suhu ekstrusi yang tepat, menyetel persentase pengisi yang lebih tinggi, membangun dinding yang lebih tebal, memilih material yang tepat, dan mengarahkan bagian pada pelat bangunan dengan benar.

Mengapa bagian cetakan 3D lebih lemah?

Teknik aditif yang digunakan printer 3D untuk menciptakan objek memiliki kecenderungan yang melekat untuk menghasilkan bagian yang lebih lemah jika dibandingkan dengan proses manufaktur lainnya karena ia menyimpan satu lapisan plastik di atas yang lain yang saling mengikat.

Jika kami tidak meluangkan waktu untuk mengonfigurasi pengaturan cetakan kami dengan benar, kami dengan rela mengekspos diri kami untuk membuat bagian dengan daya rekat lapisan yang lemah.

Suhu rendah, suhu yang sangat berbeda antara setiap lapisan dan lapisan sebelumnya serta faktor lainnya, dapat menyebabkan daya rekat yang sangat buruk dan bagian yang lemah secara keseluruhan.

Manufaktur subtraktif, seperti penggilingan, misalnya, tidak memiliki masalah ini karena mereka memulai dengan bahan mentah padat yang diukir menjadi bentuk 3D yang diinginkan.

Kita juga bisa membuat objek melalui injection molding. Menggunakan teknik ini, bahan cair disuntikkan ke dalam cetakan di mana ia mendingin dan mengeras mengambil bentuk rongga. Proses ini menghasilkan bagian yang solid dan kuat.

Sekarang setelah Anda mengetahui tentang kelemahan yang melekat pada printer 3D, Anda mungkin merasakan dorongan untuk membuang alat yang baru Anda peroleh ke tempat sampah. Sebelum Anda melakukannya, saya sangat merekomendasikan membaca sisa artikel dan mempelajari beberapa cara mudah untuk membuat bagian Anda lebih kuat.

Kami juga harus mempertimbangkan bahwa sebagian besar bagian kami tidak akan digunakan untuk membuat roket terbaru SpaceX. Kami mampu mencetak Baby Yoda yang agak lemah meskipun.

Bagaimana kami dapat meningkatkan kekuatan bagian cetakan 3D?

Seperti disebutkan sebelumnya, ada banyak tweak konfigurasi kecil yang dapat kita gunakan untuk membuat bagian kita lebih kuat secara umum. Diantaranya, yang paling penting adalah persentase pengisian, suhu ekstrusi, ketebalan dinding luar, memilih jenis filamen yang tepat dan mengatur orientasi yang tepat pada desain kami.

Mari kita bahas secara singkat masing-masing dan lihat bagaimana dan mengapa mereka memengaruhi cetakan kita!

Persentase pengisian

Infill terdiri dari pola reguler yang dicetak di dalam objek dan menggantikan apa yang seharusnya menjadi ruang kosong. Ini berfungsi sebagai dukungan internal untuk cetakan, tidak hanya mencegah bagian atas runtuh, tetapi juga menahan kulit luar bersama-sama.

Sebelum kita berpetualang ke topik yang menggetarkan jiwa ini, lihat seperti apa persentase isi yang berbeda:

Sebagai aturan praktis, pengisian 50% akan sangat meningkatkan kualitas dan kekuatan cetak Anda. Persentase pengisi yang lebih tinggi hanya menunjukkan peningkatan kekuatan marginal, tetapi sangat meningkatkan konsumsi filamen dan waktu pencetakan.

Anda juga harus tahu bahwa kami dapat mengonfigurasi pengisi kami untuk mengikuti pola yang berbeda, seperti bujursangkar, kisi, segitiga, goyangan*, sarang lebah cepat, sarang lebah penuh, dan eksperimental lainnya. Pro dan kontra dari setiap pola berada di luar cakupan artikel ini, tetapi sebagian besar Anda akan baik-baik saja dengan menggunakan infill bujursangkar atau grid.

*Sampai saat ini, saya masih belum bisa memikirkan keuntungan dari pola goyangan. Saya kira pernah ada pengembang dengan waktu luang dan selera untuk bentuk yang kurang optimal.

Tebal Dinding

Ketebalan dinding adalah lebar kulit terluar dari cetakan kami dan sebagian besar menentukan kekuatan keseluruhannya

Banyak produsen filamen menyatakan bahwa cukup untuk mencetak dengan cangkang luar 0,8 mm untuk mendapatkan cetakan yang kuat, tetapi saya menemukan bahwa dinding tipis seperti itu biasanya menghasilkan cetakan yang lemah. Untuk mendapatkan Baby Yoda yang tahan, Saya sangat merekomendasikan menggandakan lebar menjadi 1.6mm. Peningkatan kualitas secara keseluruhan akan sangat terlihat.

Terlepas dari ketebalan dinding yang Anda pilih untuk digunakan, Anda harus selalu menggunakan kelipatan diameter nozzle Anda. Saya menyebutkan 0.8mm dan 1.6mm karena kebanyakan printer dilengkapi dengan nozzle 0.4mm. Seorang PhD yang tajam dan tajam dalam Matematika akan menyadari perhitungan luar biasa yang saya lakukan di atas!

Menyetel suhu yang tepat

Meskipun sebagian besar filamen yang digunakan dalam pencetakan 3D adalah sejenis termoplastik, mereka memiliki komposisi kimia yang berbeda. Oleh karena itu, masing-masing memiliki suhu optimal yang berbeda.

Sebagai aturan praktis, PLA harus disetel ke mana saja antara 180 C° hingga 220 C°, ABS antara 210C° dan 250C°, PETG antara 220C° dan 250C° dan Nylon antara 240C° hingga 260C°.

Jika Anda membeli filamen lain, lihat kemasannya dan Anda mungkin akan menemukan suhu yang disarankan menurut pabrikannya. Bahkan, lupakan kisaran yang saya katakan dan selalu lihat kisaran yang direkomendasikan produsen untuk berjaga-jaga.

Anda harus selalu berusaha menemukan suhu yang sempurna untuk printer dan filamen 3D Anda, karena suhu akan menentukan kualitas pelekatan lapisan.

Temperatur ekstrusi yang rendah menyebabkan adhesi yang buruk antar lapisan. Anda mungkin tergoda untuk pergi ke arah lain dan memanaskan filamen Anda sepanas mungkin, tetapi itu akan membawa Anda ke segala macam masalah baru yang bisa Anda cari di Google! Peringatan spoiler:cetakan berantakan, overhang buruk, dan kualitas keseluruhan rendah.

Namun secara umum, jika Anda ingin meningkatkan kekuatan cetakan, menyetel suhu sedikit lebih tinggi akan membuat lapisan baru ikatan plastik ekstrusi jauh lebih baik dengan lapisan sebelumnya.

Orientasi Bagian

Penting untuk selalu diingat bahwa bagian cetakan 3D akan menjadi yang terkuat di bidang yang sejajar dengan alas pencetakan dan lebih lemah di bidang vertikal. Saat memposisikan desain Anda di dalam alat pengiris, selalu tanyakan pada diri Anda ke arah mana ia akan dihubungi dan kekuatan apa yang akan dikenakan padanya.

Jika Anda tidak yakin dengan jawabannya, pertimbangkan kasus silinder berongga yang membosankan dan mungkin tidak berguna*.

Jika Anda mencetaknya dalam orientasi vertikal, objek akan menjadi rangkaian lingkaran yang berlapis di atas satu sama lain. Jika Anda memegangnya di setiap ekstrem dan mencoba menekuknya, silinder akan mudah pecah.

*Saya mungkin harus menyebutkan bahwa sepanjang sejarah, silinder jelas terbukti berguna. Ini jelas di luar cakupan artikel hari ini, jadi saya akan menyerahkan buktinya kepada pembaca.

Anda mungkin tergoda untuk berpikir bahwa Anda sangat kuat, dan mungkin memang demikian, tetapi Anda juga harus menyadari fakta bahwa Anda mencetak silinder yang sangat lemah.

Jika Anda masih memiliki beberapa filamen cadangan dan memilih untuk mencetaknya dalam orientasi horizontal, Anda akan melihat bahwa bagian tersebut lebih sulit untuk dipatahkan karena bagaimana garis filamen diekstrusi.

Kerugian dari pemosisian ini adalah Anda mungkin harus menambahkan dukungan pada cetakan karena sudut yang dibuat oleh orientasi ini.

Mengapa semuanya harus menjadi trade-off dalam pencetakan 3D? Tidak ada makan siang gratis dalam hobi ini!

Gunakan filamen yang lebih kuat

Meskipun yang satu ini mungkin tampak jelas, memanfaatkan jenis filamen yang berbeda dapat menghasilkan keajaiban dalam hal kekuatan secara keseluruhan.

Namun, tidak semua printer mampu mencetak dengan semua filamen yang ada di luar sana, tetapi pasti ada beberapa alternatif yang dapat Anda gunakan bahkan pada printer yang terjangkau, seperti Ender 3.

Polikarbonat dan Nilon dianggap sebagai filamen terkuat yang tersedia saat ini, dan jika printer Anda dapat menanganinya dan Anda membutuhkan cetakan yang sangat kuat, cetak objek Anda dengan filamen tersebut.

Jika Anda mencetak dengan PLA, coba PETG karena mudah digunakan dan juga sedikit lebih fleksibel serta lebih tahan panas.

Cara membuat bagian cetakan 3D lebih kuat

Berikut ringkasan singkat tentang cara mencetak model Anda sedemikian rupa sehingga kekuatannya akan meningkat:

  1. Pilih pola pengisi yang kuat (umumnya sarang lebah).
  2. Tingkatkan persentase pengisian (melebihi 50% akan mulai menghasilkan hasil yang semakin berkurang secara signifikan).
  3. Meningkatkan ketebalan dinding atau kulit luar.
  4. Tingkatkan suhu pencetakan dengan kenaikan 5°C hingga Anda menemukan yang terbaik.
  5. Ubah orientasi cetakan sehingga garis lapisan sejajar dengan gaya yang akan diberikan padanya.

Kesimpulan

Seperti yang Anda lihat, ada banyak hal yang dapat kami lakukan untuk meningkatkan kekuatan keseluruhan objek kami dan mengatasi kelemahan yang melekat pada teknologi yang kami pilih.

Jika masa depan dunia bergantung pada kemampuan Anda untuk mencetak Benchy yang kuat tetapi Anda tidak punya waktu untuk membaca artikel selengkapnya, lakukan saja berikut ini.

Selamat mencetak!

Lihat bagian produk yang kami rekomendasikan

Kami membuat bagian produk yang direkomendasikan yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan dugaan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau peningkatan apa yang akan didapat, karena kami tahu bahwa ini bisa menjadi tugas yang sangat menakutkan dan yang umumnya menyebabkan banyak kebingungan .

Kami telah memilih hanya segelintir printer 3D yang kami anggap baik untuk pemula maupun menengah, dan bahkan para ahli, membuat keputusan lebih mudah, dan filamen, serta peningkatan yang terdaftar, semuanya diuji oleh kami dan dipilih dengan cermat. , sehingga Anda tahu bahwa mana pun yang Anda pilih akan berfungsi sebagaimana mestinya.


pencetakan 3D

  1. Pelapisan Logam Untuk Bagian Cetakan 3D Anda — Panduan Praktis
  2. Menyelesaikan bagian cetakan 3D dengan… krayon?
  3. Apakah Anda sudah menjelajahi titanium cetak 3D?
  4. Prostetik Cetak 3D adalah Masa Depan
  5. Drone Ekstrim Cetak 3D
  6. Akurasi dimensi bagian yang dicetak 3D
  7. Seberapa akurat dimensi bagian cetakan 3D?
  8. Cara Mendapatkan Bagian Cetakan 3D yang Lebih Kuat
  9. Bagaimana Bagian Pengecoran Investasi Dibuat?
  10. Pemolesan Logam di Dunia Bagian Cetakan 3D