5 Tips untuk Membuat Cetakan 3D yang Kuat

Integritas struktural dalam pencetakan 3D penting karena cetakan 3D tidak boleh runtuh saat berfungsi. Pencetakan 3D adalah proses manufaktur yang populer dengan penerimaan luas karena kualitas yang dihasilkannya. Dalam hal meningkatkan kekuatan bagian cetakan 3D, ada banyak hal yang harus dimainkan.

Artikel ini akan memberikan detail tentang cara membuat cetakan 3D yang kuat dan bermanfaat bagi mereka yang memiliki printer 3D pribadi atau ingin melakukan outsourcing ke layanan pembuatan prototipe cepat. Jika Anda memiliki printer 3D pribadi, Anda akan belajar cara mengubah pengaturan untuk mencapai hasil terbaik. Jika Anda ingin mengalihdayakan proyek Anda, Anda akan mendapatkan informasi tentang berbagai bahan dan teknologi pasca-pemrosesan terbaru yang akan memberi Anda gambaran tentang cara berkomunikasi dengan layanan pembuatan prototipe dengan lebih baik. Pelajari versi sederhana tentang cara membuat komponen cetak 3D menjadi kuat.

Sesuaikan Setelan Printer

Memiliki printer 3D untuk pekerjaan pribadi Anda lebih efisien dan efektif dalam pembuatan produk pribadi. Namun, kecuali Anda mendalami pencetakan 3D dengan pengetahuan seputar penggunaannya, Anda mungkin mengalami sedikit kesulitan membuat cetakan 3D yang kuat. Ada banyak pengaturan pada printer 3D Anda yang dapat Anda sesuaikan untuk mendapatkan cetakan berkualitas tinggi dan kuat. Di bawah ini adalah cara membuat cetakan 3D yang kuat dengan menggunakannya.

Meningkatkan Kepadatan Isi

Salah satu cara untuk meningkatkan kekuatan cetakan 3D adalah dengan meningkatkan kerapatan interior. Kepadatan interior berkisar dari 0% hingga 100%, dengan nol berarti benar-benar kosong sedangkan 100 berarti benar-benar padat.

Secara teoritis, memiliki kerapatan isi 100 akan membuat cetakan 3D Anda sangat kuat. Namun, hampir sebagian besar desainer telah memperhatikan bahwa apa pun di atas 70% memiliki dampak yang lebih kecil pada penguatan cetakan 3D. Sebaliknya, ada peningkatan luar biasa dalam penggunaan filamen, waktu pencetakan, biaya, dan beban pada printer 3D.

Catatan:Miliki setidaknya 20% kepadatan pengisi untuk kekuatan dan, jika mungkin, sesuaikan ketebalan dinding (dijelaskan di bawah) sebelum meningkatkan kepadatan pengisi.

Meningkatkan Ketebalan Dinding

Ketebalan dinding bahan cetak 3D diukur dengan "Hitung Garis Dinding" dan "Lebar Garis Luar". Ini menunjukkan seberapa tebal dinding dan meningkatkannya adalah cara penting untuk membuat cetakan 3D yang kuat. Meningkatkan ketebalan dinding akan meningkatkan kekuatan karena bagian cetakan 3D memiliki lebih banyak tekanan di luar daripada di dalam.

Meningkatkan ketebalan dinding tidak hanya memperkuat bahan cetak, tetapi juga meningkatkan overhang (bentuk geometris dalam model 3D yang sulit dicetak) dan kedap air.

Catatan:Untuk produk biasa, minimal memiliki ketebalan dinding 1.2mm. Anda kemudian dapat meningkatkannya untuk kekuatan yang lebih besar.

Gunakan Lapisan yang Lebih Tipis

Menggunakan lapisan tipis akan menghasilkan adhesi dan kepadatan yang lebih baik di antara lapisan berikutnya, yang memperkuat bagian cetakan 3D. Desainer telah mengatakan bahwa serendah 0,1 mm (100 mikron) akan memaksimalkan kekuatan. Namun, ada juga peningkatan pelengkap dalam waktu pencetakan.

Gunakan Pola Isi yang Kuat

Cara lain untuk memperkuat cetakan 3D adalah dengan menggunakan pola isian yang tepat. Pola pengisi bekerja dengan kepadatan pengisi, dan berfungsi sebagai struktur pendukung internal untuk cetakan 3D. Mereka juga menambahkan beberapa kekakuan pada bagian dan mencegah deformasi dinding. Tentang cara membuat cetakan 3D yang kuat menggunakan pola isian, sebaiknya gunakan pola isian padat mulai dari 30-50%.

Jenis pola pengisi yang Anda gunakan juga menentukan seberapa kuat cetakan 3D nantinya. Tiga pengisi yang dapat Anda coba tercantum di bawah ini:

· Pola Isi Segitiga

Pola pengisi segitiga kuat karena memiliki peluang lebih kecil untuk berubah bentuk, dan memberikan struktur pendukung terbaik. Sebagian besar penggemar 3D mengaitkan ini dengan segitiga sebagai bentuk terkuat.

Menggunakan pengisi segitiga juga meningkatkan kecepatan cetak karena gerakan garis lurus kepala cetak. Akibatnya, kekuatan dan kecepatan membuat pengisi segitiga menjadi pilihan terbaik di antara banyak penggemar 3D.

· Pola Isi Persegi Panjang

Infill persegi panjang dapat mencapai kepadatan pengisi 100% karena grid ekstrusi paralel dan tegak lurus. Seperti pengisi segitiga, ia juga memiliki kecepatan cetak tinggi karena gerakan garis lurus kepala cetak.

· Pola Isi Heksagonal

Mereka memiliki segi enam tessellated dan rasio kekuatan terhadap berat tertinggi. Berbeda dengan dua pola pengisian sebelumnya, pencetakan lambat karena kepala cetak terus berubah arah, tetapi juga efektif dalam memperkuat cetakan 3D.

Sesuaikan Laju Aliran

Menyesuaikan laju aliran juga bisa menjadi metode yang ideal untuk membuat bagian cetakan 3D menjadi kuat. Namun, dengan menggunakan metode ini, Anda harus berhati-hati agar tidak menyebabkan ekstrusi yang berlebihan. Oleh karena itu, sebagian besar desainer memastikan bahwa mereka hanya membuat perubahan kecil.

Anda dapat menyesuaikan laju aliran sebagai berikut:

• Aliran Dinding (Aliran Dinding Luar &Aliran Dinding Dalam)
• Alur Isi
• Alur Dukungan

Anda dapat menyesuaikan laju aliran untuk memperkuat cetakan 3D. Namun, kebanyakan orang menyesuaikan laju aliran untuk memperbaiki masalah pencetakan 3D lainnya seperti ketidakmampuan untuk mencapai aliran volumetrik dan untuk meningkatkan akurasi.

Ubah Lebar Garis

Menurut Cura, alat pengiris yang populer, Anda dapat memperkuat cetakan 3D Anda dengan menyesuaikan lebar garis ke kelipatan genap dari tinggi lapisan. Namun, Anda harus berhati-hati karena pengaturan ini berhubungan langsung dengan ekstrusi, yaitu, perubahan besar pada lebar garis dapat menyebabkan ekstrusi berlebih dan kurang.

Kurangi Pendingin

Pendinginan adalah proses penting dalam pencetakan 3D yang mempengaruhi adhesi lapisan setelah pengaturan. Pendinginan cepat dapat mengurangi adhesi karena ketidakmampuan lapisan berikutnya untuk mengikat dengan yang lain. Namun, pendinginan juga tergantung pada bahan yang Anda gunakan. Misalnya, PLA bekerja paling baik di bawah aksi kipas pendingin yang kuat. Oleh karena itu, Anda harus mengurangi laju pendinginan berdasarkan bahan yang Anda kerjakan.

Pilih Bahan Kuat untuk Membuat Cetakan 3D yang Kuat

Dalam pencetakan 3D, ada beberapa bahan yang diketahui lemah. Oleh karena itu, membuat cetakan 3D yang kuat bisa dengan menggunakan bahan cetak 3D yang kuat. Ada tiga bahan utama dengan sifat yang identik dengan kekuatan.

ABS

ABS adalah bahan cetak 3D yang bagus untuk membuat cetakan 3D yang kuat yang tidak cocok untuk penggunaan berat. Ini adalah termoplastik dengan sifat keras dan ringan, yang menjadikannya polimer plastik teratas dalam pencetakan 3D.

PLA

PLA adalah bahan cetak 3D mahal yang cocok untuk cetakan dengan penggunaan berat dan resolusi tinggi. Ini memiliki kekuatan tarik 7250 psi tetapi akan menurun jika terkena cahaya.

PETG

Ini adalah filamen baru yang baru-baru ini mendapatkan popularitas karena kekuatannya. Ini memiliki kekuatan tarik sekitar 4100-8500 psi yang membuatnya lebih kuat dari PLA dan lebih lemah dari ABS. Namun, ini kurang fleksibel dibandingkan PLA dan lebih dari ABS.

Memilih Bahan yang Tepat

Untuk memilih bahan yang tepat dari ketiganya, Anda harus mempertimbangkan gaya resistif, ikatan antar kemudian, gaya lentur, kekakuan, dan kemampuan menahan benturan. Berikut perbandingan ketiganya dari segi masing-masing:

• Kekuatan resistif:PETG> PLA> ABS
• Ikatan antar lapisan:PETG> ABS dan PLA
• Kekuatan lentur:ABS> PETG> PLA
• Resistensi dampak:ABS =PETG> PLA

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang perbedaan antara PLA vs ABS, lihat artikel di RapidDirect.

Tentukan Orientasi Bagian

Cara lain untuk memperkuat cetakan 3D adalah menggunakan orientasi bagian. Orientasi bagian adalah pemosisian bagian pada printer 3D. Printer 3D bekerja dengan menyimpan lapisan tipis bahan yang meleleh pada ketinggian yang meningkat secara bertahap. Peningkatan ketinggian secara bertahap inilah yang membentuk bagian 3 dimensi. Pada deposisi lapisan, ikatan dengan lapisan sebelumnya. Namun, antarmuka antara dua lapisan adalah titik lemah, dan cetakan 3D rusak pada antarmuka ini.

Cara yang baik untuk memahami ini adalah dengan membuat braket yang digunakan untuk rak. Hal yang akan Anda perhatikan adalah bahwa gaya terbesar akan bekerja ke bawah di mana braket menempel pada rak. Oleh karena itu, lebih baik untuk mencetak pada sisi dengan antarmuka yang berlawanan gaya.

Jika orientasi bagian menantang, Anda harus menggunakan bahan yang memiliki kecenderungan ikatan yang lebih baik, misalnya, PETG. Perhatikan juga bahwa orientasi bagian akan memengaruhi permukaan cetak yang paling halus dan biaya cetak karena persyaratan banyak bahan.

Menerapkan Lapisan Epoxy pada Cetakan 3D

Ini bukan cara langsung untuk membuat cetakan 3D yang kuat seperti yang terjadi setelah pencetakan. Ini melibatkan penggunaan epoksi/poliepoksida untuk memperkuat cetakan 3D. Lapisan epoksi adalah lapisan permukaan tidak larut yang terbuat dari bahan pengeras dan lapisan epoksi. Ini tahan pelarut, tahan lama dan tangguh, menjadikannya cara yang cocok untuk melapisi bahan seperti PLA, ABS, dan SLA.

Menerapkan lapisan epoksi ke cetakan 3D adalah tugas yang mudah. Ikuti langkah-langkah di bawah ini tentang cara melakukannya:

• 3D mencetak produk sesuai dengan desain produk
• Biarkan dingin dan bersihkan permukaannya.
• Tuang sedikit ke dalam cangkir dan hangatkan untuk mendapatkan cairan kental
• Menggunakan kuas, aplikasikan lapisan epoksi menggunakan kuas pada model tanpa membiarkan lapisan menetes ke sisinya. Juga, gunakan kuas kecil untuk mendapatkan akses ke celah dan sudut.
• Biarkan cetakan 3D mengering.

Anda tidak perlu menggunakan banyak karena sedikit pengeras dapat melapisi dan memperkuat cetakan. Menerapkan lapisan epoksi pada cetakan 3D membuatnya lebih kuat dan memberikan permukaan yang bersih dan berkilau.

Pertimbangan Lain untuk Membuat Bagian Cetakan 3D Kuat

Mengubah pengaturan printer 3D bukan satu-satunya cara untuk membuat cetakan 3D kuat. Selain pelapisan epoksi, yang merupakan metode pasca-pemrosesan, ada metode lain yang dapat Anda gunakan. Di bawah ini adalah dua metode penting yang populer belakangan ini.

Annealing Cetakan 3D

Annealing adalah metode yang membuat cetakan 3D mengalami peningkatan suhu untuk tujuan penguatan. Menurut pengujian, anil dikatakan menyebabkan peningkatan kekuatan sekitar 40% setelah digunakan. Ini kompatibel dengan bahan seperti PLA, ABS, PETG, dan ASA.

Annealing penting dalam memperkuat cetakan 3D karena struktur plastik membuatnya rentan terhadap kegagalan. Sebelum pencetakan 3D, plastik memiliki mikrostruktur amorf/tidak teratur. Namun, saat Anda memanaskan cetakan 3D, struktur amorf akan mengatur ulang dirinya sendiri menjadi bentuk kristal yang membuat cetakan 3D tersebut rentan terhadap kegagalan.

Annealing sangat penting di sini karena mengubah struktur kristal cetakan 3D dari kristal besar menjadi kristal kecil. Anda dapat menganil polimer plastik atau produk cetak 3D jadi. Untuk menganil polimer plastik atau bagian cetakan 3D, panaskan pada suhu di atas titik transisi gelas dan di bawah titik lelehnya.

Electroplating Plastic 3D prints

Elektroplating adalah metode yang populer karena praktis dan terjangkau. Ini melibatkan menempatkan cetakan 3D dalam elektrolit dan logam pelapis (logam industri populer adalah seng, krom, dan nikel. Saat melewati arus listrik melalui elektrolit, ion logam membentuk lapisan di sekitar cetakan 3D. Ini mengarah pada pembentukan dari cetakan 3D yang tahan lama dan tahan lama.

Meskipun cocok untuk tujuan tersebut, kelemahannya adalah membutuhkan banyak lapisan untuk membuat bagian 3D yang lebih baik dengan kekuatan tinggi.

Kesimpulan

Cetakan 3D yang kuat adalah yang tidak runtuh saat digunakan, yang membuat Anda mengetahui cara membuat cetakan 3D yang kuat. Sangat penting. Ada tiga cara memperkuat cetakan 3D. Salah satunya adalah selama proses itu sendiri (dengan mengubah Pengaturan printer 3D), menggunakan bahan yang tepat, dan perawatan setelah proses. Dengan menggunakan salah satu metode, Anda memiliki kesempatan untuk membuat cetakan 3D yang kuat atau berbicara atau berkomunikasi dengan layanan pembuatan prototipe tentang cara memperkuat bagian cetakan 3D.

RapidDirect – Menyediakan Layanan Pencetakan 3D Kustom

Pencetakan 3D adalah metode populer yang digunakan untuk kualitas, efisiensi, dan efektivitasnya, dan kemampuannya untuk membuat bagian yang kompleks. Namun, meningkatkan penguatan cetakan 3D disertai dengan pengetahuan lanjutan tentang cara kerja printer 3D, bahan yang tepat untuk digunakan, dan teknik pasca-pemrosesan.

Jika Anda menginginkan cetakan 3D dengan atribut yang tepat dalam bentuk kekuatan, daya tahan, estetika, dan kualitas, bermitra dengan RapidDirect, salah satu layanan pembuatan prototipe cepat terbaik di China, adalah pilihan yang tepat. Kami menyediakan layanan pencetakan 3D khusus, dan Anda bisa mendapatkan penawaran instan untuk suku cadang mesin khusus dan laporan inspeksi laporan dimensi penuh. Untuk apa pun yang terkait dengan pencetakan 3D, hubungi kami hari ini.

FAQ

Bagaimana Anda memperkuat cetakan 3D PLA?

PLA adalah salah satu bahan yang paling sering digunakan dalam pencetakan 3D. Ini memiliki kekuatan tarik yang besar sehingga cocok untuk membuat bagian struktural. Meskipun kuat, Anda juga dapat memperkuat cetakan PLA 3D menggunakan metode yang disorot di atas. Metode umum untuk memperkuat cetakan 3D termasuk menerapkan epoksi, anil, atau pelapisan listrik.

Apa bahan cetak 3D terkuat?

Di antara semua bahan cetak yang digunakan dalam pencetakan 3D, polikarbonat adalah yang terkuat. Itu dijuluki raja sejati pencetakan desktop karena kekuatannya (kekuatan tarik 9800 psi) dan tahan panas. Tahan panas membuatnya membutuhkan suhu yang sangat tinggi (tempat tidur harus sekitar 145 ⁰ sedangkan kepala harus sekitar 290 ⁰ . Anda juga perlu melampirkan bahan karena melengkung di lingkungan terbuka. Polikarbonat cocok untuk membuat komponen fungsional berkekuatan tinggi.

Bagaimana cara membuat cetakan lebih kuat?

Ada banyak cara yang bisa Anda gunakan untuk membuat cetakan lebih kuat. Anda dapat mengubah setelan printer 3D, mengubah bahan menjadi bahan yang lebih kuat, dan menggunakan metode pasca-pemrosesan seperti pelapisan dengan bahan epoksi, anil, dan pelapisan listrik.