Как правильно оценить влияние на прочность материала различных методов печати?

10

Я собираюсь 3D-печать части, которая должна соответствовать определенным требованиям прочности, из-за его использования. Я знаю, насколько прочен конкретный пластик (например, прочность при сжатии / растяжение / сдвиг), когда речь идет о твердом куске, но не когда он напечатан в 3D. Какой хороший способ оценить изменения?

print-strength GiantCowFilms
источник
Я голосую, чтобы закрыть этот вопрос как «непонятно, что вы спрашиваете», потому что он не определяет конкретную часть, конкретные требования, конкретный процесс печати, конкретный материал, ... Мы не можем ответить на этот вопрос в полезной путь, не зная точно, что вы пытаетесь достичь.
Том ван дер Занден
1
@ TomvanderZanden Я чувствовал, что это было бы менее полезно, если бы я упомянул конкретные технологии. Я не понимаю, как на это невозможно ответить в общих чертах.
GiantCowFilms
Вам нужно сделать DOE (дизайн экспериментов).
Фернандо Балтазар

Ответы:

3

Трудно сказать, не проверяя часть. Существует много способов печати детали в 3D, даже на одной машине, которые могут дать разные результаты.

Вот несколько советов, которые помогут поддержать требования к силе:

  • Определите, где находятся ваши напряжения, и не допускайте, чтобы естественное «зерно» отпечатка (т. Е. Каждый слой) совпадало с напряжениями детали. Например, я только что напечатал деталь с петлями сегодня. Я настроил свою деталь так, чтобы круговой профиль петли был на каждом слое, вместо того, чтобы машина «соединяла» круговой профиль.
  • Сделайте свою часть более твердой, увеличив заполнение. Обратите внимание, что где-то около 35% на самом деле не обеспечат гораздо большей прочности, чем, скажем, 50% со стандартным рисунком заполнения (например, гексагональный, алмазный, кошачий). Тем не менее, я бы предположил, что, если бы когда-либо был разработан шаблон сферического заполнения, это было бы самым сильным.
  • Простой способ увеличить небольшие участки детали - увеличить переменную оболочки (сколько слоев профиля для каждого слоя). Опять же, ссылаясь на мой дизайн петель, я убедился, что мои петли были полностью напечатаны с использованием оболочки вместо оболочки / заполнения.
  • Не бойтесь делать некоторую последующую обработку, такую ​​как добавление эпоксидных смол / эпоксидных смол в областях с высоким стрессом.

Если это не дорогая часть для печати, я бы посоветовал поиграть с некоторыми из этих идей самостоятельно и провести контролируемые тесты, чтобы увидеть, какие настройки лучше всего подходят для ваших приложений.

tbm0115
источник
«Обратите внимание, что где-то около 35% на самом деле не даст гораздо большей силы, чем, скажем, 50% со стандартным рисунком заполнения» - Где вы взяли это число? Я всегда слышал, что предел составляет около 60%, и нашел его в письменной форме хотя бы один раз ... но я не проводил независимые тесты для проверки информации, поэтому я был бы рад исправить меня, если ошибаюсь.
Мак
Это из некоторых отчетов MakerBot. Я полагаю, что это утверждение также зависит от размера части. Обычно это сводится к размеру «мертвого пространства» каждой ячейки в схеме заполнения. Я полагаю, что мой комментарий главным образом к частям, которые находятся в пределах 5 "^ 3 места
tbm0115
«зависит от размера части, а также» - Интересно ... Я должен думать об этом. Интуитивно я бы сказал «нет», так как размер изменяет только количество ячеек в заполнении, а не их размер, поэтому - для единицы выборки наполнителя - плотность материала и ориентация векторов растяжения должны оставаться в точности то же самое ... но я чувствую, что могу упустить что-то очевидное. Спасибо за быстрый ответ в любом случае! :)
Мак
3

Это хороший вопрос, который не получил достаточного внимания исследователей. Люди регулярно печатают различные объекты, некоторые из них с требованиями к прочности, а потребность в методе оценки прочности высока.

Хороший экспериментальный способ оценить это изменение - найти литой пластмассовый объект COTS, будь то ABS или PLA или что-то еще, купить 3-5 штук, затем перепроектировать их, скопировать дизайн и напечатать 3-5 раз в разных ориентациях. Затем вам нужно начать уничтожать ваши объекты таким образом, чтобы это соответствовало вашим потребностям. Если ваши детали будут испытывать сжатие - раздавить их, если растянуть - разорвать их и измерить необходимую прочность. Затем сравните и получите относительную силу, которую вы можете в дальнейшем использовать в своих расчетах. Вы заметите, что адгезия между слоями FDM намного слабее, чем прочность связей в плоскости слоя, поэтому у вас будет два коэффициента - один для оси Z, другой для XY (обратите внимание, что настройки принтера могут сильно повлиять на результат, поэтому каждый коэффициент будет функцией параметров печати). Можно'

Если вы не являетесь поклонником тщательного научного подхода, вы можете просто напечатать свою деталь и протестировать ее в заданных условиях столько раз, сколько необходимо. Или сделайте литейную форму, затем твердый предмет.

ZuOverture
источник
у нас также есть проблемы с определением всех воздействий погоды на отпечатки - высокая влажность или температура могут иметь неожиданные сильные стороны печати.
Триш,