由于其用途,我将要 3D 打印一个需要满足某些强度要求的零件。我知道特定塑料(例如压缩/拉伸/剪切强度)在处理成固体块时的强度,但在 3D 打印时不知道。估计变化的好方法是什么?
有什么好的方法可以估算不同印刷方法对材料强度的影响?
3D打印
印刷强度
2021-05-22 03:30:40
2个回答
如果不实际测试零件,很难判断。有很多方法可以 3D 打印零件,即使在同一台机器上,也可以产生不同的结果。
以下是一些有助于维持力量要求的提示:
- 确定您的应力在哪里,并避免让印刷品(即每一层)的自然“纹理”与零件的应力重合。例如,我今天刚打印了一个带铰链的零件。我设置了我的部分以确保每一层铰链的圆形轮廓,而不是让机器“桥接”圆形轮廓。
- 通过增加填充量使您的零件更加坚固。请注意,使用标准填充图案(即六边形、菱形、猫填充),大约 35% 的强度实际上不会比 50% 提供更多的强度。但是,我想如果设计了球形填充图案,那将是最强的。
- 增强零件小区域的一种简单方法是增加壳变量(每层有多少个轮廓层)。再次参考我的铰链设计,我确保我的铰链完全使用外壳而不是外壳/填充物打印。
- 不要害怕进行一些后处理,例如在高应力区域添加环氧树脂/环氧树脂。
如果打印的部件不是很昂贵,我建议您自己尝试其中的一些想法并进行受控测试,以查看哪种设置最适合您的应用程序。
这是一个很好的问题,但没有得到足够的研究人员的关注。人们定期打印不同的对象,其中一些具有强度要求,并且对强度估计方法的需求很高。
估计变化的好实验方法是找到一个 COTS 铸造塑料物体,无论是 ABS 还是 PLA 或其他材料,购买 3-5 件,然后对其进行逆向工程,复制设计并以不同的方向打印 3-5 次。然后,您需要开始以符合您需要的方式销毁您的对象。如果您的零件将受到压缩 - 压碎它们,如果拉伸 - 将它们撕开,并测量所需的强度。然后比较并获得相对强度,您可以在计算中进一步使用。您会注意到 FDM 层之间的附着力比层平面中的粘合强度弱得多,因此您将有两个系数 - 一个用于 Z 轴,一个用于 XY(注意,打印机设置会严重影响结果,因此每个系数都是印刷参数的函数)。能'
如果您不喜欢彻底的科学方法,那么您可以打印您的零件并根据需要在目标条件下进行多次测试。或者先做一个铸模,然后再做一个实体。