出于实用性考虑,我需要打印一个设计,以便将重量悬挂在与图层线平行的位置。是否有一种填充模式会比其他人更好地处理这个问题?
我意识到各种填充物仍将具有相同的层边界。只是想知道是否选择任何给定的填充物可能会提供更好的结果。
出于实用性考虑,我需要打印一个设计,以便将重量悬挂在与图层线平行的位置。是否有一种填充模式会比其他人更好地处理这个问题?
我意识到各种填充物仍将具有相同的层边界。只是想知道是否选择任何给定的填充物可能会提供更好的结果。
是的,一些填充图案在防止层分离方面比其他填充图案更好。基本上(以一些关于力分布均匀性的假设为模),零件在 Z 方向上特定层的剪切强度将与表面积成正比连续层之间的粘合。因此,在每一层将相同的填充挤压件堆叠在一起的填充图案应该比连续层仅部分接触的图案强得多。换句话说,“2D 填充图案”——网格、线条、三角形、三边形——应该比“3D 填充图案”——立方体、八位字节、陀螺仪、...... Z 轴 - 打印有 gyroid 的那些很容易捕捉,除非采取其他措施来加强它们,而打印有三角形的那些是相当坚固的(尽管远不及在 XY 平面上打印的那些强。
如果您有其他原因更喜欢“3D 填充图案”,则主要可以通过增加填充线宽度来减轻其弱点,以便不完全重叠的连续层的线仍然接触更多的表面积。(仅增加填充线宽度也可以使“2D 填充图案”更加坚固。)但是,请注意,通常用于填充的高打印速度,增加填充线宽度很容易超出热端的能力,导致挤出不足,挤出机跳跃,并在整个地方串起来。
剪切强度特性,或更广为人知的层间剪切强度 (ILSS) 特性,描述了层间的剪切强度。这也称为弯曲或弯曲强度特性。这些最好通过执行 3 点或 4 点弯曲测试来获得;这些测试由美国测试与材料协会、ASTM International(例如 ASTM D 7264)标准化。
弯曲测试会产生内部压缩(测试时凹面)和内拉应力(测试时凸面)。下图显示了 3 点弯曲试验的一般设置,以及试样内部应力的放大倍数。
测试涉及层的层间剪切,因此,层包含的材料越多(例如填充百分比),抗剪切力就越高。此外,填充物如何通过其形式在内部得到支撑也有帮助,如果它在压缩侧很容易弯曲,则在剪切之前就会发生弯曲。
不仅填充的类型和百分比对弯曲强度很重要,而且在本研究论文中发现的层高、喷嘴直径打印温度也很重要。另一篇论文《填充对3D打印PLA部件的拉伸和弯曲强度的影响》直接回答了你的问题,引用了论文中的图:
您应该选择具有最大支撑力的填充物。日复一日,在制造复合夹芯板(通常用于要求高刚度和低重量的航空航天应用)时,使用蜂窝芯结构,因为这些蜂窝结构允许最大限度地减少重量和使用的材料。从上图中您可以看到矩形填充物最适合 FFF 产品。蜂窝是第二好的,但要低得多。请注意,方向是关键!例如,Martin 进行的这个测试表明 Gyroid 和蜂窝填充比直线表现更好:
要回答您的问题,不仅填充图案,而且填充密度、喷嘴直径、层高和方向对剪切强度都起着重要作用。这就是为什么 ASTM 定义了一个标准,以便我们可以比较不同材料或不同铺设或设置的结果。这些测试通常是动态(交替负载)、静态负载增加(负载随时间增加)或静态固定负载(恒定负载以确定蠕变特性,当负载低时,这些测试通常需要很长时间)。
0scar 的答案是问题的“解决方案”或真实答案。
这几天看youtube,需要考虑cubic。我对我所看到的感到惊讶。更多需要考虑的是添加设计元素: