Jaki jest dobry sposób oszacowania wpływu na wytrzymałość materiału różnych metod drukowania?

10

Zamierzam wydrukować w 3D część, która ze względu na swoje zastosowanie musi spełniać określone wymagania wytrzymałościowe. Wiem, jak mocny jest konkretny plastik (np. Wytrzymałość na rozciąganie / rozciąganie / ścinanie), gdy ma się do czynienia z solidnym kawałkiem, ale nie kiedy jest drukowany w 3D. Jaki jest dobry sposób oszacowania zmiany?

print-strength GiantCowFilms
źródło
Głosuję za zamknięciem tego pytania jako „niejasne, o co pytasz”, ponieważ nie określa ono określonej części, konkretnych wymagań, konkretnego procesu drukowania, konkretnego materiału ... Nie możemy odpowiedzieć na to pytanie w przydatny sposób sposób, nie wiedząc dokładnie, co próbujesz osiągnąć.
Tom van der Zanden,
1
@TomvanderZanden Czułem, że byłoby to mniej przydatne, gdybym wspomniał o konkretnych technologiach. Nie rozumiem, jak nie da się udzielić ogólnej odpowiedzi.
GiantCowFilms
Musisz wykonać DOE (projektowanie eksperymentów).
Fernando Baltazar

Odpowiedzi:

3

Trudno powiedzieć bez testowania tej części. Istnieje wiele sposobów drukowania części 3D, nawet na tym samym komputerze, które mogą dawać różne wyniki.

Oto kilka wskazówek, które pomogą utrzymać wymagania dotyczące siły:

  • Określ, gdzie są twoje naprężenia i unikaj pozwalania, aby naturalne „ziarno” wydruku (tj. Każda warstwa) pokrywało się z naprężeniami części. Na przykład właśnie dziś wydrukowałem część z zawiasami. Ustawiłem swoją część, aby upewnić się, że okrągły profil zawiasu na każdej warstwie, zamiast tego, aby maszyna „mostkowała” profil okrągły.
  • Ulepsz swoją część, zwiększając wypełnienie. Zauważ, że gdzieś około 35% tak naprawdę nie zapewni znacznie większej siły niż powiedzmy 50% przy standardowym wzorze wypełnienia (tj. Sześciokąt, diament, wypełnienie). Wyobrażam sobie jednak, że gdyby kiedykolwiek zaprojektowano sferyczny wzór wypełnienia, byłby to najsilniejszy.
  • Prostym sposobem na powiększenie małych obszarów części jest zwiększenie zmiennej powłoki (ile warstw profilu dla każdej warstwy). Ponownie, odnosząc się do mojego projektu zawiasów, upewniłem się, że moje zawiasy zostały całkowicie wydrukowane przy użyciu powłoki zamiast powłoki / wypełnienia.
  • Nie bój się zrobić dodatkowej obróbki, takiej jak dodanie żywicy epoksydowej / żywicy epoksydowej w obszarach o wysokim stresie.

Jeśli drukowanie nie jest drogie, sugeruję samodzielne zagranie z niektórymi z tych pomysłów i przeprowadzenie kontrolowanych testów, aby sprawdzić, które ustawienia najlepiej sprawdzają się w Twoich aplikacjach.

tbm0115
źródło
„Zauważ, że gdzieś około 35% nie zapewni tak naprawdę większej siły niż powiedzmy 50% ze standardowym wzorem wypełnienia” - Skąd masz ten numer? Zawsze słyszałem, że limit wynosi około 60% i stwierdziłem, że został napisany przynajmniej raz ... ale nie przeprowadziłem niezależnych testów w celu zweryfikowania informacji, więc chętnie go poprawię, jeśli się mylę.
Mac
To z niektórych raportów MakerBot. Przypuszczam, że to stwierdzenie zależy również od wielkości części. Zwykle sprowadza się do wielkości „martwej przestrzeni” każdej komórki we wzorze wypełnienia. Uważam, że mój komentarz dotyczy głównie części znajdujących się w przestrzeni 5 "^ 3
tbm0115
„zależy również od wielkości części” - Interesujące ... Muszę o tym pomyśleć. Intuicyjnie powiedziałbym „nie”, ponieważ rozmiar zmienia tylko liczbę komórek w wypełnieniu, a nie ich wymiar, więc - dla próbki wypełnienia - gęstość materiału i orientacja wektorów rozciągania powinna pozostać dokładnie to samo ... ale wydaje mi się, że może mi brakować czegoś oczywistego. W każdym razie dziękuję za szybką odpowiedź! :)
Mac
3

To dobre pytanie, na które naukowcy nie zwrócili wystarczającej uwagi. Ludzie regularnie drukują różne obiekty, niektóre z nich mają wymagania wytrzymałościowe, a zapotrzebowanie na metodę oceny wytrzymałości jest wysokie.

Dobrym eksperymentalnym sposobem oszacowania zmiany byłoby znalezienie odlewanego plastikowego przedmiotu COTS, czy to ABS, czy PLA, czy cokolwiek innego, kupić 3-5 sztuk, a następnie poddać inżynierii wstecznej, skopiować projekt i wydrukować 3-5 razy w różnych orientacjach. Następnie musisz zacząć niszczyć swoje obiekty w sposób zgodny z Twoimi potrzebami. Jeśli twoje części ulegają kompresji - zmiażdż je, jeśli się rozciągną - rozerwij je i zmierz wymaganą wytrzymałość. Następnie porównaj i uzyskaj siłę względną, którą możesz dalej wykorzystać w swoich obliczeniach. Zauważysz, że przyczepność między warstwami FDM jest znacznie słabsza niż siła wiązań w płaszczyźnie warstwy, więc będziesz mieć dwa współczynniki - jeden dla osi Z, drugi dla XY (zauważ, że ustawienia drukarki mogą mieć duży wpływ na wynik, więc każdy współczynnik będzie funkcją parametrów drukowania). Mogą'

Jeśli nie jesteś fanem gruntownego podejścia naukowego, możesz po prostu wydrukować swoją część i przetestować ją w docelowych warunkach tyle razy, ile to konieczne. Lub wykonaj formę odlewniczą, a następnie solidny przedmiot.

ZuOverture
źródło
mamy również problemy z określeniem wszystkich skutków pogody dla wydruków - wysoka wilgotność lub temperatura mogą mieć nieoczekiwane siły wydruku.
Trish,