เป็นวิธีที่ดีในการประเมินผลกระทบต่อความแข็งแรงของวัสดุวิธีการพิมพ์ที่แตกต่างกันจะมีอะไร?


10

ฉันกำลังจะพิมพ์ 3D ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงเนื่องจากการใช้งาน ฉันรู้ว่าพลาสติกที่เฉพาะเจาะจงมีความแข็งแรงเพียงใด (เช่นความแข็งแรง comrpessive / แรงดึง / แรงเฉือน) เมื่อถูกจัดการกับก้อนที่เป็นของแข็ง แต่ไม่ใช่เมื่อมันถูกพิมพ์ 3 มิติ วิธีที่ดีในการประเมินการเปลี่ยนแปลงคืออะไร


ฉันลงคะแนนให้ปิดคำถามนี้ว่า "ไม่ชัดเจนสิ่งที่คุณถาม" เพราะมันไม่ได้ระบุเฉพาะส่วนข้อกำหนดเฉพาะกระบวนการพิมพ์เฉพาะวัสดุเฉพาะ ... เราไม่สามารถตอบคำถามนี้ได้ วิธีโดยไม่ทราบว่าสิ่งที่คุณพยายามบรรลุ
Tom van der Zanden

1
@ TomvanderZanden ฉันรู้สึกว่ามันจะมีประโยชน์น้อยกว่าถ้าฉันพูดถึงเทคโนโลยีเฉพาะ ฉันไม่เห็นว่าสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะตอบในแง่ทั่วไป
GiantCowFilms

คุณต้องทำ DOE (การออกแบบการทดลอง)
Fernando Baltazar

คำตอบ:


3

เป็นการยากที่จะบอกโดยไม่ต้องทดสอบชิ้นส่วนจริง มีหลายวิธีที่คุณสามารถพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติได้แม้ในเครื่องเดียวกันซึ่งสามารถให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน

นี่คือเคล็ดลับที่จะช่วยรักษาความต้องการด้านความแข็งแกร่ง:

  • ระบุตำแหน่งที่เกิดความเครียดของคุณและหลีกเลี่ยงการอนุญาตให้ "ธัญพืช" ของงานพิมพ์ (เช่นแต่ละชั้น) ตามธรรมชาติให้ตรงกับความเค้นของชิ้นงาน ตัวอย่างเช่นฉันเพิ่งพิมพ์ส่วนหนึ่งกับบานพับวันนี้ ฉันตั้งค่าส่วนของฉันเพื่อให้แน่ใจว่าโปรไฟล์วงกลมของบานพับในแต่ละชั้นแทนที่จะมีเครื่อง "สะพาน" โปรไฟล์วงกลม
  • ทำให้ส่วนของคุณแข็งแกร่งขึ้นโดยการเพิ่ม infill โปรดทราบว่าประมาณ 35% จะไม่ให้ความแข็งแกร่งมากกว่าพูด 50% ด้วยรูปแบบ infill มาตรฐาน (เช่นหกเหลี่ยม, เพชร, catfill) อย่างไรก็ตามฉันคิดว่าถ้ารูปแบบการเติมทรงกลมได้รับการออกแบบที่เคยเป็นที่แข็งแกร่งที่สุด
  • วิธีง่ายๆในการเพิ่มพื้นที่ขนาดเล็กของชิ้นส่วนคือการเพิ่มตัวแปรเชลล์ของคุณ (จำนวนชั้นโปรไฟล์สำหรับแต่ละชั้น) อีกครั้งที่อ้างอิงการออกแบบบานพับของฉันฉันแน่ใจว่าบานพับของฉันถูกพิมพ์อย่างสมบูรณ์โดยใช้เชลล์แทนที่จะเป็นเชลล์ / infill
  • อย่ากลัวที่จะทำการโพสต์เช่นการเพิ่ม epoxy / epoxies ในพื้นที่ที่มีความเครียดสูง

หากไม่ใช่ส่วนที่แพงในการพิมพ์ฉันขอแนะนำให้เล่นกับแนวคิดเหล่านี้ด้วยตัวคุณเองและทำการทดสอบที่ควบคุมเพื่อดูว่าการตั้งค่าใดที่ทำงานได้ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ


"โปรดทราบว่าประมาณ 35% บางแห่งจะไม่ให้ความแข็งแกร่งมากกว่าพูด 50% ด้วยรูปแบบ infill มาตรฐาน" - คุณได้หมายเลขนั้นมาจากไหน ฉันเคยได้ยินว่าขีด จำกัด นั้นอยู่ที่ประมาณ 60% และพบว่าเขียนเป็นอย่างน้อยหนึ่งครั้ง ... แต่ฉันไม่ได้ทำการทดสอบอิสระเพื่อตรวจสอบข้อมูลดังนั้นฉันยินดีที่จะได้รับการแก้ไขถ้าฉันผิด
แม็ค

มาจากรายงาน MakerBot บางส่วน ฉันคิดว่าคำสั่งนั้นยังขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นส่วนด้วย มันมักจะเดือดลงไปจนถึงขนาดของ "พื้นที่ว่าง" ของแต่ละเซลล์ในรูปแบบ infill ฉันเชื่อว่าความคิดเห็นของฉันส่วนใหญ่จะอยู่ในส่วนที่อยู่ภายใน 5 "^ 3 ช่องว่าง
tbm0115

"ขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นส่วนด้วย" - น่าสนใจ ... ฉันต้องคิดถึงมัน ฉันจะบอกว่า "ไม่" อย่างสังหรณ์ใจว่าขนาดจะเปลี่ยนจำนวนของเซลล์ใน infill เท่านั้นไม่ใช่มิติของพวกมันดังนั้นสำหรับหน่วยตัวอย่างของ infill - ความหนาแน่นของวัสดุและการวางแนวของเวกเตอร์แรงดึงควรคงที่ เหมือนกัน ... แต่ฉันรู้สึกว่าฉันขาดอะไรบางอย่างที่ชัดเจน ขอบคุณสำหรับการตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อไป! :)
แม็ค

3

นี่เป็นคำถามที่ดีซึ่งไม่ได้รับความสนใจเพียงพอจากนักวิจัย คนมักจะพิมพ์วัตถุที่แตกต่างกันบางคนมีความต้องการความแข็งแรงและความต้องการวิธีการประมาณค่าความแข็งแรงสูง

วิธีการทดลองที่ดีในการประเมินความเปลี่ยนแปลงนั้นคือการหาวัตถุพลาสติกแบบ COTS ไม่ว่าจะเป็น ABS หรือ PLA หรือซื้ออะไรก็ตาม 3-5 ชิ้นจากนั้นย้อนวิศวกรทำการคัดลอกการออกแบบและพิมพ์ 3-5 ครั้งในทิศทางที่แตกต่างกัน จากนั้นคุณต้องเริ่มทำลายวัตถุของคุณในลักษณะที่สอดคล้องกับความต้องการของคุณ หากชิ้นส่วนของคุณกำลังประสบกับการบีบอัด - บดขยี้พวกเขาหากยืด - ฉีกพวกเขาออกจากกันและวัดความแข็งแรงที่ต้องการ จากนั้นเปรียบเทียบและรับกำลังสัมพัทธ์ซึ่งคุณสามารถใช้ในการคำนวณของคุณต่อไป คุณจะสังเกตได้ว่าการยึดเกาะระหว่าง FDM เลเยอร์นั้นอ่อนแอกว่าความแข็งแรงของพันธะในระนาบเลเยอร์ดังนั้นคุณจะมีค่าสัมประสิทธิ์สองค่า - หนึ่งค่าสำหรับแกน Z หนึ่งค่าสำหรับ XY (หมายเหตุการตั้งค่าเครื่องพิมพ์อาจส่งผลอย่างมากต่อผลลัพธ์) ค่าสัมประสิทธิ์ทุกค่าจะเป็นฟังก์ชันของพารามิเตอร์การพิมพ์) สามารถ'

หากคุณไม่ใช่แฟนตัวยงของวิธีการทางวิทยาศาสตร์อย่างละเอียดคุณสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนของคุณและทดสอบภายใต้เงื่อนไขเป้าหมายของคุณเท่าที่จำเป็น หรือทำแม่พิมพ์หล่อแล้ววัตถุแข็ง


นอกจากนี้เรายังมีปัญหาในการพิจารณาผลกระทบของสภาพอากาศต่อการพิมพ์ - ความชื้นหรืออุณหภูมิสูงอาจมีความแรงของงานพิมพ์ที่ไม่คาดคิด
ทริช
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.