FDM 3D-printers zijn perfect voor het maken van betaalbare prototypes en het uitvoeren van doe-het-zelf-projecten thuis. Desondanks lopen veel mensen bij het maken van functionele onderdelen met een 3D-printer tegen hetzelfde probleem aan: de kracht van het eindproduct. Maar hoe kunt u uw 3D-afdrukken sterker maken? Laten we eens kijken naar enkele van de belangrijkste stappen die u in elke fase van het afdrukproces kunt nemen.

De juiste materialen kiezen voor sterke 3D-afdrukken

Materialen spelen een belangrijke rol in de sterkte van de 3D-prints die je maakt en je hebt keuze uit tal van filamentopties. Het is belangrijk om de filamenten die u kiest te beoordelen op basis van de behoeften van de objecten die u afdrukt. PLA is bijvoorbeeld prima voor siermodellen die op een plank staan, maar je hebt misschien een materiaal als nylon nodig om functionele hulpmiddelen te printen. Hieronder vindt u een reeks filamentopties naast hun beste gebruiksscenario's.

  • PLA: PLA, of polymelkzuur, is het meest gebruikte materiaal voor FDM 3D-printen. Dit materiaal is stijf en hard, maar ook relatief bros in vergelijking met andere 3D-printbare materialen. PLA is een goede keuze voor diegenen die leren over 3D-printen, omdat het gemakkelijk is om mee te printen en bijna altijd goede resultaten zal opleveren.
    instagram viewer
  • BUIKSPIEREN: ABS, of acrylonitril-butadieen-styreen, is veel sterker dan PLA, maar het is ook moeilijker om mee te printen. De sterkte van ABS maakt het ideaal voor functionele onderdelen, maar het is inflexibel en hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van uw filament.
  • PETG: PETG, of polyethyleentereftalaat, zit in een comfortabele middenweg tussen ABS en PLA. Het is sterker dan PLA en flexibeler dan ABS, terwijl het ook een uitstekende chemische weerstand biedt. Dit maakt PETG ideaal voor gebruik buitenshuis en in andere ruwe omgevingen.
  • Nylon: Nylon is een van de sterkste, meest flexibele en meest duurzame FDM-materialen op de markt. Nylon 3D-printerfilament kan worden gebruikt om functionele onderdelen en gereedschappen te maken, maar ook om decoratieve items te maken.
  • Met koolstof doordrenkte filamenten: Het opnemen van koolstofvezels in filamenten is erg populair geworden. Dit verbetert zelden de sterkte van voltooide afdrukken, maar het kan de laaghechting verbeteren.

Het juiste filamentmateriaal voor 3D-printers kiezen voor een bepaald project is moeilijk. U moet alle beschikbare opties verkennen bij het kiezen van uw filament, vooral wanneer u werkt aan objecten die lang mee moeten gaan.

Sterke 3D-modellen ontwerpen voor 3D-printen

Net als de materialen die u kiest voor uw 3D-afdrukken, heeft het ontwerp van elke afdruk ook een dramatische invloed op de sterkte van uw 3D-afdrukken. Het ontwerpen van sterkere 3D-afdrukbare modellen vergt wat leren. Hoewel u niet meteen de sterkste afdrukken kunt maken, vindt u hieronder enkele van de belangrijkste overwegingen die u moet maken. Uw 3D-modelontwerpen zullen met het verstrijken van de tijd verbeteren en u leert meer over het maken van sterke vormen.

Foutloze 3D-afdrukbare STL-bestanden

Of u nu Blender, Fusion 360 of een andere 3D-ontwerptool gebruikt om 3D-afdrukbare modellen te maken, er zullen van tijd tot tijd fouten optreden. Modellen zonder spruitstuk zijn hier een goed voorbeeld van, waarbij er gaten aan de buitenkant van het model zijn waardoor het niet goed kan worden gesneden.

Het oplossen van dit soort problemen is eenvoudiger dan ooit tevoren. Vrijwel elke snijmachine op de markt, inclusief Cura, kan uw modellen scannen op fouten wanneer u ze laadt om te snijden, waarbij ze vaak reparaties aanbieden. Het is natuurlijk altijd het beste om te leren en de kwaliteit van uw 3D-modellering te verbeteren om fouten in de eerste plaats te voorkomen.

Stressverdeling en 3D-printen

Het is een uitdaging om precies te voorspellen waar mechanische spanning het meest van invloed zal zijn op een 3D-geprint object. Ingenieurs voeren complexe wiskunde uit om dit uit te zoeken wanneer ze aan grote projecten werken, maar je kunt je intuïtie gebruiken om dit probleem op te lossen wanneer je aan je eigen ontwerpen werkt. Je hoeft je alleen maar af te vragen of de vormen die je maakt sterk zullen zijn.

De afbeelding hierboven is daar een goed voorbeeld van. Zonder enige vorm van versteviging zou het schuine stuk aan de linkerkant erg zwak zijn en vatbaar zijn voor breken als er kracht op beide uiteinden zou worden uitgeoefend. Het schuine stuk aan de rechterkant heeft een beugel die zal werken om dit probleem op te lossen. U kunt kijken naar het werk van professionele ingenieurs om een ​​idee te krijgen van de sterkste vormen en deze toepassen op uw ontwerpen.

Sterke 3D-modellen snijden voor 3D-printen

De instellingen die u kiest in uw slicersoftware zijn een andere factor die van invloed is op de sterkte van uw 3D-afdrukken. Slicer-software kan ontmoedigend zijn als je voor het eerst begint, maar we hebben de belangrijkste instellingen opgesplitst om in gedachten te houden bij het verbeteren van de sterkte van je 3D-prints.

Invuldichtheid en patronen voor 3D-afdrukken

Het zou tijdrovend en duur zijn voor 3D-printers om solide objecten te maken, en de meeste slicer-software gebruikt standaard opvulling aan de binnenkant van objecten om tijd en filament te besparen. Een opvuldichtheid tussen 20% en 30% is meestal net zo sterk als een vast object, maar onder deze drempel zakken kan resulteren in zwakkere afdrukken.

Dichtheid is echter niet de enige factor om te overwegen. De meeste slicers bieden ook de mogelijkheid om verschillende opvulpatronen voor uw 3D-afdrukken te kiezen. Zeshoekige opvullingen zijn heel gebruikelijk, maar 3D- of gerandomiseerde infill-opties zijn vaak sterker. U moet experimenteren met de infill-opties in uw slicer om de beste resultaten te krijgen.

Geschikte binnen- en buitenmuurdikte

Hoewel de binnenkant van je 3D-print niet solide is, zijn de buiten- en binnenmuren dat wel. Door extra muren toe te voegen om ze dikker te maken, wordt de sterkte van uw 3D-afdrukken tot het uiterste verbeterd, waardoor het de moeite waard is om met deze optie te experimenteren om de beste resultaten te krijgen. De meeste snijmachines zullen u waarschuwen als uw wanddikte te hoog is.

De juiste 3D-afdrukoriëntatie kiezen

Zoals u waarschijnlijk weet, printen FDM 3D-printers in lagen. Lagen hechten aan elkaar, maar de bindingen tussen elke laag zijn meestal het zwakste deel van een normaal 3D-geprint object. Je kunt dit zien als vergelijkbaar met houtbewerking: een ervaren timmerman zal altijd met het graan werken om ervoor te zorgen dat stukken sterk zijn.

U kunt de oriëntatie van uw 3D-afdrukken in uw slicer wijzigen om hun sterkte op dezelfde manier te verbeteren. Door ervoor te zorgen dat de spanning de richting van de lagen volgt, in plaats van er tegenin te gaan, verkleint u de kans op splijten en andere problemen met uw afdrukken.

3D-afdrukken afwerken om kracht toe te voegen

Eindelijk, als het laatste gebied om te overwegen, is het tijd om na te denken over de afwerkingsmethoden voor 3D-printen die uw objecten sterker kunnen maken. Er zijn een aantal manieren om 3D-geprinte objecten af ​​te werken, maar slechts één zal uw modellen sterker maken: epoxyharscoatings.

U kunt epoxyhars aanbrengen op uw 3D-geprinte objecten zodra ze klaar zijn. Dit voegt een harde laag toe aan de buitenkant van uw afdrukken en verbergt ook de laaglijnen die tijdens het afdrukken zijn gevormd. Natuurlijk moet dit echter naast het andere advies in dit artikel worden gebruikt, niet als vervanging ervoor.

3D-afdrukken sterker maken

Kracht is een belangrijk aspect bij het maken van zo ongeveer alles. FDM 3D-printers hebben het vermogen om ongelooflijk sterke objecten te maken, maar ze vertrouwen op de gebruiker om hun volledige potentieel te bereiken. Kortom, de technieken die we hier hebben behandeld, zijn een goed begin voor iedereen die de kracht wil verbeteren van hun 3D-prints, maar je moet ook je eigen creativiteit op dit probleem toepassen om het beste te krijgen resultaten.