Qual è un buon modo per stimare l'impatto sulla resistenza del materiale che avranno i diversi metodi di stampa?


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Vado a stampare in 3D una parte che deve soddisfare determinati requisiti di resistenza, a causa dei suoi usi. So quanto è forte una particolare plastica (es. Resistenza a trazione / trazione / taglio) quando trattata in un pezzo solido, ma non quando è stampata in 3D. Qual è un buon modo per stimare il cambiamento?


Sto votando per chiudere questa domanda come "poco chiaro quello che stai chiedendo" perché non identifica una parte specifica, requisiti specifici, un processo di stampa specifico, un materiale specifico, ... Non possiamo eventualmente rispondere a questa domanda in modo utile senza sapere esattamente cosa stai cercando di ottenere.
Tom van der Zanden,

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@TomvanderZanden Ho sentito che sarebbe stato meno utile se avessi menzionato tecnologie specifiche. Non vedo come sia impossibile rispondere in termini generali.
GiantCowFilms

Devi fare un DOE (progettazione di esperimenti).
Fernando Baltazar,

Risposte:


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È difficile da dire senza effettivamente testare la parte. Esistono molti modi per stampare in 3D una parte, anche sulla stessa macchina, che possono produrre risultati diversi.

Ecco alcuni suggerimenti per sostenere i requisiti di resistenza:

  • Identificare dove si trovano le sollecitazioni ed evitare che la "grana" naturale della stampa (ovvero ogni strato) coincida con le sollecitazioni della parte. Ad esempio, oggi ho appena stampato una parte con cerniere. Ho impostato la mia parte per garantire che il profilo circolare della cerniera su ogni strato, invece di avere la macchina "ponte" il profilo circolare.
  • Rendi la tua parte più solida aumentando il riempimento. Si noti che da qualche parte circa il 35% non fornirà davvero molta più forza del 50% con un modello di riempimento standard (es. Esagonale, diamante, catfill). Tuttavia, immaginerei che se un modello di riempimento sferico fosse mai progettato, sarebbe il più forte.
  • Un modo semplice per rinforzare piccole aree di una parte è aumentare la variabile della shell (quanti livelli di profilo per ogni livello). Ancora una volta, facendo riferimento al mio design di cerniera, mi sono assicurato che le mie cerniere fossero completamente stampate usando shell anziché shell / riempimento.
  • Non abbiate paura di fare un po 'di post-elaborazione come l'aggiunta di epossidici / epossidici in aree ad alto stress.

Se non è una parte costosa da stampare, suggerirei di giocare tu stesso con alcune di queste idee e condurre test controllati per vedere quali configurazioni funzionano meglio per le tue applicazioni.


"Nota che da qualche parte circa il 35% non fornirà molta più forza di un 50% con un modello di riempimento standard" - Dove hai preso quel numero? Ho sempre sentito che il limite è circa del 60% e l'ho trovato per iscritto almeno una volta ... ma non ho eseguito test indipendenti per verificare le informazioni, quindi sarei felice di essere corretto se sbaglio.
mac,

Viene da alcuni rapporti MakerBot. Suppongo che questa affermazione dipenda anche dalle dimensioni della parte. Di solito si riduce alla dimensione dello "spazio morto" di ogni cellula nel modello di riempimento. Credo che il mio commento principalmente alle parti che rientrano in uno spazio di 5 "^ 3
tbm0115

"dipende anche dalle dimensioni della parte" - Interessante ... Devo pensarci. Intuitivamente direi "no" poiché le dimensioni cambiano solo il numero delle celle nel riempimento, non la loro dimensione, quindi - per un'unità campione di riempimento - la densità del materiale e l'orientamento dei vettori di trazione dovrebbero rimanere esattamente lo stesso ... ma mi sembra che manchi qualcosa di ovvio. Grazie comunque per la rapida risposta! :)
mac

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Questa è una buona domanda, che non aveva ricevuto abbastanza attenzione da parte dei ricercatori. Le persone stampano regolarmente oggetti diversi, alcuni dei quali con requisiti di resistenza e la necessità di un metodo di stima della forza è elevata.

Un buon modo sperimentale per stimare il cambiamento sarebbe quello di trovare un oggetto in plastica colata COTS, che sia ABS o PLA o altro, acquistare 3-5 pezzi, quindi decodificarlo, copiare il disegno e stamparlo 3-5 volte in diversi orientamenti. Quindi devi iniziare a distruggere i tuoi oggetti in un modo che coincida con i tuoi bisogni. Se le parti subiscono una compressione, schiacciarle, se allungate, separarle e misurare la resistenza richiesta. Quindi confrontare e ottenere la forza relativa, che è possibile utilizzare ulteriormente nei calcoli. Noterai che l'adesione tra i livelli FDM è molto più debole della forza dei legami nel piano del livello, quindi avrai due coefficienti: uno per l'asse Z, uno per XY (nota che le impostazioni della stampante possono influenzare pesantemente il risultato, quindi ogni coefficiente sarà una funzione dei parametri di stampa). Può'

Se non sei un fan dell'approccio scientifico approfondito, puoi semplicemente stampare la tua parte e testarla nelle condizioni target tutte le volte che è necessario. O crea uno stampo di fusione, quindi un oggetto solido.


abbiamo anche problemi con la determinazione di tutti gli effetti del tempo sulle stampe - l'umidità elevata o la temperatura potrebbero avere inaspettati punti di forza.
Trish
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