3D打印参数设置对3D打印模型强度的影响

2020-11-24 18:00:39 anet 4

3D模型打印方向

  无论是塑料还是复合材料(FFF或CFF),只要保证3D打印的模型能平行于打印床的平面上就是最坚固的,因此,打印方向可说是关乎成败的关键一步。 基于熔融沉积成型的3D打印机使用依次叠放的物料层构建模型,形成熔融成型本身的分子结构比层层堆积在另一物件上的物料粘合力强。如果将这些层叠想象成裂缝或木纹--它们就是堆叠在一起的材料,因此将这些切片垂直拉开是非常容易的,或在剪切力作用下将它们彼此推开。

3D模型打印方向

垂直压力/水平横向挤压力

垂直力沿着层线分布于模型上,而水平力则将负荷分布于线材物料上

  在打印模型之前,对于模型中的压力和负载以及负荷如何在模型中传播这样的问题该有清晰地的认识。哪里会承受弯曲力?拉伸力?剪切力?如果不确定,请考虑模型间部位是如何联系以及在何处以及从哪个方向联系。如果有需要,画一个图解会更容易帮助您做出有关打印方向的决定。

找到正确的3D模型打印方向

模拟模型的重力加载可帮助您找到正确的打印方向

3D模型打印层高

  3D打印中的层高基本上不会影响零件强度。较薄的层每个零件具有更多的材料挤压,但股线的横截面较小。较厚的层具有较少的较厚的挤出物。层高和胎圈横截面基本上彼此平衡,并使不同层高的强度大致相等。具体细节通常取决于某些材料和打印机的设置。

3D模型打印层高

首层高度以及隔离层高度

填充度以及外壳设置

  根据夹心板理论,您所需求的壳体,顶层和首层的数值将始终比填充对零件的弯曲强度有更大的影响。壳体通常还会提高沿平行于构建板的平面的拉伸强度,因为它们倾向于遵循基于零件几何形状的载荷路径。

3D打印切片软件中调整模型的填充和外壳设置

您可以在3D打印切片软件中调整模型的填充和外壳设置。

  尽管填充不会像外壳设置一样严重影响零件的弯曲强度,那是因为填充值的设置。填充物用作模型的内部支撑结构,因此,如果没有它,就不会将墙壁或壳体固定在一起!填充确实会增加零件的刚度,并防止零件的壁变形和顶板塌陷。由于密度较小的填充设置会降低打印质量和模型成功率,因此典型的3D打印填充设置的范围通常为30-50 %。

  您使用的填充物类型对弯曲强度的影响最小,才能创建更坚固的模型,您可以使用连续线材骨架来加固外壳,以实现更高的强度。如果您需要使零件更坚固或更硬,则连续线材结构会获得更好的成效。比打印完整的模型更快,更可靠等。也应该清楚,不同的几何形状填充设置,可用于不同的需求。

  三角形填充:三角形填充是最强的填充图案,因为三角形是最强的形状。它们导致变形的可能性最小,并在模型壁后提供最佳的支撑结构。这种类型的填充打印相对较快,因为打印头通常沿直线在模型上移动。强度和速度的完美结合使三角形填充成为3D打印中填充的最佳选择之一。

3D模型填充设置三角图形

切片中使用三角几何图形作为填充的设置

  其他可选几何图形:

3D模型填充设置矩形图形

切片中使用矩形图形作为填充的设置

连续纤维填充

  无论填充类型或层高如何,采用FFF打印技术的模型只能在耗材的强度上作出提升。选择不同的3D打印耗材,也是成品的关键,如下图可见,耗材强度排名依次是:加强型玻璃纤维—玻璃纤维—ABS(塑料类)--PLA(生物可降解聚乳酸)

不同的3D打印耗材打印模型的强度测试
不同的3D打印耗材打印模型的强度测试

图解中可以看到,PLA是承受力最弱的耗材,承重测试的物品没挂好久掉下去了


  深圳市爱能特科技有限公司,成立于2015年11月,是一家集3D打印机及3D智能产品的设计、研发、生产和销售为一体的高新技术企业。3D打印机可应用于科研教育、商业产品、消费品类、医疗领域、汽车产业、建筑、动漫等领域,可有效提高产品开发速度,节约生产成本和人力成本。关注Anet 3D打印机,了解更多3D打印机行业资讯。

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