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5 dicas para fazer impressões 3D fortes


A integridade estrutural na impressão 3D é importante, pois as impressões 3D não devem entrar em colapso durante o funcionamento. A impressão 3D é um processo de fabricação popular com ampla aceitação devido à qualidade que oferece. Em termos de melhorar a resistência das peças impressas em 3D, há muitas coisas que entram em jogo.

Este artigo fornecerá detalhes sobre como fazer impressões 3D fortes e é útil para quem tem uma impressora 3D pessoal ou deseja terceirizar serviços de prototipagem rápida. Se você tiver uma impressora 3D pessoal, aprenderá como ajustar as configurações para obter os melhores resultados. Se você deseja terceirizar seus projetos, obterá informações sobre diferentes materiais e tecnologias de pós-processamento recentes que lhe darão uma ideia de como se comunicar melhor com o serviço de prototipagem. Veja uma versão simplificada de como fortalecer as peças impressas em 3D.

Ajuste as configurações da impressora


Ter uma impressora 3D para seus trabalhos pessoais é mais eficiente e eficaz na fabricação de produtos pessoais. No entanto, a menos que você esteja profundamente envolvido com a impressão 3D com conhecimento sobre seu uso, poderá ter um pouco de dificuldade para fazer uma impressão 3D forte. Existem muitas configurações em sua impressora 3D que você pode ajustar para obter uma impressão forte e de alta qualidade. Abaixo estão como fazer impressões 3D fortes usando-os.

Aumentar a densidade de preenchimento


Uma maneira de aumentar a resistência de uma impressão 3D é aumentando a densidade interior. A densidade interna varia de 0% a 100%, com zero significa totalmente oco enquanto 100 significa totalmente sólido.

Teoricamente, ter uma densidade de preenchimento de 100 deve tornar sua impressão 3D muito forte. No entanto, praticamente a maioria dos designers notou que qualquer coisa além de 70% tem um impacto menor no fortalecimento da impressão 3D. Em vez disso, há um tremendo aumento no uso de filamentos, tempo de impressão, custo e carga na impressora 3D.

Nota:Tenha pelo menos 20% de densidade de preenchimento para resistência e, se possível, ajuste a espessura da parede (explicado abaixo) antes de aumentar a densidade de preenchimento.

Aumentar a espessura da parede


A espessura da parede de um material impresso em 3D é medida por “Wall Line Count” e “Outer Line Width”. Ele mostra a espessura da parede e aumentá-la é uma maneira crítica de fazer impressões 3D fortes. O aumento da espessura da parede aumentará a resistência, pois as peças impressas em 3D têm mais tensão do lado de fora do que do lado de dentro.

O aumento da espessura da parede não apenas fortalece o material impresso, mas também melhora as saliências (formas geométricas em modelos 3D difíceis de imprimir) e a estanqueidade.

Nota:Para um produto normal, ter pelo menos uma espessura de parede ≥ 1,2mm. Você pode então aumentá-lo para obter mais força.

Use camadas mais finas


O uso de uma camada fina levará a uma melhor adesão e densidade entre as camadas subsequentes, o que fortalece as peças impressas em 3D. Designers disseram que ir tão baixo quanto 0,1 mm (100 mícrons) maximizará a resistência. No entanto, há também um aumento complementar no tempo de impressão.

Use um padrão de preenchimento forte


Outra maneira de reforçar as impressões 3D é usar o padrão de preenchimento correto. Os padrões de preenchimento funcionam com densidade de preenchimento e servem como uma estrutura de suporte interna para impressões 3D. Eles também adicionam alguma rigidez à peça e evitam a deformação da parede. Sobre como fazer impressões 3D fortes usando padrões de preenchimento, você deve usar um padrão de preenchimento denso variando de 30 a 50%.

O tipo de padrão de preenchimento que você usa também determina a resistência da impressão 3D. Três preenchimentos que você pode tentar estão listados abaixo:

· Padrão de preenchimento triangular


Padrões de preenchimento triangular são fortes, pois têm menor chance de deformação e fornecem a melhor estrutura de suporte. A maioria dos entusiastas do 3D atribui isso ao fato de os triângulos serem a forma mais forte.

O uso de um preenchimento triangular também melhora a velocidade de impressão devido ao movimento em linha reta do cabeçote de impressão. Consequentemente, força e velocidade fazem dos preenchimentos triangulares a melhor escolha entre muitos entusiastas do 3D.

· Padrão de preenchimento retangular


Os preenchimentos retangulares podem atingir 100% de densidade de preenchimento devido à sua grade de extrusões paralelas e perpendiculares. Assim como o preenchimento triangular, também possui alta velocidade de impressão devido ao movimento em linha reta do cabeçote de impressão.

· Padrão de preenchimento hexagonal


Eles têm hexágonos em mosaico e a maior relação resistência/peso. Ao contrário dos dois padrões de preenchimento anteriores, a impressão é lenta devido à constante mudança de direção do cabeçote de impressão, mas também são eficazes no reforço de impressões 3D.

Ajuste a taxa de fluxo


Ajustar a taxa de fluxo também pode ser um método ideal para fortalecer as peças impressas em 3D. No entanto, usando este método, você deve ter cuidado para não causar extrusão insuficiente ou excessiva. Portanto, a maioria dos designers certifica-se de fazer apenas pequenas alterações.

Você pode ajustar a taxa de fluxo para o seguinte:

Você pode ajustar a taxa de fluxo para fortalecer as impressões 3D. No entanto, a maioria das pessoas ajusta a taxa de fluxo para corrigir outros problemas de impressão 3D, como a incapacidade de obter fluxo volumétrico e melhorar a precisão.

Modifique a largura da linha


De acordo com o Cura, um slicer popular, você pode fortalecer suas impressões 3D ajustando a largura da linha para um múltiplo da altura da camada. No entanto, você deve ter cuidado, pois essa configuração está diretamente relacionada à extrusão, ou seja, uma grande mudança na largura da linha pode levar a uma extrusão excessiva e insuficiente.

Reduzir o resfriamento


O resfriamento é um processo importante na impressão 3D que afeta a adesão das camadas após a configuração. O resfriamento rápido pode reduzir a adesão devido à incapacidade de uma camada subsequente de se unir a outra. No entanto, o resfriamento também depende do material que você está usando. Por exemplo, o PLA funciona melhor sob a ação de um forte ventilador de refrigeração. Portanto, você deve reduzir a taxa de resfriamento com base no material com o qual está trabalhando.

Selecione um material forte para fazer impressões 3D fortes


Na impressão 3D, existem alguns materiais que são conhecidos por serem fracos. Portanto, fazer uma impressão 3D forte pode significar usar materiais de impressão 3D fortes. Existem três materiais principais com propriedades sinônimas de resistência.

ABS


O ABS é um ótimo material de impressão 3D para fazer impressões 3D fortes que não são adequadas para uso pesado. É um termoplástico com propriedades resistentes e leves, o que o torna um polímero plástico de primeira linha em impressão 3D.

PL


O PLA é um material de impressão 3D caro, adequado para impressões com uso intenso e alta resolução. Tem uma resistência à tração de 7250 psi, mas se degradará com a exposição à luz.

PETG


Este é um novo filamento recentemente ganhando popularidade devido à sua força. Tem uma resistência à tração de cerca de 4100-8500 psi, o que o torna mais forte que o PLA e mais fraco que o ABS. No entanto, é menos flexível que o PLA e mais que o ABS.

Escolhendo o material certo


Para escolher o material certo dos três, você deve considerar a força resistiva, a ligação entre as forças posteriores, as forças de flexão, a rigidez e a capacidade de resistir a impactos. Abaixo está uma comparação dos três em termos de cada um:

Para saber mais sobre as diferenças entre PLA e ABS, confira o artigo no RapidDirect.

Determinar a orientação da peça


Outra maneira de reforçar as impressões 3D é usar a orientação da peça. A orientação da peça é o posicionamento de uma peça na impressora 3D. As impressoras 3D funcionam depositando finas camadas de materiais derretidos a uma altura gradualmente crescente. O aumento gradual da altura é o que forma as partes tridimensionais. Na deposição de uma camada, ela se une à camada anterior. No entanto, a interface entre as duas camadas é um ponto fraco e as impressões 3D quebram nessas interfaces.

Uma boa maneira de entender isso é fazendo um suporte usado para uma prateleira. O que você notará é que a maior força atuará para baixo onde o suporte se conecta à prateleira. Portanto, é melhor imprimir em um lado com uma interface oposta à força.

Se a orientação da peça for desafiadora, você deve usar materiais que tenham uma melhor tendência de adesão, por exemplo, PETG. Além disso, observe que a orientação da peça afetará a superfície de impressão mais lisa e o custo de impressão devido à necessidade de muitos materiais.

Aplicação de revestimento epóxi em impressões 3D


Esta não é uma maneira direta de fazer impressões 3D fortes, pois ocorre após a impressão. Envolve o uso de epóxi/poliepóxido para fortalecer as impressões 3D. O revestimento epóxi é um revestimento de superfície insolúvel feito de um endurecedor e revestimento epóxi. É resistente a solventes, durável e resistente, tornando-se uma maneira adequada para revestir materiais como PLA, ABS e SLA.

Aplicar um revestimento epóxi em impressões 3D é uma tarefa fácil. Siga os passos abaixo sobre como você pode fazer isso:

Você não precisa usar muito, pois um pouco do endurecedor pode revestir e fortalecer a impressão. A aplicação de revestimento epóxi na impressão 3D a torna mais forte e fornece uma superfície clara e brilhante.

Outras considerações para fortalecer as peças impressas em 3D


Ajustar as configurações da impressora 3D não é a única maneira de tornar uma impressão 3D forte. Além do revestimento epóxi, que é um método de pós-processamento, existem outros métodos que você pode usar. Abaixo estão dois importantes métodos populares recentes.

Recozimento de impressões 3D


O recozimento é um método que submete as impressões 3D a um aumento de temperatura para fins de fortalecimento. De acordo com o teste, diz-se que o recozimento causa um aumento de cerca de 40% na resistência após o uso. É compatível com materiais como PLA, ABS, PETG e ASA.

O recozimento é importante para fortalecer as impressões 3D, pois a estrutura do plástico o torna propenso a falhas. Antes da impressão 3D, os plásticos têm uma microestrutura amorfa/desorganizada. No entanto, quando você aquece as impressões 3D, a estrutura amorfa se reorganiza em uma forma cristalina que torna essas impressões 3D propensas a falhas.

O recozimento é essencial aqui, pois altera as estruturas cristalinas das impressões 3D de cristais grandes para pequenos. Você pode recozer o polímero plástico ou o produto impresso em 3D acabado. Para recozer o polímero plástico ou peças impressas em 3D, aqueça-o a uma temperatura acima do seu ponto de transição vítrea e abaixo do seu ponto de fusão.

Eletrogalvanização de impressões 3D em plástico


A galvanoplastia é um método popular por ser prático e acessível. Envolve colocar a impressão 3D em um eletrólito e um metal de revestimento (os metais industriais populares são zinco, cromo e níquel. Ao passar uma corrente elétrica pelo eletrólito, o íon metálico forma um revestimento ao redor da impressão 3D. Isso leva à formação de impressões 3D duráveis ​​e duradouras.

Embora adequado para o propósito, sua desvantagem é que seriam necessárias muitas camadas para fazer peças 3D melhores com alta resistência.

Conclusão


Uma impressão 3D forte é aquela que não colapsa com o uso, o que torna saber fazer impressões 3D fortes. Muito importante. Existem três maneiras de fortalecer as impressões 3D. Uma é durante o próprio processo (ajustando as configurações da impressora 3D), usando os materiais certos e tratamentos pós-processo. Usando qualquer um dos métodos, você tem a chance de fazer impressões 3D fortes ou conversar ou se comunicar com o serviço de prototipagem sobre como fortalecer peças impressas em 3D.

RapidDirect – Fornece serviços de impressão 3D personalizados


A impressão 3D é um método popular usado por sua qualidade, eficiência e eficácia e sua capacidade de fazer peças complexas. No entanto, melhorar o fortalecimento de uma impressão 3D vem com conhecimento avançado sobre como uma impressora 3D funciona, o material certo a ser usado e técnicas de pós-processamento.

Se você deseja uma impressão 3D com os atributos certos na forma de resistência, durabilidade, estética e qualidade, a parceria com RapidDirect, um dos melhores serviços de prototipagem rápida da China, é uma ótima escolha. Fornecemos serviços de impressão 3D personalizados e você pode obter uma cotação instantânea para peças usinadas personalizadas e relatórios de inspeção de relatórios dimensionais completos. Para qualquer coisa relacionada à impressão 3D, entre em contato conosco hoje.

Perguntas frequentes

Como você reforça as impressões 3D PLA?
O PLA é um dos materiais mais utilizados na impressão 3D. Tem uma enorme resistência à tração tornando-o adequado para fazer peças estruturais. Embora forte, você também pode reforçar as impressões 3D do PLA usando os métodos destacados acima. Os métodos comuns de fortalecimento das impressões 3D incluem a aplicação de epóxi, recozimento ou galvanoplastia.
Qual ​​é o material imprimível em 3D mais resistente?
Entre todos os materiais imprimíveis usados ​​na impressão 3D, o policarbonato é o mais forte. Foi apelidado o verdadeiro rei da impressão de mesa devido à sua resistência (resistência à tração de 9800 psi) e resistência ao calor. A resistência ao calor exige uma temperatura extraordinariamente alta (a cama deve estar em cerca de 145 0 enquanto a cabeça deve estar em cerca de 290 0 . Você também precisará incluir o material devido à deformação em um ambiente aberto. O policarbonato é adequado para a fabricação de componentes funcionais de alta resistência.
Como faço para deixar as impressões mais fortes?
Há muitas maneiras que você pode usar para tornar as impressões mais fortes. Você pode ajustar a configuração da sua impressora 3D, alterar os materiais para materiais mais fortes e usar métodos de pós-processamento, como revestimento com materiais epóxi, recozimento e galvanoplastia.



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