さまざまな印刷方法が持つ材料強度への影響を見積もる良い方法は何ですか?


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用途に応じて、一定の強度要件を満たす必要のある部品を3Dプリントします。特定のプラスチック(圧縮強度/引張強度/せん断強度など)が固体の塊で処理された場合の強度はわかっていますが、3Dプリントされた場合はそうではありません。変化を推定する良い方法は何ですか?


特定の部品、特定の要件、特定の印刷プロセス、特定の材料などが特定されていないため、この質問を「何を求めているのか不明確」として締めくくります。あなたが達成しようとしていることを正確に知らない方法。
Tom van der Zanden、2016年

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@TomvanderZanden 特定のテクノロジーについて言及すると、これはあまり役に立たないと感じました。これが一般的な言葉で答えることがどのように不可能であるか私にはわかりません。
GiantCowFilms

DOE(実験計画法)を行う必要があります。
フェルナンドバルタザール2018年

回答:


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実際にパーツをテストせずに判断するのは困難です。同じマシン上であっても、パーツを3Dプリントする方法はたくさんあり、さまざまな結果が得られます。

強度要件を維持するためのヒントをいくつか紹介します。

  • 応力の場所を特定し、印刷の自然な「粒子」(つまり、各層)が成形品の応力と一致しないようにします。たとえば、ヒンジのあるパーツを印刷したところです。マシンに円形プロファイルを「ブリッジ」させるのではなく、各層のヒンジの円形プロファイルが確実に得られるようにパーツをセットアップしました。
  • インフィルを増やして、パーツをより強固にします。約35%は、標準の面材パターン(つまり、六角形、ダイヤモンド、キャットフィル)で50%と言うよりも、実際にはそれほど強力ではないことに注意してください。しかし、球形のインフィルパターンが設計されていれば、それが最強になると思います。
  • パーツの小さな領域を強化する簡単な方法は、シェル変数(各レイヤーのプロファイルレイヤーの数)を増やすことです。ここでも、ヒンジのデザインを参考にして、ヒンジがシェル/インフィルではなくシェルを使用して完全に印刷されていることを確認しました。
  • 高応力領域にエポキシ/エポキシを追加するなど、いくつかの後処理を行うことを恐れないでください。

印刷するのに費用がかからない場合は、自分でこれらのアイデアをいくつか試して、制御されたテストを実施して、アプリケーションに最適な設定を確認することをお勧めします。


「約35%は、標準のインフィルパターンで50%と言うよりもはるかに強力ではないことに注意してください」-その数値はどこで得ましたか?私は常に制限が60%前後であると聞いていて、少なくとも一度は書面でそれを見つけました...しかし、私は情報を検証するための独立したテストを実行していません。
Mac

それはいくつかのMakerBotレポートからです。ステートメントもパーツのサイズにも依存すると思います。これは通常、インフィルパターンの各セルの「デッドスペース」のサイズにまで達します。私のコメントは、主に5 "^ 3のスペースに含まれる部品に対するものだと思います
tbm0115

「パーツのサイズにも依存します」-興味深い...私はそれについて考えなければなりません。サイズは寸法ではなく、面材内のセルの数を変更するだけなので、直感的には「いいえ」と言います。したがって、サンプルの面材の単位の場合、材料の密度と引張ベクトルの方向は正確に維持する必要があります。同じです...しかし、私は明らかな何かを見逃しているかもしれません。とにかく迅速な対応ありがとうございます!:)
mac

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これは良い質問で、十分な研究者の注目を集めていませんでした。人々は定期的にさまざまなオブジェクトを印刷します。その中には強度要件があり、強度推定の方法の必要性が高いものもあります。

変化を推定するための良い実験的な方法は、ABSやPLAなどのCOTSキャストプラスチックオブジェクトを見つけ、3〜5個購入し、それをリバースエンジニアリングし、デザインをコピーして、さまざまな向きで3〜5回印刷することです。次に、ニーズに一致する方法でオブジェクトの破棄を開始する必要があります。部品に圧縮が発生している場合-破砕し、伸ばしている場合-引き裂いて、必要な強度を測定します。次に、相対的な強度を比較して取得します。これをさらに計算に使用できます。FDMレイヤー間の接着力はレイヤー平面の結合の強さよりもはるかに弱いことに気付くでしょう。Z軸とXYの2つの係数があります(プリンターの設定は結果に大きな影響を与える可能性があるため、すべての係数は、印刷パラメータの関数になります)。できる'

徹底した科学的アプローチのファンではない場合は、パーツを印刷して、必要な回数だけターゲット条件でテストできます。または、鋳型を作り、次に固体の物体を作ります。


また、天気がプリントに与える影響をすべて判断するのにも問題があります。湿度や温度が高いと、予期せぬプリント強度になる可能性があります。
Trish
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