Quelle est la bonne façon d'estimer l'impact sur la résistance du matériau des différentes méthodes d'impression?

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Je vais imprimer en 3D une pièce qui doit répondre à certaines exigences de résistance, en raison de ses usages. Je sais à quel point un plastique particulier (par exemple la résistance à la compression / à la traction / au cisaillement) est solide lorsqu'il est traité en bloc solide, mais pas lorsqu'il est imprimé en 3D. Quelle est la bonne façon d'estimer le changement?

print-strength GiantCowFilms
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Je vote pour clore cette question car "pas clair ce que vous demandez" car elle n'identifie pas une pièce spécifique, des exigences spécifiques, un processus d'impression spécifique, un matériau spécifique, ... Nous ne pouvons éventuellement pas répondre à cette question de manière utile manière sans savoir exactement ce que vous essayez d'atteindre.
Tom van der Zanden
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@TomvanderZanden J'ai pensé que ce serait moins utile si je mentionnais des technologies spécifiques. Je ne vois pas en quoi il est impossible de répondre en termes généraux.
GiantCowFilms
Vous devez faire un DOE (conception d'expériences).
Fernando Baltazar

Réponses:

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C'est difficile à dire sans vraiment tester la pièce. Il existe de nombreuses façons d'imprimer une pièce en 3D, même sur la même machine, qui peuvent donner des résultats différents.

Voici quelques conseils pour vous aider à respecter les exigences de résistance:

  • Identifiez où se trouvent vos contraintes et évitez de laisser le "grain" naturel de l'impression (c'est-à-dire chaque couche) coïncider avec les contraintes de la pièce. Par exemple, je viens d'imprimer une pièce avec des charnières aujourd'hui. J'ai mis ma pièce en place pour m'assurer que le profil circulaire de la charnière sur chaque couche, au lieu d'avoir la machine "pont" le profil circulaire.
  • Rendez votre pièce plus solide en augmentant le remplissage. Notez que quelque part autour de 35% ne fournira pas vraiment beaucoup plus de force que 50% avec un motif de remplissage standard (c'est-à-dire hexagonal, diamant, catfill). Cependant, j'imagine que si un motif de remplissage sphérique était jamais conçu, ce serait le plus fort.
  • Un moyen facile de renforcer de petites zones d'une pièce consiste à augmenter la variable de votre coque (combien de couches de profil pour chaque couche). Encore une fois, faisant référence à la conception de ma charnière, je me suis assuré que mes charnières étaient complètement imprimées en utilisant la coque au lieu de la coque / le remplissage.
  • N'ayez pas peur de faire un post-traitement tel que l'ajout d'époxy / époxy dans les zones à stress élevé.

Si ce n'est pas une partie coûteuse à imprimer, je vous suggère de jouer avec certaines de ces idées vous-même et d'effectuer des tests contrôlés pour voir quelles configurations fonctionnent le mieux pour votre ou vos applications.

tbm0115
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"Notez que quelque part autour de 35% ne fournira pas vraiment beaucoup plus de force que 50% avec un motif de remplissage standard" - Où avez-vous obtenu ce nombre? J'ai toujours entendu que cette limite est d'environ 60% et je l'ai trouvée par écrit au moins une fois ... mais je n'ai pas effectué de tests indépendants pour vérifier les informations, donc je serais heureux d'être corrigé si je me trompe.
mac
Cela provient de certains rapports MakerBot. Je suppose que cette déclaration dépend également de la taille de la pièce. Il se résume généralement à la taille de «l'espace mort» de chaque cellule du motif de remplissage. Je crois que mon commentaire concerne principalement les pièces qui se
trouvent
"cela dépend aussi de la taille de la pièce" - Intéressant ... Je dois y penser. Intuitivement, je dirais «non» car la taille ne change que le nombre de cellules dans le remplissage, pas leur dimension, donc - pour une unité d'échantillonnage de remplissage - la densité du matériau et l'orientation des vecteurs de traction doivent rester exactement les même ... mais je sens que je manque peut-être quelque chose d'évident. Merci pour la réponse rapide quand même! :)
mac
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C'est une bonne question qui n'a pas retenu suffisamment l'attention des chercheurs. Les gens impriment régulièrement différents objets, certains d'entre eux ayant des exigences de résistance et le besoin d'une méthode d'estimation de la résistance est élevé.

Une bonne façon expérimentale d'estimer le changement serait de trouver un objet en plastique coulé COTS, qu'il s'agisse d'ABS ou de PLA ou autre, acheter 3-5 pièces, puis le rétroconcevoir, copier le design et l'imprimer 3-5 fois dans différentes orientations. Ensuite, vous devez commencer à détruire vos objets d'une manière qui coïncide avec vos besoins. Si vos pièces subissent une compression - écrasez-les, si elles s'étirent - déchirez-les et mesurez la résistance requise. Ensuite, comparez et obtenez une force relative, que vous pouvez utiliser davantage dans vos calculs. Vous remarquerez que l'adhérence entre les couches FDM est beaucoup plus faible que la force des liaisons dans le plan des couches, vous aurez donc deux coefficients - un pour l'axe Z, un pour XY (notez que les paramètres de l'imprimante peuvent fortement affecter le résultat, donc chaque coefficient sera fonction des paramètres d'impression). Pouvez'

Si vous n'êtes pas fan d'une approche scientifique approfondie, vous pouvez simplement imprimer votre pièce et la tester dans vos conditions cibles autant de fois que nécessaire. Ou faites un moule de coulée, puis un objet solide.

ZuOverture
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nous avons également des problèmes pour déterminer tous les effets des conditions météorologiques sur les impressions - une humidité ou une température élevée peut avoir des forces d'impression inattendues.
Trish