Каков лучший образец заполнения для прочности на срез?
Для практичности мне нужно напечатать дизайн таким образом, чтобы на слоевых линиях висел весовой парелль. Есть ли паттерн заполнения, который был бы лучше других в обращении с этим?
Я понимаю, что все виды наполнения будут иметь одни и те же границы слоя. Просто интересно, может ли выбор какой-либо конкретной заливки обеспечить лучшие результаты.
@linuxdan, 👍6
Обсуждение3 ответа
Да, некоторые схемы заполнения лучше других предотвращают разделение слоев. В принципе (по модулю некоторых предположений о равномерности распределения силы) прочность на сдвиг детали в направлении Z в конкретном слое будет пропорциональна площади поверхности склеивания между последовательными слоями. Таким образом, следует ожидать, что модели заполнения, которые укладывают идентичные экструзии заполнения друг на друга на каждом слое, будут намного прочнее, чем модели, в которых последовательные слои вступают в контакт только частично. Другими словами, "2D - паттерны заполнения"-сетка, линии, треугольники, три-шестиугольник - должны быть намного сильнее, чем "3D-паттерны заполнения" - кубические, октетные, гироидные ... Это соответствует моему опыту печати болтов, ориентированных вдоль оси Z-те, что напечатаны с помощью гироида, легко защелкиваются, если не принять других мер для их укрепления, в то время как те, что напечатаны треугольниками, довольно прочны (хотя и далеко не так прочны, как те, что напечатаны ориентированными в плоскости XY.
Если у вас есть другие причины предпочесть "3D-рисунок заполнения", его слабость может быть смягчена главным образом за счет увеличения ширины линии заполнения, так что линии последовательных слоев, которые не полностью перекрываются, все еще касаются большей площади поверхности. (Простое увеличение ширины линии заполнения также помогает сделать "2D-шаблоны заполнения" еще более сильными.) Однако имейте в виду, что при высокой скорости печати, обычно используемой для заполнения, увеличение ширины линии заполнения может легко превысить возможности вашего hotend, что приведет к недоэкструзии, пропуску экструдера и нанизыванию на все место.
Основной смысл того, что я говорил, заключается в том, что если вы сможете изменить ориентацию своего отпечатка так, чтобы напряжение проходило через плоскости X или Y вместо плоскости Z, деталь будет намного прочнее. Если сила является фактором, и вы собираетесь загрузить деталь, действительно необходимо изучить ориентацию печати. Я понимаю, что ваша точка зрения о большей площади поверхности будет лучше. Если на то пошло, 100% заполнение будет работать лучше всего, тогда, однако, оно все равно не будет таким сильным, как то, что вы найдете в направлении X/Y., @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
@Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2: Действительно, это поможет больше, но если у вас есть ограничения, которые препятствуют изменению ориентации или конкурирующим целям, которые могут привести к компромиссу, выбор другого шаблона заполнения может быть частью решения (часто даже полным решением)., @R.. GitHub STOP HELPING ICE
Характеристики прочности на сдвиг, или более известные как характеристики межслойной прочности на сдвиг (ILSS), описывают прочность на сдвиг между слоями. Это также известно как характеристики прочности при изгибе или изгибе. Их лучше всего получить, выполнив 3 - или 4-точечное испытание на изгиб; эти испытания стандартизированы Американским обществом испытаний и материалов ASTM International (например, ASTM D 7264).
Испытание на изгиб вызовет внутреннее сжатие (вогнутая сторона при испытании) и внутренние напряжения растяжения (выпуклая сторона при испытании). На рисунке ниже показана общая установка 3-точечного испытания на изгиб и ниже этого увеличения напряжений внутри испытательного образца.
Испытания касаются межслойного сдвига слоев, поэтому, чем больше материала состоит из слоя (например, процент заполнения), тем выше сопротивление сдвигу. Кроме того, то, как наполнитель внутренне поддерживается своей формой, помогает, если он легко прогибается со стороны сжатия, прогиб происходит до сдвига.
Не только тип и процент заполнения важны для прочности на изгиб, но и высота слоя, диаметр сопла, температура печати, как показано в этой исследовательской работе. Другая статья, "Влияние заполнения на прочность при растяжении и изгибе 3D печатных деталей PLA" непосредственно отвечает на ваш вопрос, цитируя рисунок из статьи:
Вы должны выбрать наполнитель, который имеет наибольшую поддержку. Начиная с года и дня, при создании композитных сэндвич-панелей (часто используемых в аэрокосмических приложениях, где необходимы высокая жесткость и малый вес) используются сотовые стержневые конструкции, так как эти сотовые конструкции позволяют минимизировать количество веса и используемого материала. Из рисунка выше вы видите, что прямоугольная заливка лучше всего подходит для продуктов FFF. Соты-вторые по качеству, но значительно ниже. Обратите внимание, что ориентация является ключевым! Например, этот тест, проведенный Мартином, показывает, что гироид и сотовый заполнитель работают лучше, чем прямолинейный:
Чтобы ответить на ваш вопрос, не только рисунок заполнения, но и плотность заполнения, диаметр сопла, высота слоя и ориентация играют важную роль в силе сдвига. Вот почему ASTM определила стандарт таким образом, чтобы мы могли сравнивать результаты между различными материалами или различными слоями или установками. Эти испытания обычно выполняются динамически (переменная нагрузка), статически с возрастающей нагрузкой (возрастающая нагрузка со временем) или статически фиксированной нагрузкой (постоянная нагрузка для определения свойств ползучести эти испытания обычно занимают много времени при низкой нагрузке).
В первой статье (где вы также взяли график) нигде не упоминается вес. Различные заливки часто производят разный вес окончательной заливки, как выяснила кухня с ЧПУ (проверьте на Youtube). Если только в статье явно не говорится об этой проблеме и не указано, что процент заполнения был исправлен, мы не должны предполагать, что процедура была правильной. Я думаю, они полностью проигнорировали этот вопрос., @FarO
@Вес ФарО равен рисунку заполнения и плотности заполнения, волнистый рисунок создает больше заполнения на мм продукта, поэтому вес не нужно указывать явно. Пожалуйста, дайте ссылку на видео с ЧПУ, я не могу найти ничего, касающегося характеристик прочности на сдвиг., @0scar
Эффект, о котором я упоминал: заполнение 10% приводит к различному количеству материала в зависимости от выбранного рисунка заполнения: https://youtu.be/upELI0HmzHc?t=206, @FarO
@ФарО Именно то, что я говорю в ответе и комментариях., @0scar
ответ 0scar-это "решение" или истинный ответ на вопрос.
Просматривая youtube в последние несколько дней, кубик нужно учитывать. Я был удивлен тем, что увидел. Еще один момент для рассмотрения-это добавление элементов дизайна:
- Концепция флейт по периметру.
- Добавление сквозных отверстий невероятно увеличивает прочность.
- Адаптивная плотность заполнения в небольшом регионе
- Преимущества и недостатки цельнометаллического хотенда по сравнению имеющим тепловой разрыв из ПТФЭ?
- Разная заливка в одной и той же части
- Что может привести к тому, что моя ось Y соскользнет?
- Когда использовать 1,75 мм против 3 мм нити филамента?
- В чем преимущества заполнения гироида?
- Как гарантировать, что печатаете слои, которые правильно соединяются?
- Как мне уберечь головку экструдера от засорения?
ЧПУ-Кухня кто-нибудь?, @Trish
Если ваши линии слоя заботятся о прочности, различные паттеры заполнения не помогут, потому что они находятся на одних и тех же линиях слоя (как вы предлагаете). Лучше всего перенастроить печать так, чтобы линии слоев больше не были проблемой, или рассмотреть возможность создания объекта с помощью другого носителя. Иногда "практичный" не справляется с работой. Если часть не работает, это не делает вашу жизнь легче :o), @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
Интересно, можно ли обозначить "спирализацию" для инфильтрации независимо от стен структуры? Но я согласен с Паулстером, что вы должны рассмотреть вопрос о переориентации печати так, чтобы слои были перпендикулярны висящей массе. Альтернативно, сделайте часть в 2 или больше части для того чтобы достигнуть пожеланных ориентаций слоя., @Carl Witthoft
@PᴀᴜʟSᴛᴇʀ2: Они, конечно, могут помочь-см. Мой ответ., @R.. GitHub STOP HELPING ICE