FDM-3D-Drucker eignen sich perfekt, um erschwingliche Prototypen zu erstellen und Heimwerkerprojekte zu Hause durchzuführen. Trotzdem stoßen viele Menschen auf dasselbe Problem, wenn sie versuchen, Funktionsteile mit einem 3D-Drucker herzustellen: die Festigkeit des Endprodukts. Aber wie können Sie Ihre 3D-Drucke stärker machen? Werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Schritte, die Sie in jeder Phase des Druckprozesses unternehmen können.

Auswahl der richtigen Materialien für starke 3D-Drucke

Materialien spielen eine wichtige Rolle bei der Stärke der von Ihnen erstellten 3D-Drucke, und Sie haben zahlreiche Filamentoptionen zur Auswahl. Es ist wichtig, die von Ihnen ausgewählten Filamente basierend auf den Anforderungen der zu druckenden Objekte zu bewerten. Zum Beispiel eignet sich PLA gut für dekorative Modelle, die in einem Regal stehen, aber Sie benötigen möglicherweise ein Material wie Nylon, um funktionelle Werkzeuge zu drucken. Nachfolgend finden Sie eine Reihe von Filamentoptionen sowie die besten Anwendungsfälle.

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  • PLA: PLA oder Polymilchsäure ist das am häufigsten verwendete Material für den FDM-3D-Druck. Dieses Material ist steif und hart, aber im Vergleich zu anderen 3D-druckbaren Materialien auch relativ spröde. PLA ist eine gute Wahl für diejenigen, die etwas über den 3D-Druck lernen, da es einfach zu drucken ist und fast immer gute Ergebnisse liefert.
  • ABS: ABS oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ist viel stärker als PLA, aber es ist auch schwieriger damit zu drucken. Die Stärke von ABS macht es ideal für Funktionsteile, aber es ist unflexibel und dies muss bei der Wahl Ihres Filaments berücksichtigt werden.
  • PETG: PETG oder Polyethylenterephthalat liegt in einem bequemen Mittelweg zwischen ABS und PLA. Es ist stärker als PLA und flexibler als ABS und bietet gleichzeitig eine hervorragende chemische Beständigkeit. Dadurch eignet sich PETG hervorragend für den Einsatz im Freien und in anderen rauen Umgebungen.
  • Nylon: Nylon ist eines der stärksten, flexibelsten und langlebigsten FDM-Materialien auf dem Markt. Nylon-3D-Druckerfilamente können zur Herstellung von Funktionsteilen und Werkzeugen sowie dekorativen Artikeln verwendet werden.
  • Mit Kohlenstoff angereicherte Filamente: Der Einschluss von Kohlefasern in Filamente ist sehr populär geworden. Dies verbessert selten die Festigkeit fertiger Drucke, kann aber die Schichthaftung verbessern.

Auswahl des richtigen Filamentmaterials für 3D-Drucker für ein bestimmtes Projekt ist schwierig. Sie sollten alle verfügbaren Optionen bei der Auswahl Ihres Filaments erkunden, insbesondere wenn Sie an Objekten arbeiten, die lange halten müssen.

Entwerfen stabiler 3D-Modelle für den 3D-Druck

Ähnlich wie die Materialien, die Sie für Ihre 3D-Drucke auswählen, hat auch das Design jedes Drucks einen dramatischen Einfluss auf die Festigkeit Ihrer 3D-Drucke. Das Entwerfen stärkerer 3D-druckbarer Modelle erfordert einiges an Lernen. Sie können zwar nicht sofort damit beginnen, die stärksten Drucke zu erstellen, aber einige der wichtigsten Überlegungen, die Sie anstellen müssen, finden Sie unten. Ihre 3D-Modelldesigns werden sich im Laufe der Zeit verbessern und Sie lernen mehr über das Erstellen starker Formen.

Fehlerfreie 3D-druckbare STL-Dateien

Unabhängig davon, ob Sie Blender, Fusion 360 oder ein anderes 3D-Designtool verwenden, um druckbare 3D-Modelle zu erstellen, treten von Zeit zu Zeit Fehler auf. Nicht-Mannigfaltigkeitsmodelle sind ein gutes Beispiel dafür, wo es Lücken an der Außenseite des Modells gibt, die verhindern können, dass es richtig schneidet.

Die Lösung dieser Art von Problemen ist einfacher als je zuvor. Nahezu jeder Slicer auf dem Markt, einschließlich Cura, kann Ihre Modelle auf Fehler scannen, wenn Sie sie zum Schneiden laden, und häufig Reparaturen anbieten. Natürlich ist es jedoch immer am besten, die Qualität Ihrer 3D-Modellierung zu lernen und zu verbessern, um Fehler von vornherein zu vermeiden.

Spannungsverteilung und 3D-Druck

Es ist eine Herausforderung, genau vorherzusagen, wo sich die mechanische Belastung auf ein 3D-gedrucktes Objekt am stärksten auswirkt. Ingenieure führen komplexe Mathematik durch, um dies herauszufinden, wenn sie an großen Projekten arbeiten, aber Sie können Ihre Intuition nutzen, um dieses Problem zu lösen, wenn Sie an Ihren eigenen Entwürfen arbeiten. Sie müssen sich nur fragen, ob die von Ihnen erstellten Formen stark sein werden oder nicht.

Das Bild oben ist ein gutes Beispiel dafür. Ohne irgendeine Art von Verstrebung wäre das abgewinkelte Stück auf der linken Seite sehr schwach und würde leicht brechen, wenn an beiden Enden Kraft ausgeübt würde. Das abgewinkelte Stück auf der rechten Seite hat eine Klammer, die dieses Problem lösen wird. Sie können sich die Arbeit professioneller Ingenieure ansehen, um sich ein Bild von den stärksten Formen zu machen und sie auf Ihre Entwürfe anzuwenden.

Schneiden starker 3D-Modelle für den 3D-Druck

Die Einstellungen, die Sie in Ihrer Slicer-Software wählen, sind ein weiterer Faktor, der sich auf die Stärke Ihrer 3D-Drucke auswirkt. Slicer-Software kann am Anfang entmutigend sein, aber wir haben die wichtigsten Einstellungen aufgeschlüsselt, die Sie beachten sollten, wenn Sie daran arbeiten, die Festigkeit Ihrer 3D-Drucke zu verbessern.

3D-Druck Fülldichte und Muster

Für 3D-Drucker wäre es zeitaufwändig und teuer, feste Objekte zu erstellen, und die meisten Slicer-Software verwenden standardmäßig Füllungen auf der Innenseite von Objekten, um Zeit und Filamente zu sparen. Eine Füllungsdichte zwischen 20 % und 30 % ist normalerweise genauso stark wie ein fester Gegenstand, aber das Eintauchen unter diesen Schwellenwert kann zu schwächeren Drucken führen.

Die Dichte ist jedoch nicht der einzige zu berücksichtigende Faktor. Die meisten Slicer bieten auch die Möglichkeit, verschiedene Füllmuster für Ihre 3D-Drucke auszuwählen. Sechseckige Füllungen sind sehr verbreitet, aber 3D- oder randomisierte Füllungsoptionen sind oft stärker. Sie sollten mit den Fülloptionen in Ihrem Slicer experimentieren, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Geeignete Innen- und Außenwandstärke

Während das Innere Ihres 3D-Drucks nicht massiv ist, sind die Außen- und Innenwände, die er aufweist, solide. Das Hinzufügen zusätzlicher Wände, um sie dicker zu machen, verbessert die Festigkeit Ihrer 3D-Drucke bis zu einem gewissen Grad, sodass es sich lohnt, mit dieser Option zu experimentieren, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die meisten Slicer warnen Sie, wenn Ihre Wandstärke zu hoch ist.

Auswahl der richtigen 3D-Druckausrichtung

Wie Sie wahrscheinlich wissen, drucken FDM-3D-Drucker in Schichten. Schichten haften aneinander, aber die Verbindungen zwischen den einzelnen Schichten sind normalerweise der schwächste Teil eines normalen 3D-gedruckten Objekts. Sie können sich das ähnlich wie bei der Holzbearbeitung vorstellen: Ein erfahrener Schreiner arbeitet immer mit der Maserung, um sicherzustellen, dass die Teile stark sind.

Sie können die Ausrichtung Ihrer 3D-Drucke in Ihrem Slicer ändern, um ihre Stärke auf die gleiche Weise zu verbessern. Indem Sie sicherstellen, dass die Spannung der Richtung der Schichten folgt, anstatt gegen sie zu gehen, verringern Sie die Wahrscheinlichkeit von Spalten und anderen Problemen mit Ihren Drucken.

Veredelung von 3D-Drucken zur Erhöhung der Festigkeit

Schließlich ist es als letzter Bereich an der Zeit, über das nachzudenken Veredelungsverfahren für den 3D-Druck das kann Ihre Objekte stärker machen. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, 3D-gedruckte Objekte zu veredeln, aber nur eine verleiht Ihren Modellen Festigkeit: Epoxidharzbeschichtungen.

Sie können Epoxidharz auf Ihre 3D-gedruckten Objekte auftragen, sobald sie fertig sind. Dadurch wird die Außenseite Ihrer Drucke mit einer harten Schicht versehen, während gleichzeitig die Schichtlinien verdeckt werden, die sich während des Druckens gebildet haben. Natürlich sollte dies jedoch zusammen mit den anderen Ratschlägen in diesem Artikel verwendet werden, nicht als Ersatz dafür.

Stärkere 3D-Drucke

Stärke ist ein wichtiger Aspekt bei der Herstellung von fast allem. FDM-3D-Drucker haben die Fähigkeit, unglaublich starke Objekte herzustellen, aber sie verlassen sich darauf, dass der Benutzer ihr volles Potenzial ausschöpft. Kurz gesagt, die Techniken, die wir hier behandelt haben, sind ein guter Anfang für jeden, der seine Kraft verbessern möchte ihrer 3D-Drucke, aber Sie müssen auch Ihre eigene Kreativität auf dieses Problem anwenden, um das Beste herauszuholen Ergebnisse.