Sådan styrkes 3D-trykte dele

additivfremstilling vinder gradvist inerti i de forskellige brancher. En af hovedhindringerne er dog den udholdenhed og ydeevne, som delene leverer – behovet for at styrke 3D-trykte dele er altafgørende. Da det mest anvendte materiale i 3D-printere er en form for polymer eller plast, er begrænsningerne i typen af dele, der kan fremstilles gennem processen, og deres holdbarhed, der for alle at se. Heldigvis, der har været en række nylige udviklinger og fremtidige muligheder, når det kommer til fremstilling af stærkere dele – i stand til at konkurrere og konkurrere med stål og komposit. Evnen til at styrke 3D-trykte dele ville tilføje et helt nyt lag af værdi til 3D-udskrivningsprocessen.

nye processer inden for additivfremstilling:

de første bestræbelser på at styrke 3D-trykte dele var fokuseret på simpelthen at bruge materiale med høj styrke og derfor tilpasse 3D-printere til kravene til en sådan aflejring. SLS (der er også andre processer) er en metode, der anvendes i additivfremstilling til at levere dele med høj styrke og bygge komponenter med meget efterspurgte arbejdsvilkår. Disse processer er kommercielt tilgængelige i forskellige virksomheder og er kendt som SLM (Selective Laser Melting), EBM (Electron Beam Melting) og DMLS (Direct Metal Laser sintring). De er afhængige af en pulveraflejringsmetode til at sprede pulverlag og konstruere lag, der enten er bundet eller smeltet sammen.

disse processer er dog meget dyre og krævende med hensyn til ressourcer og energiforbrug. Desuden er deres anvendelse stadig begrænset til nogle få komponenter i betragtning af kompleksiteten ved at inspicere delene og de dyre, hvis ikke utilgængelige analyseprotokoller for dem (kræves til certificerings-og testformål).

fiberforstærkning:

siden komposit’ S bølge, “alt er bedre med en håndfuld fibre smidt i” blev en tendens i nogen tid. Derfor var det en forståelig udvikling at smide korte kulfibre i 3D-printerens harpiks. Når alt kommer til alt fungerer harpiksen som en matrice, og fibrene giver de ønskede mekaniske egenskaber i en stærk del. Det er overflødigt at sige, at mange lærte til deres udgifter, at nej, at kaste en håndfuld lange og endnu værre, korte carbon/glasfibre i kedlen vil ikke gøre dine dele bedre. Hvis noget, kan de vise sig katastrofale på grund af uagtsomhed af anisotropi af disse komponenter og uvidende om mængden af beregninger og undersøgelse, de kræver, før de indgår i en sammensat og strukturerer dem i en bestemt anvendelse. Forskning i lagets mikromekanik og væskedynamikken i den forstærkede harpiks er i gang for at kontrollere forudsigeligheden af fibrenes orientering og deres egenskaber inden for FDM-processen.

fiber routing:

der er en mere informeret måde at inkludere fibre i en 3D-trykt del: enten gennem nogle mærker af 3D-printere, der giver brugeren mulighed for at vælge fiberruten og dermed orienteringen under opbygningen af lagene, eller gennem manuel sammensætning ved at udfylde en 3D-trykt skal af den ønskede del. Begge disse metoder bruges i vid udstrækning af hobbyister. Selvom disse metoder kan give tilfredsstillende resultater, kræver de omfattende efterbehandling og bruges ikke på store dele, endsige dem til industrielle formål.

tilpasning af dele:

lejlighedsvis kræves en komplet revision af delemodellen, når den sendes til en skiver. Fra at genoverveje figurerne til at skalere geometrien og ændre visse funktioner, er der flere tricks til 3D-udskrivning. For at sikre, at en del er stærk alene, samles den enten ved hjælp af understøtninger eller behandles med varme og en speciel belægning. Disse processer er de mest almindelige, der i øjeblikket bruges, og antyder, at der stadig kræves arbejde for at tilskynde til udbredt brug af AM.

selvom der foregår forskning gennem det viskoelastiske aspekt af formstrøm, kort fiberorientering og graden af kontrol, Vi kan have på det, har der været nogle lovende resultater. Meget snart kan vi muligvis automatisere hele processen og komme til en situation, hvor dumpning af en håndfuld korte kulfibre i maskinen vil resultere i tilstrækkelig orientering inden for en 3D-trykt del. Mens der stadig er meget arbejde at gøre, er der ingen tvivl om, at den proces, der kræves for at styrke 3D-trykte dele, bevæger sig i den rigtige retning.

mere om 3D-udskrivning:

• bedste 3d-Printer under 1000
• forskellene mellem Metal vs. Plastic 3D print
• 3D print med metalpulver
• revolutionerende ny Metal 3D print teknologi (selektiv LED-baseret smeltning)
• 3D print oversigt
• brugt madolie fra McDonalds: et bæredygtigt materiale til 3D print
• markforged Metal pris, teknologi og 3D print materialer