jak wzmocnić elementy drukowane 3D

produkcja addytywna stopniowo zyskuje bezwładność w różnych gałęziach przemysłu. Jednak jedną z przeszkód sieciowych jest wytrzymałość i wydajność części-potrzeba wzmocnienia części drukowanych 3D jest najważniejsza. Ponieważ najczęściej stosowanym materiałem w drukarkach 3D jest forma polimeru lub tworzywa sztucznego, ograniczenia w rodzaju części, które mogą być wytwarzane w procesie, i ich trwałość, są dla wszystkich, aby zobaczyć. Na szczęście w ostatnim czasie pojawiło się wiele nowych rozwiązań i przyszłych możliwości w zakresie produkcji mocniejszych części – mogących konkurować i konkurować ze stalowymi i kompozytowymi. Możliwość wzmocnienia części drukowanych 3D dodałaby zupełnie nową warstwę wartości do procesu drukowania 3D.

nowe procesy w produkcji addytywnej:

pierwsze wysiłki w celu wzmocnienia części drukowanych 3D skupiały się na prostym użyciu materiału o wysokiej wytrzymałości, a tym samym dostosowaniu drukarek 3D do wymagań takiego osadzania. SLS (istnieją również inne procesy) jest jedną z metod stosowanych w produkcji addytywnej w celu zapewnienia części o wysokiej wytrzymałości i elementów konstrukcyjnych o bardzo wymagających warunkach pracy. Procesy te są dostępne w handlu w różnych firmach i są znane jako SLM (selektywne topienie laserowe), EBM (topienie wiązką elektronów) i DMLS (bezpośrednie spiekanie laserowe metalu). Polegają one na metodzie osadzania proszku do rozprowadzania warstw proszku i konstruowania warstw, które są związane lub stopione razem.

procesy te są jednak bardzo drogie i wymagające pod względem zasobów i zużycia energii. Co więcej, ich zastosowanie jest nadal ograniczone do kilku komponentów ze względu na złożoność kontroli części i kosztowne, jeśli nie niedostępne, protokoły analizy dla nich (wymagane do celów certyfikacji i testowania).

wzmacnianie włókien:

od czasu fali kompozytów “wszystko jest lepsze z garścią włókien wrzuconych” stało się trendem od pewnego czasu. Dlatego wprowadzenie krótkich włókien węglowych do żywicy Drukarki 3D było zrozumiałym rozwinięciem. W końcu Żywica będzie działać jako matryca, a włókna zapewnią pożądane właściwości mechaniczne w silnej części. Nie trzeba dodawać, że wielu nauczyło się swoich wydatków, że nie, wrzucenie garści długich, a co gorsza, krótkich włókien węglowych / szklanych do kotła nie poprawi twoich części. Jeśli już, mogą one okazać się katastrofalne z powodu zaniedbania anizotropii tych składników i nieświadomości ilości obliczeń i badań, których wymagają przed włączeniem ich w kompozyt i strukturyzowaniem ich w określonym zastosowaniu. Trwają badania nad mikromechaniką warstw i dynamiką płynów wzmocnionej żywicy, aby sprawdzić przewidywalność orientacji włókien i ich właściwości w procesie FDM.

routing światłowodów:

istnieje bardziej świadomy sposób włączenia włókien do części drukowanej 3D: albo poprzez niektóre marki drukarek 3D, które umożliwiają użytkownikowi wybór trasy światłowodowej, a tym samym orientacji podczas budowania warstw, albo poprzez ręczne składanie przez wypełnienie zadrukowanej powłoki 3D żądanej części. Obie te metody są szeroko stosowane przez hobbystów. Chociaż metody te mogą dawać zadowalające wyniki, wymagają one rozległej obróbki końcowej i nie są stosowane na dużych częściach, nie mówiąc już o tych do celów przemysłowych.

adaptacja części:

czasami wymagana jest pełna zmiana modelu części, gdy zostanie on przesłany do krajalnicy. Od ponownego rozważenia kształtów po skalowanie geometrii i modyfikowanie niektórych funkcji, drukowanie 3D wymaga kilku sztuczek. Aby zapewnić, że część jest mocna sama w sobie, zostanie zmontowana za pomocą podpór lub poddana obróbce cieplnej i specjalnej powłoce. Procesy te są obecnie najczęściej stosowane i oznaczają, że nadal potrzebne są prace, aby zachęcić do powszechnego stosowania AM.

mimo że trwają badania nad lepkosprężystym aspektem przepływu formy, krótkim ukierunkowaniem włókien i stopniem kontroli nad nim, mamy obiecujące wyniki. Już wkrótce możemy zautomatyzować cały proces i dojść do sytuacji, w której wyrzucenie kilku krótkich włókien węglowych do maszyny spowoduje odpowiednią orientację w zadrukowanej części 3D. Chociaż jest jeszcze wiele do zrobienia, nie ma wątpliwości, że proces wymagany do wzmocnienia części drukowanych 3D zmierza we właściwym kierunku.

więcej o druku 3D:

• najlepsza Drukarka 3D poniżej 1000
• różnice między metalem a Druk 3D z tworzyw sztucznych
• Druk 3D z proszkami metali
• rewolucyjna nowa technologia drukowania 3D Metalu (selektywne topienie na bazie LED)
• przegląd oprogramowania do drukowania 3D
• używany olej kuchenny firmy McDonalds: trwały materiał do drukowania 3D
• Markforged Metal X Cena, Technologia i materiały do drukowania 3D