hur man stärker 3D-tryckta delar

additiv tillverkning ökar gradvis tröghet i olika branscher. Ett av huvudhindren är dock uthålligheten och prestandan som delarna levererar – behovet av att stärka 3D-tryckta delar är av största vikt. Eftersom det vanligaste materialet i 3D-skrivare är en form av polymer eller plast, finns begränsningarna i typen av delar som kan tillverkas genom processen och deras hållbarhet för alla att se. Tack och lov har det funnits ett antal senaste utvecklingar och framtida möjligheter när det gäller tillverkning av starkare delar – som kan konkurrera och konkurrera med stål och komposit. Möjligheten att stärka 3D-tryckta delar skulle lägga till ett helt nytt lager av värde för 3D-utskriftsprocessen.

nya processer inom additiv tillverkning:

de första ansträngningarna för att stärka 3D-tryckta delar var inriktade på att helt enkelt använda höghållfast material och därför anpassa 3D-skrivarna till kraven för sådan deponering. SLS (det finns också andra processer) är en metod som används i additiv tillverkning för att tillhandahålla höghållfasta delar och bygga komponenter med mycket efterfrågade arbetsförhållanden. Dessa processer är kommersiellt tillgängliga i olika företag och är kända som SLM (selektiv Lasersmältning), ebm (Elektronstrålesmältning) och DML (Direct Metal Laser sintring). De förlitar sig på en pulveravsättningsmetod för att sprida pulverlager och konstruera lager som antingen är bundna eller smälta ihop.

dessa processer är dock mycket dyra och krävande när det gäller resurser och energiförbrukning. Dessutom är deras användning fortfarande begränsad till några få komponenter med tanke på komplexiteten att inspektera delarna och de dyra om inte otillgängliga analysprotokollen för dem (krävs för certifiering och teständamål).

fiberförstärkning:

sedan kompositernas uppsving blev “allt bättre med en handfull fibrer som kastades in” en trend under en tid. Därför var det en förståelig utveckling att kasta in korta kolfibrer i hartset i 3D-skrivaren. När allt kommer omkring kommer hartset att fungera som en matris och fibrerna kommer att ge de mekaniska egenskaper som önskas i en stark del. Naturligtvis lärde många sig sina utgifter att nej, kasta en handfull långa och ännu värre, korta kol – / glasfiber i kitteln kommer inte att göra dina delar bättre. Om något kan de visa sig katastrofala på grund av vårdslösheten hos anisotropin hos dessa komponenter och omedvetenheten om mängden beräkningar och studier de behöver innan de ingår i en komposit och strukturerar dem i en specifik användning. Forskning om skiktens mikromekanik och vätskedynamiken hos det förstärkta hartset pågår för att kontrollera förutsägbarheten för fibrernas orientering och deras egenskaper inom FDM-processen.

fiber routing:

det finns ett mer informerat sätt att inkludera fibrer i en 3D-tryckt del: antingen genom vissa märken av 3D-skrivare som tillåter användaren att välja fiber routing och därmed orientering samtidigt bygga lagren, eller genom manuell sammansättning genom att fylla en 3D tryckt skal av önskad del. Båda dessa metoder används i stor utsträckning av hobbyister. Även om dessa metoder kan ge tillfredsställande resultat, kräver de omfattande efterbehandling och används inte på storskaliga delar, än mindre för industriella ändamål.

anpassning av delar:

ibland krävs en fullständig översyn av delarnas modell när den skickas till en skivare. Från att ompröva formerna till att skala geometrin och ändra vissa funktioner finns det flera knep för 3D-utskrift. För att säkerställa att en del är stark på egen hand, kommer den antingen att monteras med stöd eller behandlas med värme och en speciell beläggning. Dessa processer är de vanligaste som för närvarande används och innebär att det fortfarande krävs arbete för att uppmuntra utbredd användning av AM.

även om forskning pågår genom den viskoelastiska aspekten av mögelflöde, kort fiberorientering och graden av kontroll vi kan ha på det, har det varit några lovande resultat. Mycket snart kan vi kanske automatisera hela processen och komma till en situation där dumpning av en handfull korta kolfibrer i maskinen kommer att resultera i tillräcklig orientering inom en 3D-tryckt del. Medan det fortfarande finns mycket arbete att göra är det ingen tvekan om att processen som krävs för att stärka 3D-tryckta delar rör sig i rätt riktning.

mer om 3D-utskrift:

• bästa 3D-skrivare under 1000
• skillnaderna mellan metall vs. Plast 3D-utskrift
• 3D-utskrift med metallpulver
• revolutionerande ny metall 3D-utskriftsteknik (selektiv LED-baserad smältning)
• 3D-Utskriftsprogramvaruöversikt
• använd matolja från McDonalds: ett hållbart material för 3D-utskrift
• Markforged Metal X pris, teknik och 3D-utskriftsmaterial