5 consejos para hacer impresiones 3D sólidas

La integridad estructural en la impresión 3D es importante ya que las impresiones 3D no deben colapsar mientras funcionan. La impresión 3D es un proceso de fabricación popular con amplia aceptación debido a la calidad que ofrece. En términos de mejorar la resistencia de las piezas impresas en 3D, hay muchas cosas que entran en juego.

Este artículo proporcionará detalles sobre cómo hacer impresiones 3D sólidas y es útil para aquellos que tienen una impresora 3D personal o desean subcontratar servicios de creación rápida de prototipos. Si tiene una impresora 3D personal, aprenderá a ajustar la configuración para lograr los mejores resultados. Si desea subcontratar sus proyectos, obtendrá información sobre diferentes materiales y tecnologías recientes de procesamiento posterior que le darán una idea de cómo comunicarse mejor con el servicio de creación de prototipos. Consulte una versión simplificada de cómo fortalecer las piezas impresas en 3D.

Ajustar la configuración de la impresora

Tener una impresora 3D para tus trabajos personales es más eficiente y eficaz en la fabricación de productos personales. Sin embargo, a menos que esté profundamente metido en la impresión 3D con conocimiento sobre su uso, es posible que tenga algunos problemas para hacer una impresión 3D sólida. Hay muchas configuraciones en su impresora 3D que puede modificar para obtener una impresión sólida y de alta calidad. A continuación se muestra cómo hacer impresiones 3D sólidas usándolos.

Aumentar la densidad de relleno

Una forma de aumentar la fuerza de una impresión 3D es aumentando la densidad interior. La densidad interior varía de 0 % a 100 %, con cero significa totalmente hueco mientras que 100 significa totalmente sólido.

Teóricamente, tener una densidad de relleno de 100 debería hacer que su impresión 3D sea muy fuerte. Sin embargo, prácticamente la mayoría de los diseñadores han notado que más allá del 70 % tiene un impacto menor en el fortalecimiento de la impresión 3D. En cambio, hay un enorme aumento en el uso de filamentos, el tiempo de impresión, el costo y la carga de la impresora 3D.

Nota:Tenga al menos un 20 % de densidad de relleno para mayor resistencia y, si es posible, modifique el grosor de la pared (se explica a continuación) antes de aumentar la densidad de relleno.

Aumentar el grosor de la pared

El grosor de la pared de un material impreso en 3D se mide mediante el "Recuento de líneas de la pared" y el "Ancho de la línea exterior". Muestra el grosor de la pared y aumentarlo es una forma crítica de hacer impresiones 3D sólidas. Aumentar el grosor de la pared aumentará la resistencia, ya que las piezas impresas en 3D tienen más tensión en el exterior que en el interior.

Aumentar el grosor de la pared no solo fortalece el material impreso, sino que también mejora los voladizos (formas geométricas en modelos 3D que son difíciles de imprimir) y la estanqueidad al agua.

Nota:Para un producto normal, al menos tenga un grosor de pared ≥ 1,2 mm. Luego puede aumentarlo para obtener más fuerza.

Usar capas más delgadas

El uso de una capa delgada conducirá a una mejor adhesión y densidad entre las capas posteriores, lo que fortalece las piezas impresas en 3D. Los diseñadores han dicho que ir tan bajo como 0,1 mm (100 micras) maximizará la resistencia. Sin embargo, también hay un aumento complementario en el tiempo de impresión.

Utilice un patrón de relleno fuerte

Otra forma de reforzar las impresiones 3D es utilizar el patrón de relleno adecuado. Los patrones de relleno funcionan con la densidad de relleno y sirven como estructura de soporte interna para las impresiones 3D. También agregan algo de rigidez a la pieza y evitan la deformación de la pared. Sobre cómo hacer impresiones 3D sólidas usando patrones de relleno, debe usar un patrón de relleno denso que oscile entre el 30 y el 50 %.

El tipo de patrón de relleno que utilice también determina la fuerza de la impresión 3D. A continuación se enumeran tres rellenos que puede probar:

· Patrón de relleno triangular

Los patrones de relleno triangulares son fuertes ya que tienen menos posibilidades de deformarse y proporcionan la mejor estructura de soporte. La mayoría de los entusiastas del 3D atribuyen esto a que los triángulos son la forma más fuerte.

El uso de un relleno triangular también mejora la velocidad de impresión debido al movimiento en línea recta del cabezal de impresión. En consecuencia, la fuerza y ​​la velocidad hacen que los rellenos triangulares sean la mejor opción entre muchos entusiastas del 3D.

· Patrón de relleno rectangular

Los rellenos rectangulares pueden alcanzar una densidad de relleno del 100 % debido a su cuadrícula de extrusiones paralelas y perpendiculares. Al igual que el relleno triangular, también tiene una alta velocidad de impresión debido al movimiento en línea recta del cabezal de impresión.

· Patrón de relleno hexagonal

Tienen hexágonos teselados y la mayor relación resistencia/peso. A diferencia de los dos patrones de relleno anteriores, la impresión es lenta debido a que el cabezal de impresión cambia constantemente de dirección, pero también son efectivos para reforzar las impresiones 3D.

Ajustar el caudal

Ajustar el caudal también puede ser un método ideal para fortalecer las piezas impresas en 3D. Sin embargo, al usar este método, debe tener cuidado de no causar extrusión por debajo o por encima. Por lo tanto, la mayoría de los diseñadores se aseguran de hacer solo pequeños cambios.

Puede ajustar el caudal para lo siguiente:

• Flujo de pared (flujo de pared exterior y flujo de pared interior)
• Flujo de relleno
• Flujo de soporte

Puede ajustar el caudal para fortalecer las impresiones 3D. Sin embargo, la mayoría de las personas ajustan el caudal para solucionar otros problemas de impresión 3D, como la incapacidad de lograr un flujo volumétrico y mejorar la precisión.

Modificar el ancho de línea

De acuerdo con Cura, una cortadora popular, puede fortalecer sus impresiones 3D ajustando el ancho de la línea a un múltiplo par de la altura de la capa. Sin embargo, debe tener cuidado ya que esta configuración está directamente relacionada con la extrusión, es decir, un cambio masivo en el ancho de la línea puede provocar una extrusión por encima o por debajo.

Reducir el enfriamiento

El enfriamiento es un proceso importante en la impresión 3D que afecta la adhesión de las capas después del fraguado. El enfriamiento rápido puede reducir la adhesión debido a la incapacidad de una capa posterior para unirse con otra. Sin embargo, el enfriamiento también depende del material que esté utilizando. Por ejemplo, el PLA funciona mejor bajo la acción de un potente ventilador de refrigeración. Por lo tanto, debe reducir la velocidad de enfriamiento según el material con el que esté trabajando.

Seleccione material fuerte para hacer impresiones 3D fuertes

En la impresión 3D, hay algunos materiales que se sabe que son débiles. Por lo tanto, hacer una impresión 3D fuerte puede consistir en usar materiales de impresión 3D fuertes. Hay tres materiales principales con propiedades sinónimo de resistencia.

ABS

El ABS es un excelente material de impresión 3D para hacer impresiones 3D resistentes que no son adecuadas para un uso intensivo. Es un termoplástico con propiedades resistentes y ligeras, lo que lo convierte en un polímero plástico superior en la impresión 3D.

PLA

El PLA es un material de impresión 3D costoso, adecuado para impresiones de uso intensivo y alta resolución. Tiene una resistencia a la tracción de 7250 psi, pero se degradará con la exposición a la luz.

PETG

Este es un nuevo filamento que recientemente ganó popularidad debido a su resistencia. Tiene una resistencia a la tracción de alrededor de 4100-8500 psi, lo que lo hace más fuerte que el PLA y más débil que el ABS. Sin embargo, es menos flexible que el PLA y más que el ABS.

Elección del material adecuado

Para elegir el material correcto de los tres, debe considerar la fuerza resistiva, la unión entre ellos, las fuerzas de flexión, la rigidez y la capacidad para resistir impactos. A continuación se muestra una comparación de los tres en términos de cada uno:

• Fuerza resistiva:PETG> PLA> ABS
• Pegado entre capas:PETG> ABS y PLA
• Fuerza de flexión:ABS> PETG> PLA
• Resistencia al impacto:ABS =PETG> PLA

Para obtener más información sobre las diferencias entre PLA y ABS, consulte el artículo sobre RapidDirect.

Determinar la orientación de la pieza

Otra forma de reforzar las impresiones 3D es utilizar la orientación de las piezas. La orientación de la pieza es el posicionamiento de una pieza en la impresora 3D. Las impresoras 3D funcionan depositando capas delgadas de materiales fundidos a una altura que aumenta gradualmente. El aumento gradual de la altura es lo que forma las partes tridimensionales. Al depositarse una capa, se une con la capa anterior. Sin embargo, la interfaz entre las dos capas es un punto débil y las impresiones 3D se rompen en estas interfaces.

Una buena manera de entender esto es haciendo un soporte que se usa para un estante. Lo que notará es que la mayor fuerza actuará hacia abajo donde el soporte se une al estante. Por lo tanto, es mejor imprimir en un lado con una interfaz opuesta a la fuerza.

Si la orientación de la pieza es un desafío, debe usar materiales que tengan una mejor tendencia de unión, por ejemplo, PETG. Además, tenga en cuenta que la orientación de la pieza afectará la suavidad de la superficie de impresión y el costo de impresión debido a la necesidad de muchos materiales.

Aplicación de revestimiento epoxi a impresiones 3D

Esta no es una forma directa de hacer impresiones 3D fuertes como ocurre después de la impresión. Implica el uso de epoxi/poliepóxido para fortalecer las impresiones 3D. El recubrimiento epoxi es un recubrimiento superficial insoluble hecho de un endurecedor y un recubrimiento epoxi. Es resistente a los solventes, duradero y resistente, lo que lo convierte en una forma adecuada de recubrir materiales como PLA, ABS y SLA.

Aplicar un recubrimiento epoxi a las impresiones 3D es una tarea fácil. Siga los pasos a continuación sobre cómo podría hacerlo:

• Imprime el producto en 3D de acuerdo con el diseño del producto
• Deje que se enfríe y limpie la superficie.
• Verter una pequeña parte en una taza y calentar hasta conseguir un fluido viscoso
• Con una brocha, aplique la capa de epoxi con una brocha en el modelo sin permitir que la capa gotee por los costados. Además, use cepillos pequeños para acceder a las grietas y esquinas.
• Deje que la impresión 3D se seque.

No necesita usar mucho ya que un poco de endurecedor puede cubrir y fortalecer la impresión. La aplicación de una capa de epoxi en la impresión 3D la hace más fuerte y le proporciona una superficie clara y brillante.

Otras consideraciones para fortalecer las piezas impresas en 3D

Ajustar la configuración de la impresora 3D no es la única forma de fortalecer una impresión 3D. Además del recubrimiento de epoxi, que es un método de procesamiento posterior, existen otros métodos que puede utilizar. A continuación se presentan dos importantes métodos populares recientes.

Recocido de impresiones 3D

El recocido es un método que somete las impresiones 3D a un aumento de temperatura con fines de fortalecimiento. Según la prueba, se dice que el recocido causa un aumento de aproximadamente el 40% en la resistencia después del uso. Es compatible con materiales como PLA, ABS, PETG y ASA.

El recocido es importante para fortalecer las impresiones 3D, ya que la estructura del plástico lo hace propenso a fallar. Antes de la impresión 3D, los plásticos tenían una microestructura amorfa/desorganizada. Sin embargo, cuando calienta las impresiones 3D, la estructura amorfa se reorganiza en una forma cristalina que hace que dichas impresiones 3D sean propensas a fallar.

El recocido es esencial aquí, ya que cambia las estructuras cristalinas de las impresiones 3D de cristales grandes a pequeños. Puede recocer el polímero plástico o el producto impreso en 3D terminado. Para recocer el polímero plástico o las piezas impresas en 3D, caliéntelo a una temperatura por encima de su punto de transición vítrea y por debajo de su punto de fusión.

Impresiones 3D de plástico galvanizado

La galvanoplastia es un método popular debido a que es práctico y asequible. Se trata de colocar la impresión 3D en un electrolito y un metal chapado (los metales industriales populares son el zinc, el cromo y el níquel). Al pasar una corriente eléctrica a través del electrolito, el ion metálico forma una capa alrededor de la impresión 3D. Esto lleva a la formación de impresiones 3D resistentes y duraderas.

Si bien es adecuado para el propósito, su desventaja es que necesitaría muchas capas para hacer mejores piezas 3D con alta resistencia.

Conclusión

Una impresión 3D fuerte es aquella que no colapsa con el uso, lo que hace que saber cómo hacer impresiones 3D fuertes. Muy importante. Hay tres formas de fortalecer las impresiones 3D. Una es durante el proceso en sí (al ajustar la configuración de la impresora 3D), utilizando los materiales correctos y los tratamientos posteriores al proceso. Usando cualquiera de los métodos, tiene la oportunidad de hacer impresiones 3D sólidas o hablar o comunicarse con el servicio de creación de prototipos sobre cómo fortalecer las piezas impresas en 3D.

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La impresión 3D es un método popular utilizado por su calidad, eficiencia y eficacia, y su capacidad para fabricar piezas complejas. Sin embargo, mejorar el fortalecimiento de una impresión 3D implica un conocimiento avanzado sobre cómo funciona una impresora 3D, el material adecuado para usar y las técnicas de posprocesamiento.

Si desea una impresión 3D con los atributos correctos en forma de resistencia, durabilidad, estética y calidad, asociarse con RapidDirect, uno de los mejores servicios de creación rápida de prototipos en China, es una excelente opción. Brindamos servicios de impresión 3D personalizados, y puede obtener una cotización instantánea para piezas mecanizadas personalizadas e informes de inspección de informes de dimensiones completas. Para cualquier cosa relacionada con la impresión 3D, contáctenos hoy.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se refuerzan las impresiones PLA 3D?

El PLA es uno de los materiales más utilizados en la impresión 3D. Tiene una gran resistencia a la tracción, lo que lo hace adecuado para la fabricación de piezas estructurales. Si bien es fuerte, también puede reforzar las impresiones PLA 3D utilizando los métodos destacados anteriormente. Los métodos comunes para fortalecer las impresiones 3D incluyen la aplicación de epoxi, el recocido o la galvanoplastia.

¿Cuál es el material imprimible en 3D más resistente?

Entre todos los materiales imprimibles utilizados en la impresión 3D, el policarbonato es el más resistente. Fue apodado el verdadero rey de la impresión de escritorio debido a su fuerza (resistencia a la tracción de 9800 psi) y resistencia al calor. La resistencia al calor hace que requiera una temperatura extraordinariamente alta (la cama debe estar a unos 145 ⁰ mientras que la cabeza debería estar alrededor de 290 ⁰ . También deberá encerrar el material debido a que se deforma en un entorno abierto. El policarbonato es adecuado para fabricar componentes funcionales de alta resistencia.

¿Cómo hago que las impresiones sean más fuertes?

Hay muchas maneras que puede usar para hacer que las impresiones sean más fuertes. Puede modificar la configuración de su impresora 3D, puede cambiar los materiales a materiales más fuertes y puede usar métodos de procesamiento posterior, como el recubrimiento con materiales epoxi, el recocido y la galvanoplastia.