Möchten Sie ein 3D-Modell drucken, bei dem die strukturelle Integrität eine wichtige Rolle spielt? Wenn Sie 3D-Teile wie beispielsweise Haken drucken, ist die Festigkeit des 3D-Drucks entscheidend. Es gibt verschiedene Faktoren, die zur Festigkeit von 3D-Drucken beitragen. Ein wichtiger Faktor ist die Art des Filaments, das für den 3D-Druck verwendet wird. Polymilchsäure (PLA) ist eines der beliebtesten Materialien für den 3D-Druck. Im Folgenden erläutern wir, wie fest PLA für den 3D-Druck ist und ob es eine gute Wahl für Ihre 3D-Drucke ist. Außerdem geben wir Ihnen einige Tipps, wie Sie die Festigkeit Ihrer 3D-Teile verbessern können.
Was bedeutet es, stark zu sein?
Es gibt verschiedene Faktoren, anhand derer die Festigkeit von 3D-Filamenten gemessen wird. Im Rahmen dieses Artikels werden wir uns vor allem mit der Zugfestigkeit befassen. Die Zugfestigkeit ist ein Maß für die Bruchfestigkeit eines Materials, wenn es auseinandergezogen wird. Dies ist eine wichtige Eigenschaft, die bei der Bestimmung der Gesamtfestigkeit eines Materials zu berücksichtigen ist. Die Zugfestigkeit des Materials spiegelt dessen Fähigkeit wider, unter Belastung standzuhalten oder sich zu verbiegen.
PLA hat eine Zugfestigkeit von 7250 psi. Dies gilt als sehr hoch. Allerdings gibt es bei PLA einen Vorbehalt. PLA ist ein biologisch abbaubares Material. Das bedeutet, dass es sich mit der Zeit zersetzt. Der Abbau verläuft besonders schnell, wenn das Material der Sonne ausgesetzt ist. Daher kann die Festigkeit Ihrer 3D-Drucke im Laufe der Zeit beeinträchtigt werden. Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass sich PLA unter starker Sonneneinstrahlung recht unvorhersehbar verhält. Es kann bereits nach wenigen Stunden Sonneneinstrahlung seine Form verändern. Sie sollten daher vorsichtig mit Ihren Druckprodukten umgehen.
PLA- und PETG-Filamente
Polyethylenterephthalat (PET) oder PETG-Filament ist ein weiteres beliebtes Filament für den 3D-Druck. Es wird aus Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt. Dabei handelt es sich um dasselbe Material, aus dem auch Plastikwasserflaschen und andere gängige Kunststoffprodukte gefertigt werden. Während PET-Produkte jedoch recycelt werden können, ist dies bei PETG-Produkten nicht möglich. Die Verarbeitung von PETG beim 3D-Druck kann schwierig sein. Wenn Sie jedoch auf der Suche nach einem hochfesten Material sind, ist es eine der besten Optionen. Mit einer Zugfestigkeit zwischen 4.100 und 8.500 psi eignet es sich hervorragend für alle Projekte, die widerstandsfähige Materialien erfordern.
PETG bietet zudem den Vorteil, dass es sich um ein äußerst langlebiges Material handelt. Es ist außerdem beständig gegen Zersetzung durch Sonneneinstrahlung. Daher eignet es sich gut für Projekte im Außenbereich.
Sollten Sie sich für PLA oder PETG entscheiden? Das hängt von Ihren Vorlieben sowie von den Ergebnissen ab, die Sie erzielen möchten. PETG benötigt mehr Zeit zum Schmelzen als PLA, da es ein hartes Filament ist. Die Verarbeitung kann zudem schwierig sein, da es zu Verlaufen und Fadenbildung kommen kann. Sie müssen Ihren 3D-Drucker sorgfältig kalibrieren, um die Ergebnisse zu kontrollieren. PLA lässt sich viel einfacher verarbeiten und sorgt für eine glatte Oberfläche. Außerdem ist die Arbeit mit PLA sicherer, da es aus organischem Material hergestellt wird. Es ist zudem eine hervorragende Wahl für die Umwelt.
Tipps für stabile 3D-Drucke
Abgesehen von der Wahl eines robusten Filaments für Ihre 3D-Drucke gibt es noch verschiedene andere Maßnahmen, mit denen Sie sicherstellen können, dass Ihre 3D-Drucke stabil ausfallen.
- Wählen Sie ein kräftiges Füllmuster
Das von Ihnen für Ihre 3D-Drucke gewählte Füllmuster spielt eine wichtige Rolle bei der inneren strukturellen Verstärkung der Drucke. Das Füllmuster trägt zur Steifigkeit des Modells bei und verhindert, dass sich die Wände verformen. Zu den stabilen Füllmustern, die Sie in Betracht ziehen sollten, gehören dreieckige, rechteckige und sechseckige Formen. Diese Muster sind stabil. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich das 3D-Modell bei Verwendung dieser Muster verformt, ist gering. Sie können ein stabiles Modell drucken und dabei dennoch eine gute Druckgeschwindigkeit beibehalten. Das ist eine Win-Win-Situation.
- Erhöhen Sie die Füllungsdichte
Eine weitere hervorragende Möglichkeit, die Festigkeit von 3D-Drucken zu erhöhen, besteht darin, die Füllrate zu erhöhen. Die Füllrate kann zwischen 0 und 100 % liegen. Eine Füllrate von 100 % entspricht einem massiven Druck. Theoretisch sollte ein Modell mit einer Füllungsdichte von 100 % sehr stabil sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Füllungsdichte von über 70 % die Festigkeit des 3D-Drucks kaum noch weiter erhöht. Es ist daher besser, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Füllungsdichte und Füllmuster zu finden. Dies erfordert einige Versuche und Anpassungen.
- Die Wandstärke erhöhen
Die Wandstärke des 3D-Modells ist entscheidend für die strukturelle Integrität des Modells. Dickere Wände führen zu einem stabileren 3D-Druck. Dickere Wände verbessern zudem die Wasserdichtigkeit und die Überhänge des 3D-Drucks. Sie erhalten daher insgesamt ein besseres Produkt, wenn Sie die Wandstärke erhöhen. Sie sollten eine Wandstärke von mindestens 1,2 mm anstreben.
- Verwenden Sie dünnere Schichten
Die Dicke der Schichten, die Sie beim Drucken verwenden, ist ebenfalls entscheidend für die Festigkeit eines 3D-Drucks. Die Verwendung dickerer Schichten verkürzt zwar die für den 3D-Druck benötigte Zeit, jedoch wird dadurch die Haftung zwischen den Schichten erheblich beeinträchtigt. Wenn Sie die Festigkeit Ihres Drucks maximieren möchten, sollten Sie eine geringere Schichtdicke wählen. Versuchen Sie, für maximale Festigkeit eine Schichtdicke von bis zu 100 Mikrometer (0,1 mm) einzustellen. Beachten Sie jedoch, dass sich dadurch Ihre Druckgeschwindigkeit erheblich verringert. Sie sollten daher darauf vorbereitet sein, mehr Zeit für Ihre Drucke aufzuwenden.
- Die Abkühlgeschwindigkeit verringern
Die Abkühlgeschwindigkeit des Filaments während des 3D-Druckvorgangs beeinflusst die Haftung der Schichten, nachdem das Modell ausgehärtet ist. Wenn die Abkühlung zu schnell erfolgt, wird die Haftung beeinträchtigt. Daher ist es wichtig, die Abkühlgeschwindigkeit zu verringern. Dies hängt jedoch vom verwendeten Material ab. Das Arbeiten in einer geschlossenen Kammer hilft dabei, die Bedingungen rund um den Druck zu kontrollieren. Möglicherweise möchten Sie auch ein beheiztes Druckerbett verwenden.
Berücksichtigen Sie die oben genannten Faktoren, um qualitativ hochwertigere Ausdrucke zu erzielen.