Wil je een 3D-model printen waarbij de structurele integriteit belangrijk is? Als je 3D-onderdelen zoals haken print, is de sterkte van de 3D-print van belang. Er zijn verschillende factoren die bijdragen aan de sterkte van 3D-prints. Een belangrijke factor is het type filament dat wordt gebruikt voor het printen. Polymelkzuur, of PLA, is een van de populairste materialen voor 3D-printen. Hieronder bespreken we hoe sterk PLA voor 3D-printers is en of het een goede keuze is voor je 3D-prints. We geven je ook enkele tips om de sterkte van je 3D-onderdelen te verbeteren.
Wat betekent het om sterk te zijn?
Er zijn verschillende factoren waarmee de sterkte van 3D-filamenten wordt gemeten. In dit artikel zullen we ons voornamelijk richten op de treksterkte. De treksterkte is een maatstaf voor de weerstand van een materiaal tegen breuk wanneer het uit elkaar wordt getrokken. Dit is een belangrijke eigenschap om rekening mee te houden bij het bepalen van de algehele sterkte van een materiaal. De treksterkte van het materiaal geeft aan in hoeverre het materiaal standhoudt of buigt wanneer het een belasting draagt.
PLA heeft een treksterkte van 7250 psi. Dit wordt als zeer sterk beschouwd. Er is echter een kanttekening bij PLA. PLA is een biologisch afbreekbaar materiaal. Dit betekent dat het na verloop van tijd afbreekt. De afbraak verloopt vooral sneller wanneer het materiaal aan zonlicht wordt blootgesteld. Daarom kan de sterkte van uw 3D-prints na verloop van tijd afnemen. Het is ook belangrijk om te weten dat PLA vrij onvoorspelbaar reageert bij blootstelling aan fel zonlicht. Het kan al na een paar uur blootstelling van vorm veranderen. Wees daarom voorzichtig met het gebruik van uw geprinte producten.
PLA- versus PETG-filamenten
Polyethyleentereftalaat (PET) of PETG-filament is een ander populair filament dat wordt gebruikt voor 3D-printen. Het is gemaakt van polyethyleentereftalaat (PET). Dit is hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt voor de productie van plastic waterflessen en andere veelgebruikte kunststoffen. PET-producten kunnen echter wel worden gerecycled, terwijl dat bij PETG-producten niet het geval is. Het kan lastig zijn om met PETG te werken tijdens het 3D-printen. Als u echter op zoek bent naar een materiaal met een hoge sterkte, is dit een van de beste opties. Met een treksterkte die varieert van 4100 tot 8500 psi is het een uitstekende keuze voor alle projecten waarvoor slijtvaste materialen nodig zijn.
PETG heeft bovendien het voordeel dat het een zeer duurzaam product is. Het is ook bestand tegen aantasting door blootstelling aan de zon. Het is daarom een goede keuze voor projecten in de buitenlucht.
Moet je voor PLA of PETG kiezen? Dit hangt af van je voorkeuren en van het resultaat dat je wilt bereiken. PETG heeft meer tijd nodig om te smelten dan PLA, omdat het een hard filament is. Het kan ook lastig zijn om mee te werken, omdat het kan gaan druipen en draden trekken. Je zult je 3D-printer zorgvuldig moeten kalibreren om het resultaat onder controle te houden. PLA is een stuk gemakkelijker om mee te werken en zorgt voor een gladde afwerking. PLA is bovendien veiliger in het gebruik, omdat het wordt geproduceerd uit organisch materiaal. Het is ook een uitstekende keuze voor het milieu.
Tips voor het maken van stevige 3D-prints
Naast het kiezen van een sterk filament voor je 3D-prints, zijn er nog diverse andere dingen die je kunt doen om ervoor te zorgen dat je sterke 3D-prints maakt.
- Kies een stevig vulpatroon
Het vulpatroon dat je kiest voor je 3D-prints speelt een belangrijke rol bij het bieden van interne structurele ondersteuning aan de prints. Het vulpatroon draagt bij aan de stijfheid van het model en voorkomt dat de wand vervormt. Enkele sterke vulpatronen die je kunt overwegen zijn driehoekige, rechthoekige en zeshoekige vormen. Deze patronen zijn sterk. De kans dat het 3D-model vervormt bij gebruik van deze patronen is klein. U kunt een sterk model printen en tegelijkertijd een goede printsnelheid behouden. Dit is een win-winsituatie.
- Verhoog de vullingsdichtheid
Een andere uitstekende manier om de sterkte van 3D-prints te vergroten, is door de opvuldichtheid te verhogen. De opvuldichtheid kan variëren van 0 tot 100%. Bij een opvuldichtheid van 100% is het model massief. In theorie zou een model met een opvuldichtheid van 100% zeer sterk moeten zijn. Er is echter aangetoond dat een opvuldichtheid van meer dan 70% niet veel bijdraagt aan het vergroten van de sterkte van de 3D-print. Het is daarom beter om een goede balans te vinden tussen de opvuldichtheid en het opvulpatroon. Dit vergt wat vallen en opstaan.
- Maak de muren dikker
De wanddikte van het 3D-model is van cruciaal belang voor de structurele integriteit van het model. Dikkere wanden zorgen voor een sterker 3D-print. Dikkere wanden verbeteren bovendien de waterdichtheid en de overhangen van het 3D-print. Je krijgt dus een beter eindproduct als je de wanddikte vergroot. Streef naar een wanddikte van minimaal 1,2 mm.
- Gebruik dunnere lagen
De dikte van de lagen die je tijdens het printen gebruikt, is ook van belang voor de sterkte van een 3D-print. Hoewel het gebruik van dikkere lagen de benodigde tijd voor het 3D-printen verkort, neemt de hechting tussen de lagen aanzienlijk af. Als je de sterkte van je print wilt maximaliseren, kun je het beste kiezen voor een dunnere laagdikte. Probeer voor maximale sterkte zo laag mogelijk te gaan, bijvoorbeeld 100 micron (0,1 mm). Houd er echter rekening mee dat dit je printsnelheid aanzienlijk zal vertragen. Je moet er daarom rekening mee houden dat je meer tijd aan je prints zult moeten besteden.
- Verlaag de afkoelsnelheid
De snelheid waarmee het filament tijdens het 3D-printproces afkoelt, is van invloed op de hechting van de lagen nadat het model is uitgehard. Als de afkoeling te snel verloopt, neemt de hechting af. Het is daarom belangrijk om de afkoelsnelheid te verlagen. Dit hangt echter af van het materiaal dat je gebruikt. Door in een afgesloten ruimte te werken, kun je de omstandigheden rondom het printproces beter beheersen. Je kunt ook een verwarmd printbed gebruiken.
Houd rekening met de hierboven genoemde factoren om afdrukken van betere kwaliteit te verkrijgen.