Retroscena
Stampa 3D: quanto è necessario il riempimento?
di Kevin Hofer
In che modo lo spessore delle pareti influisce sullo spessore delle stampe in PLA?
26.8.2020
Traduzione: tradotto automaticamente
Più spessa è la parete, più stabili sono le stampe in PLA: logico, no? Non proprio. Se le tue stampe 3D sono costituite solo da pareti, possono sopportare una forza di trazione minore rispetto a quelle con un riempimento.
Zack - e uno dei miei ganci stampati in 3D si spezza di nuovo. Questa volta, però, non è il mio gilet di peso a colpire il terreno, ma il gancio del mio argano a cavo che si spezza. Di recente ho provato l'influenza del riempimento sulla forza di trazione. Ora sto facendo delle prove sull'influenza dello spessore del muro sulla forza di trazione. Poiché i ganci diventano sempre più forti, devo adattare il mio metodo di prova a questo scopo.
Felpa a tutti
Finora ho usato il mio gilet per le prove. Poiché questo arriva solo fino a 30 chili, ho preso una bilancia digitale a molla e un argano a mano. A partire da un certo spessore di parete, le stampe possono sopportare più di 30 chili di forza di trazione.
Come funziona la mia configurazione: Attacco la bilancia a molla alla ringhiera del mio balcone. Attacco il lato chiuso dei miei ganci stampati in 3D ai ganci della bilancia. Attacco l'argano a cavo all'altro lato. Lo tiro ed esercito una trazione sui miei pezzi. Siccome non posso "arginare" e guardare contemporaneamente il display della bilancia a molla, punto la mia vecchia GoPro sul display. In questo modo posso leggere l'ultimo risultato valido. Questa volta non ti darò il valore più alto, ma la media di tutti e tre i tentativi.
Come stampo
Tutti gli altri parametri rimangono simili all'ultima volta: creo tre stampe dei ganci alla prova con spessori di parete di 0,4, 0,8, 1,2, 1,6, 2, 2,4, 2,8 e 3,2 millimetri. Con il mio ugello largo 0,4 millimetri, questo significa uno spessore di parete in più in ogni caso. Stampo i ganci in orizzontale, con una diagonale di 15° rispetto all'asse X. Stampo leggermente in diagonale perché ho notato che con la mia Creality CR-10S Pro i modelli aderiscono meglio al piatto di costruzione in questo modo. Le altre impostazioni di Cura in inglese:
- Temperatura di stampa: 208° Celsius (che è risultato essere il valore migliore per il filamento alla prima prova)
- Temperatura del piatto di stampa: 50° Celsius
- Velocità di stampa: 50 mm/s
- Altezza dello strato: 0,28 millimetri
- Spessore superiore/inferiore e strati: 1,12 millimetri / 4
- Infill e pattern: 50 percento / Cubic
Verificherò l'influenza dell'altezza dello strato in un'ultima prova di questa serie.
Faccio la prova con il filamento Purefill, che si è comportato meglio nel primo confronto. Prendo una nuova bobina per escludere processi di invecchiamento, umidità o altri segni di usura. Questa volta sono a casa, sul balcone. L'ambiente è diverso da quello dell'ultima volta. La temperatura è di 20,8° C. Quando ho provato l'intaso nel mio appartamento, la temperatura era compresa tra i 25,7° e i 26,1° Celsius.
La stampa dei singoli modelli richiede da 1:31 ore a 2:11 ore. Il tempo di stampa aumenta in media di sei minuti per ogni spessore di parete. Il materiale utilizzato aumenta in media di un grammo per ogni spessore di parete. Solo nei passaggi da 1,6 a 2,0 e da 2,8 a 3,2 millimetri il materiale utilizzato rimane lo stesso dello spessore precedente. Dopo aver stampato tutti i ganci, li lascio raffreddare per 24 ore e poi mi metto subito alla prova.
| Spessore della parete in millimetri | Tempo di stampa in ore:minuti | Filamento utilizzato in grammi |
|---|---|---|
| 0,4 | 1:31 | 17 |
| 0,8 | 1:37 | 18 |
| 1,2 | 1:44 | 19 |
| 1,6 | 1:50 | 20 |
| 2,0 | 1:56 | 20 |
| 2,4 | 2:01 | 21 |
| 2,8 | 2:09 | 22 |
| 3,2 | 2:11 | 22 |
Il mio test non risponde a criteri scientifici perché non lavoro in un laboratorio di prova. Anche fattori come la qualità del filamento influenzano la prova. Inoltre non è rivolto a stampatori 3D professionisti, ma a creatori privati come me.
I risultati
Grazie al metodo di prova adattato, è possibile stabilire con maggiore precisione la forza di trazione che i ganci possono sopportare. Con gli stessi parametri dell'ultima volta e uno spessore dello strato di 0,8 millimetri, ho ottenuto un risultato migliore. Purtroppo non so dire se ciò sia dovuto al nuovo metodo di prova o se la differenza di temperatura esterna sia percepibile. Ma credo che sia il nuovo metodo di prova. Grazie all'argano a cavo, aumento la forza di trazione in modo uniforme e non appendo tutto il peso in una volta sola. I risultati sono i seguenti:
| Spessore della parete in millimetri | Forza massima di trazione misurata in chilogrammi |
|---|---|
| 0,4 | 20,9 |
| 0,8 | 24,7 |
| 1,2 | 28,3 |
| 1,6 | 31,7 |
| 2,0 | 34 |
| 2,4 | 36,9 |
| 2,8 | 39,9 |
| 3,2 | 35,5 |
Come puoi vedere, la forza di trazione aumenta di circa tre chilogrammi per ogni strato di parete. Con uno spessore della parete di 3,2 millimetri, invece, la forza di trazione va nella direzione opposta. Questo probabilmente perché i ganci hanno un gioco troppo ridotto per potersi deformare. I ganci hanno uno spessore di circa 6,2 millimetri nel punto più debole, quindi sono costituiti solo da pareti. Sono più rigidi e quindi si rompono prima.
Cosa significa questo per lo spessore ottimale delle pareti? In base ai risultati dei test, lavorerei con uno spessore di 1,6 millimetri per i ganci di prova. La combinazione di spessore, tempo di stampa e filamento utilizzato mi sembra ottimale. Rispetto agli 0,8 millimetri che ho utilizzato alla prova, questo corrisponde a circa il 52 percento in più di forza di trazione. Devo ancora capire se questo spessore di parete può essere semplicemente trasferito ad altri oggetti di stampa. Se non prendo come guida la cifra assoluta di 1,6 millimetri, ma la converto in percento, questo corrisponderebbe al 50% di spessore delle pareti dell'intero oggetto. Mi sembra una cifra enorme e poco pratica per gli oggetti più grandi.
Ecco il prossimo passo
Ho già acceso di nuovo la mia stampante alla prova dell'influenza dell'altezza dello strato sulla forza di trazione. A tal fine, stampo i ganci con un riempimento del 50 percento e uno spessore delle pareti di 1,6 millimetri. L'altezza dello strato varia tra 1,2 e 2,8 millimetri.
A proposito di trazione; l'utente adrianS84 scrive:
Grazie per il tuo contributo. Non appena avrò terminato l'ultima prova, stamperò il gancio di prova come "8" invece di "9". A quel punto avrò trovato le impostazioni ottimali per me e potrò fare la prova con la forza di trazione che hai descritto.
Kevin Hofer
Senior Editor
kevin.hofer@digitecgalaxus.chTecnologia e società mi affascinano. Combinarle entrambe e osservarle da punti di vista differenti sono la mia passione.
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