Retroscena

Stampa 3D: quanto è necessario il riempimento?

12.8.2020

Traduzione: tradotto automaticamente

L'infill, cioè la percentuale di riempimento di una stampa 3D, influisce sulla resistenza della stampa 3D. Ho provato come il riempimento influisce sulla forza di trazione.

Cosa mi hai criticato nella mia ultima prova...

Boy, boy! Come puoi essere così imprudente... Proteggi i tuoi occhi!!!

Se questo fosse stato il lavoro di un apprendista del nostro laboratorio, avrebbe ricevuto un voto insoddisfacente in ogni caso e poi un pesante ZS per la sicurezza sul lavoro.

Grazie per le numerose risposte a questo articolo:

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Test del prodotto
Il più economico è tra i più forti: test comparativo del PLA parte 2
di Kevin Hofer

Ma non ti sei fermato a criticare la sicurezza sul lavoro. Lo stesso Anonimo di cui sopra mi accusa di contenuti discutibili:

A mia discolpa, la stampa 3D è un hobby per me, e sono riuscito a far sì che scrivere di questo argomento faccia parte del mio lavoro. Quindi sono più un dilettante ambizioso che un professionista negligente e imparo costantemente. Perciò non c'è bisogno di un "shout-out" o "ZS", come lo chiama Anonymous nel gergo militare.

Ecco come faccio i test

Sono lieto che l'utente sfluck abbia pubblicato un articolo sull'influenza dello spessore del tamponamento, del muro e dello strato sulla forza di trazione. Voglio provare anch'io, migliorare il mio metodo di test e fornire maggiori informazioni sul processo. Innanzitutto, il processo di stampa. Creo tre stampe dei ganci di prova con 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100 percento di riempimento. Stampo i ganci in orizzontale, con una diagonale di 15° rispetto all'asse X. Stampo leggermente in diagonale perché ho scoperto che i modelli della mia Creality CR-10S Pro aderiscono meglio alla piastra di costruzione in questo modo. Le altre impostazioni di Cura in inglese:

Temperatura di stampa: 208° Celsius (determinata nella prima prova come temperatura di stampa ottimale per il filamento)
Temperatura del piatto di stampa: 50° Celsius
Velocità di stampa: 50 mm/s
Altezza dello strato: 0,28 millimetri
Spessore della parete: 0,8 millimetri
Spessore e strati superiore e inferiore: 1,12 millimetri / 4
Modello di riempimento: Cubico

Ci sono dei cambiamenti rispetto all'ultima prova. Ho stampato pareti più spesse con uno spessore di 1,5 millimetri. L'altezza dello strato è stata ridotta a 0,15, il che significa che l'ultima volta ho stampato più strati. D'altra parte, lo spessore della parte superiore e inferiore (Top/Bottom Thickness) è maggiore con 1,12 millimetri. Questi fattori influiscono anche sulla forza di trazione che la stampa può sopportare. In futuro effettuerò ulteriori prove in merito. Il mio obiettivo ora è quello di verificare l'influenza dell'intaso e di trovare la proporzione ottimale per ulteriori prove.

Nel primo test ho scelto impostazioni diverse perché ho usato il PLA con fibre di carbonio di Proto-Pasta come guida. Ho avuto problemi a stampare con questo filamento durante la prima prova della serie. Dato che questa volta mi sto cimentando solo con il filamento Purefill, posso selezionare le impostazioni standard di Cura con uno spessore di 0,28 millimetri. Questo rende la stampa veloce.

Eseguo il test con il filamento purefill, che si è comportato meglio alla prova. Prendo una nuova bobina per escludere processi di invecchiamento, umidità o altri segni di usura. Questa volta sono a casa. Qui la temperatura oscilla tra i 25,7° e i 26,1° Celsius durante la prova. Nello studio, dove ho effettuato l'ultima prova, la temperatura è compresa tra i 18° e i 20° Celsius tutto l'anno.

La stampa dei singoli modelli richiede da 1:13 ore a 2:25 ore. Per ogni aumento del 10 percento del riempimento, il tempo di stampa aumenta in media di 5 minuti fino al 90 percento di riempimento. Dal 90 percento di riempimento al 100 percento, il tempo di stampa aumenta esponenzialmente di 28 minuti, passando da 1:57 a 2:25 ore. Il materiale di stampa utilizzato aumenta per ogni 10 percento di riempimento in più, passando da 12 grammi con un riempimento dello 0 percento a 23 grammi con un riempimento del 100 percento. Dopo aver stampato tutti i ganci, li lascio raffreddare per 24 ore e poi mi metto subito alla prova.

Sono consapevole che la mia prova non risponde a criteri scientifici. Dopotutto, non sto facendo la prova in un laboratorio di analisi e posso aumentare il peso solo con incrementi di 1,5 kg a causa della procedura di test con il gilet. Ci sono anche altri fattori che influenzano la prova. Ad esempio, la qualità del filamento. Come ho scoperto alla prima prova, ci sono delle differenze. Inoltre, la prova non è rivolta alle stampanti 3D professionali che producono stampe per l'industria, ma ai creatori privati come me che si divertono a sperimentare e a smanettare.

Quando eseguo la prova, seguo la stessa procedura dell'ultima volta. Appendo al gancio il mio gilet di peso, caricato con diversi pesi. Mi avvicino al limite di peso dei singoli ganci con incrementi di un chilo e mezzo: questo è il peso di una confezione di sabbia del gilet. Se continuo a indossare e togliere il gilet di peso, il materiale si stressa. È possibile che il gancio debba sopportare un peso ancora maggiore. Ecco perché stampo tre ganci con la stessa impostazione di riempimento. In questo modo mi avvicino al peso massimo e, idealmente, posso caricare tutti e tre i ganci con lo stesso peso massimo. Inizio con 15 kg di sabbia nel gancio.

Oh sì: c'è un'altra novità.

Ora porto gli occhiali. Per evitare che il pavimento del mio appartamento in affitto venga danneggiato dalla caduta del gilet, metto il mio tappetino di equilibrio sotto il palo da arrampicata/combinato con la tastiera, al quale aggancio il tutto.

I risultati: (Quasi) sempre un po' di più

Nella mia ultima prova, il filamento Purefill con un'imbottitura al 10 percento ha resistito a 22,5 chilogrammi di forza di trazione. Questa volta, il filamento è ben lontano da tale valore, con 16,5 chilogrammi. Ciò è dovuto ai parametri modificati (vedi sopra).
Ecco i risultati.
Ecco i risultati:

Integrazione in percento	Peso raggiunto in chilogrammi	Tempo di stampa in ore e minuti	Filamento utilizzato in grammi
0	15	1:13	12
10	16,5	1:21	13
20	18	1:25	14
30	19,5	1:30	15
40	21	1:34	16
50	22,5	1:38	18
60	22,5	1:45	19
70	24	1:49	20
80	25,5	1:53	21
90	27	1:57	22
100	27	2:25	23

In base ai risultati, si possono escludere due impostazioni di riempimento che non presentano alcun vantaggio rispetto a un riempimento inferiore. Con un riempimento del 60 e del 100 percento, i ganci di prova non hanno sopportato una forza di trazione maggiore rispetto a quelli con il 50 e il 90 percento rispettivamente. Con un riempimento del 100 percento, inoltre, il tempo di stampa si allunga in modo esponenziale, motivo per cui sconsiglio di stampare con un riempimento del 100 percento.

Conclusione: in futuro stamperò con un riempimento del 50 o dell'80 percento

In base a questi risultati, in futuro utilizzerò un riempimento del 50 percento per la maggior parte delle mie stampe che devono resistere alla trazione. Se dovesse essere ancora di più, probabilmente passerò all'80 percento di riempimento

Come ho scoperto l'ultima volta, il filamento determina la quantità di forza di trazione che può effettivamente sopportare. Un filamento di PLA diverso potrebbe comportare una maggiore o minore forza di trazione. Ciononostante, riconosco una certa tendenza nel fatto che la quantità di riempimento determina una maggiore forza di trazione. Prima che spammi di nuovo la mia colonna dei commenti: so che questi risultati non sono universalmente applicabili

Ora che ho determinato la percentuale ottimale di tamponamento per me, verificherò l'influenza dello spessore del muro sulla forza di trazione con un tamponamento del 50 percento.

Hai altri suggerimenti per la procedura di test? Scrivi i tuoi suggerimenti nella colonna dei commenti.

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Kevin Hofer

Senior Editor

kevin.hofer@digitecgalaxus.ch

Tecnologia e società mi affascinano. Combinarle entrambe e osservarle da punti di vista differenti sono la mia passione.

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