Като доставчик на части за модели за 3D печат, бях свидетел от първа ръка на забележителния растеж и иновациите в индустрията за 3D печат. Един от най-критичните аспекти, за които клиентите често питат, е устойчивостта на удар на частите на 3D отпечатания модел. В тази публикация в блога ще разгледам факторите, които влияят върху устойчивостта на удар, методите за тестване и как ние, като доставчик, гарантираме качеството и ефективността на нашите продукти.
Фактори, влияещи върху устойчивостта на удар
Избор на материал
Изборът на материал е може би най-важният фактор при определяне на устойчивостта на удар на 3D отпечатаните части. Различните материали имат различни механични свойства, включително издръжливост, твърдост и пластичност. Например ABS (акрилонитрил бутадиен стирен) е популярен избор за 3D печат поради отличната си устойчивост на удар, висока якост и добра стабилност на размерите. ABS частите могат да издържат на значителна сила, без да се счупят или напукат, което ги прави подходящи за приложения, където устойчивостта на удар е от решаващо значение, като автомобилни компоненти, потребителски продукти и промишлено оборудване.
От друга страна, материали като PLA (полимлечна киселина) са по-крехки и имат по-ниска устойчивост на удар в сравнение с ABS. PLA е биоразградим и екологичен материал, но има склонност да се счупи или да се счупи при удар. Въпреки това, напредъкът в материалознанието доведе до разработването на PLA смеси и композити, които предлагат подобрена устойчивост на удар, което ги прави по-подходящи за по-широк спектър от приложения.
В допълнение към ABS и PLA, има много други материали, достъпни за 3D печат, всеки със своите уникални свойства и характеристики. Например, найлонът е известен със своята висока якост, гъвкавост и устойчивост на абразия, което го прави добър избор за приложения, които изискват устойчивост на удар и издръжливост. Полимерите, подсилени с въглеродни влакна, предлагат още по-висока якост и твърдост, което ги прави подходящи за космически и автомобилни приложения, където намаляването на теглото и производителността са критични.
Процес на печат
Процесът на 3D печат също играе решаваща роля при определяне на устойчивостта на удар на отпечатаните части. Различните технологии за печат, като FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Стереолитография) и SLS (Selective Laser Sintering), имат различни начини за изграждане на части слой по слой, което може да повлияе на механичните свойства на частта.
FDM е една от най-разпространените технологии за 3D печат, при която термопластична нишка се разтопява и екструдира през дюза, за да се създаде частта. Адхезията на слоя в FDM частите може да бъде ограничаващ фактор по отношение на устойчивостта на удар, тъй като слоевете може да не се свържат толкова силно, колкото при други процеси на печат. Въпреки това, чрез оптимизиране на параметрите на печат, като височина на слоя, плътност на пълнежа и скорост на печат, е възможно да се подобри адхезията на слоя и да се подобри устойчивостта на удар на FDM частите.
SLA е технология за 3D печат, базирана на смола, която използва лазер за втвърдяване на течна смола в твърди слоеве. SLA частите обикновено имат по-гладка повърхност и по-висока разделителна способност в сравнение с FDM частите. Втвърдената смола в SLA части има добри механични свойства, включително устойчивост на удар, но може да бъде по-крехка от някои термопластични материали. Въпреки това, чрез избор на правилната смола и техники за последваща обработка е възможно да се подобри устойчивостта на удар на SLA частите. За повече информация относно3D печат на смола, можете да посетите нашия уебсайт.
SLS е базирана на прах 3D печатна технология, която използва лазер за синтероване на прахообразен материал в твърди слоеве. SLS частите имат отлични механични свойства, включително висока якост, твърдост и устойчивост на удар. Праховите частици в SLS частите се сливат заедно по време на процеса на синтероване, което води до плътна и хомогенна структура. SLS е подходящ за производство на функционални части, които изискват висока устойчивост на удар, като автомобилни и космически компоненти.
Дизайн на части
Дизайнът на 3D отпечатаната част също може да окаже значително влияние върху нейната устойчивост на удар. Фактори като геометрията на частта, дебелината на стената и наличието на остри ъгли или ръбове могат да повлияят на способността на частта да издържи на удар.
Части със сложна геометрия или тънки стени може да са по-податливи на повреда при удар в сравнение с по-прости, по-дебели части. Чрез оптимизиране на дизайна на частта, като добавяне на ребра, клинове или филета, е възможно да се подобри структурната цялост на частта и да се подобри нейната устойчивост на удар. Освен това, избягването на остри ъгли или ръбове може да помогне за намаляване на концентрациите на напрежение и предотвратяване на образуването на пукнатини, което може да подобри цялостната издръжливост на частта.
Методи за изпитване на устойчивост на удар
За да гарантираме качеството и производителността на нашите 3D отпечатани модели, ние използваме различни методи за тестване, за да оценим тяхната устойчивост на удар. Някои от често срещаните методи за тестване включват:
Тест за удар на Шарпи
Тестът за удар на Шарпи е широко използван метод за измерване на устойчивостта на удар на материали. При това изпитване назъбен образец се удря от махало и се измерва енергията, погълната от образеца по време на счупване. Тестът за удар на Шарпи осигурява мярка за издръжливостта на материала и способността му да устои на разпространението на пукнатини при удар.
Тест за удар по Изод
Изпитването на удар на Изод е подобно на изпитването на удар на Шарпи, но образецът се държи във вертикално положение и се удря с махало в свободния край. Изпитването на удар на Izod също се използва за измерване на устойчивостта на удар на материалите и осигурява мярка за здравината на материала и неговата способност да устои на започване и разпространение на пукнатини при удар.
Тест за падане
Тестът на падане е прост и практичен метод за оценка на устойчивостта на удар на 3D отпечатани части. При този тест частта се изпуска от определена височина върху твърда повърхност и се наблюдава повредата или повредата на частта. Тестът за падане осигурява реална оценка на способността на частта да издържи на удар и може да се използва за сравняване на устойчивостта на удар на различни части или материали.
Осигуряване на качество и производителност
Като доставчик на части за модели за 3D печат, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти висококачествени продукти, които отговарят на техните специфични изисквания. За да гарантираме качеството и производителността на нашите части, ние следваме строг процес за контрол на качеството, който включва следните стъпки:
Избор на материал
Ние внимателно подбираме материалите за нашите 3D отпечатани части въз основа на изискванията на клиента и приложението. Ние работим с реномирани доставчици на материали, за да гарантираме, че използваме само висококачествени материали, които са тествани и сертифицирани за техните механични свойства.
Оптимизиране на процеса на печат
Ние оптимизираме параметрите на процеса на 3D печат, за да гарантираме, че частите се отпечатват с възможно най-високо качество и точност. Ние използваме усъвършенстван софтуер и оборудване за 3D печат, за да контролираме процеса на печат и да гарантираме, че частите отговарят на определените размери и толеранси.
Постобработка
След отпечатване извършваме операции за последваща обработка на частите, за да подобрим тяхната повърхност, механични свойства и външен вид. Операциите по последваща обработка могат да включват шлайфане, полиране, боядисване и термична обработка.
Тестване и инспекция
Провеждаме серия от тестове и инспекции на 3D отпечатаните части, за да гарантираме, че отговарят на определените стандарти за качество. Използваме различни методи за изпитване, като тест за удар на Шарпи, тест за удар по Изод и тест за падане, за да оценим устойчивостта на удар на частите. Ние също така извършваме проверка на размерите и визуална проверка, за да гарантираме, че частите отговарят на определените размери и изисквания за външен вид.
Заключение
Устойчивостта на удар на частите от 3D отпечатан модел е критичен фактор, който трябва да се има предвид при проектирането и производството на части за приложения, където устойчивостта на удар е от решаващо значение. Чрез разбиране на факторите, които влияят на устойчивостта на удар, като избор на материал, процес на печат и дизайн на части, и чрез използване на подходящи методи за тестване и мерки за контрол на качеството, можем да гарантираме, че нашите 3D отпечатани части отговарят на най-високите стандарти за качество и производителност.
Ако се интересувате от закупуване на 3D отпечатани модели на части с висока устойчивост на удар, моля не се колебайте да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите специфични изисквания. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да ви предоставим възможно най-добрите решения за вашите нужди от 3D печат.
Референции
- ASTM International. (2018). Стандартни методи за изпитване за определяне на удароустойчивостта на пластмаси с махало по Izod. ASTM D256-18.
- ASTM International. (2018). Стандартен метод за изпитване на метални материали при удар на Шарпи. ASTM E23-18.
- Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Технологии за адитивно производство: 3D печат, бързо прототипиране и директно дигитално производство. Спрингър.
