Le stampanti 3D FDM sono perfette per creare prototipi economici e realizzare progetti fai-da-te a casa. Nonostante questo, molte persone incontrano lo stesso problema quando cercano di realizzare parti funzionali con una stampante 3D: la forza del prodotto finito. Ma come puoi rendere più forti le tue stampe 3D? Diamo un'occhiata ad alcuni dei passaggi chiave che puoi eseguire in ogni fase del processo di stampa.

Scegliere i materiali giusti per stampe 3D resistenti

I materiali svolgono un ruolo significativo nella forza delle stampe 3D che crei e hai molte opzioni di filamento tra cui scegliere. È importante valutare i filamenti che scegli in base alle esigenze degli oggetti che stai stampando. Ad esempio, il PLA va bene per i modelli ornamentali che si trovano su uno scaffale, ma potresti aver bisogno di un materiale come il nylon per stampare strumenti funzionali. Di seguito puoi trovare una gamma di opzioni di filamento insieme ai loro migliori casi d'uso.

  • PLA: Il PLA, o acido polilattico, è il materiale più comune utilizzato per la stampa 3D FDM. Questo materiale è rigido e duro, ma è anche relativamente fragile rispetto ad altri materiali stampabili in 3D. Il PLA è una buona scelta per coloro che stanno imparando la stampa 3D, poiché è facile da stampare e offrirà quasi sempre buoni risultati.
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  • ADDOMINALI: L'ABS, o acrilonitrile butadiene stirene, è molto più resistente del PLA, ma è anche più difficile da stampare. La forza dell'ABS lo rende ideale per parti funzionali, ma è inflessibile e questo deve essere considerato quando si sceglie il filamento.
  • PETG: Il PETG, o polietilene tereftalato, si trova in una comoda via di mezzo tra ABS e PLA. È più resistente del PLA e più flessibile dell'ABS, offrendo anche un'eccellente resistenza chimica. Ciò rende il PETG ideale per l'uso all'aperto e in altri ambienti difficili.
  • Nylon: Il nylon è uno dei materiali FDM più resistenti, flessibili e durevoli sul mercato. Il filamento per stampante 3D in nylon può essere utilizzato per realizzare parti e strumenti funzionali, nonché oggetti decorativi.
  • Filamenti infusi di carbonio: L'inclusione di fibre di carbonio nei filamenti è diventata molto popolare. Questo raramente migliora la resistenza delle stampe finite, ma può migliorare l'adesione degli strati.

Scelta del materiale del filamento della stampante 3D giusto per ogni dato progetto è difficile. Dovresti esplorare tutte le opzioni disponibili quando scegli il tuo filamento, specialmente quando lavori su oggetti che devono durare.

Progettazione di modelli 3D robusti per la stampa 3D

Proprio come i materiali che scegli per le tue stampe 3D, anche il design di ogni stampa ha un impatto drammatico sulla forza delle tue stampe 3D. La progettazione di modelli stampabili 3D più robusti richiede un po' di apprendimento. Anche se non puoi iniziare subito a creare le stampe più forti, puoi trovare alcune delle considerazioni chiave che devi fare di seguito. I progetti dei tuoi modelli 3D miglioreranno con il passare del tempo e imparerai di più sulla creazione di forme forti.

File STL stampabili 3D senza errori

Sia che utilizzi Blender, Fusion 360 o qualsiasi altro strumento di progettazione 3D per creare modelli stampabili in 3D, gli errori sono destinati a sorgere di volta in volta. I modelli non manifold sono un buon esempio di ciò, in cui sono presenti degli spazi all'esterno del modello che possono impedirne la corretta affettatura.

Risolvere questo tipo di problema è più facile che mai. Quasi tutte le affettatrici sul mercato, inclusa Cura, possono scansionare i tuoi modelli alla ricerca di errori quando li carichi per affettarli, offrendo spesso riparazioni lungo il percorso. Naturalmente, tuttavia, è sempre meglio imparare e migliorare la qualità della modellazione 3D per evitare errori in primo luogo.

Distribuzione dello stress e stampa 3D

Prevedere esattamente dove lo stress meccanico influenzerà maggiormente un oggetto stampato in 3D è una sfida. Gli ingegneri eseguono calcoli complessi per capirlo quando lavorano su progetti di grandi dimensioni, ma puoi usare il tuo intuito per risolvere questo problema quando lavori sui tuoi progetti. Devi solo chiederti se le forme che crei saranno forti o meno.

L'immagine sopra ne è un buon esempio. Senza alcuna forma di rinforzo, il pezzo angolato a sinistra sarebbe molto debole e incline a spezzarsi se fosse applicata forza a entrambe le estremità. Il pezzo angolato a destra ha un tutore che funzionerà per risolvere questo problema. Puoi guardare il lavoro di ingegneri professionisti per avere un'idea delle forme più forti e applicarle ai tuoi progetti.

Affettare modelli 3D potenti per la stampa 3D

Le impostazioni che scegli nel tuo software affettatrice sono un altro fattore che influirà sulla forza delle tue stampe 3D. Il software Slicer può essere scoraggiante quando inizi per la prima volta, ma abbiamo analizzato le impostazioni più importanti da tenere a mente quando lavori per migliorare la forza delle tue stampe 3D.

Densità di riempimento e modelli di stampa 3D

Per le stampanti 3D la creazione di oggetti solidi richiederebbe molto tempo e denaro e la maggior parte dei software di affettatrice utilizza per impostazione predefinita il riempimento all'interno degli oggetti per risparmiare tempo e filamento. Una densità di riempimento compresa tra il 20% e il 30% di solito è forte quanto un oggetto solido, ma scendere al di sotto di questa soglia può risultare in stampe più deboli.

La densità non è l'unico fattore da considerare, però. La maggior parte delle affettatrici offre anche la possibilità di scegliere diversi modelli di riempimento per le tue stampe 3D. I riempimenti esagonali sono molto comuni, ma le opzioni di riempimento 3D o randomizzate sono spesso più efficaci. Dovresti sperimentare le opzioni di riempimento nella tua affettatrice per ottenere i migliori risultati.

Spessore della parete interna ed esterna adatto

Mentre l'interno della tua stampa 3D non è solido, le pareti esterne e interne che presenta lo sono. L'aggiunta di pareti aggiuntive per renderle più spesse migliorerà la resistenza delle tue stampe 3D fino al limite, vale la pena sperimentare questa opzione per ottenere i migliori risultati. La maggior parte delle affettatrici ti avviserà se lo spessore della tua parete è troppo alto.

Scegliere il giusto orientamento di stampa 3D

Come probabilmente saprai, le stampanti 3D FDM stampano a strati. Gli strati aderiscono l'uno all'altro, ma i legami tra ogni strato sono solitamente la parte più debole di un normale oggetto stampato in 3D. Puoi pensare a questo come simile alla lavorazione del legno: un abile falegname lavorerà sempre con le venature per garantire che i pezzi siano forti.

Puoi modificare l'orientamento delle tue stampe 3D nell'affettatrice per migliorarne la resistenza allo stesso modo. Assicurandoti che lo stress segua la direzione dei livelli, piuttosto che andare contro di essi, ridurrai la probabilità di spaccature e altri problemi con le tue stampe.

Finitura delle stampe 3D per aggiungere forza

Infine, come ultima area da considerare, è il momento di pensare al metodi di finitura per la stampa 3D che può rendere i tuoi oggetti più forti. Esistono diversi modi per rifinire oggetti stampati in 3D, ma solo uno aggiungerà forza ai tuoi modelli: i rivestimenti in resina epossidica.

Puoi applicare la resina epossidica ai tuoi oggetti stampati in 3D una volta che sono finiti. Questo aggiungerà uno strato duro all'esterno delle tue stampe, nascondendo anche le linee di livello che si sono formate durante la stampa. Naturalmente, tuttavia, questo dovrebbe essere utilizzato insieme agli altri consigli in questo articolo, non in sostituzione di esso.

Rendere più forti le stampe 3D

La forza è un aspetto importante quando si realizza qualsiasi cosa. Le stampanti 3D FDM hanno la capacità di realizzare oggetti incredibilmente resistenti, ma si affidano all'utente per raggiungere il loro pieno potenziale. In breve, le tecniche che abbiamo trattato qui sono un ottimo inizio per chiunque cerchi di migliorare la forza delle loro stampe 3D, ma devi anche applicare la tua creatività a questo problema per ottenere il meglio risultati.