Esfuerzos en impresiones 3D: Cómo imprimir piezas resistentes

Algunas aplicaciones requieren que las piezas impresas en 3D puedan soportar cargas mecánicas. La mayoría de estas son diseños puntuales, donde el diseño de la pieza y el proceso de construcción se han desarrollado y probado a través de un proceso iterativo para lograr resultados deseados.

En este artículo exploraremos algunas formas de aumentar la resistencia de las piezas impresas, incluido el uso de materiales de alto rendimiento, la orientación de impresión óptima, la densidad de relleno, etc.

Elección del material

Una de las cosas más obvias que hay que hacer es comenzar por utilizar materiales que tengan propiedades mecánicas robustas. Los materiales de alto rendimiento pueden ser difíciles de imprimir en máquinas de bajo costo debido a las altas temperaturas requeridas.

Algunos materiales resistentes que se utilizan con más frecuencia incluyen ABS, PETG, ASA y Nylon, ya que se pueden imprimir en impresoras de escritorio cerradas. La mayoría de los softwares laminadores tienen configuraciones prestablecidas para estos materiales y también puedes consultar las sugerencias del fabricante.

Orientación de impresión

Las piezas impresas en impresoras FDM tienen propiedades mecánicas que son altamente direccionales, siendo la resistencia de la pieza más débil en la dirección de impresión. En términos generales, es mejor orientar la pieza en la plataforma de impresión de modo que la dirección de menor esfuerzo sea a lo largo de la dirección de impresión.

Perímetros y relleno

La selección de uno de los muchos patrones de relleno disponibles en tu laminador depende del caso de uso.

En términos generales, las densidades de relleno más altas proporcionan más resistencia que las densidades más bajas. Lo mismo ocurre con los perímetros más gruesos sobre los perímetros más delgados, pero el efecto depende en gran medida del caso de carga mecánica. Además, si la superficie de una pieza impresa se va a lijar o alisar químicamente, asegúrate de agregar suficientes perímetros para permitir la eliminación del material de la superficie.

Postprocesamiento

Las superficies impresas contienen concentradores de esfuerzos debido a su naturaleza inherente en capas. Estos efectos superficiales pueden conducir a fallas tempranas, especialmente si la pieza está sujeta a fatiga por patrones de carga cíclicos.

El postprocesamiento, como el relleno, el lijado y el alisado químico pueden suavizar estas superficies y mejorar el rendimiento de la pieza. Las mejoras en el acabado de la superficie deben formar parte del proceso de diseño.

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