3D 打印部件强度大吗？
3D 打印机以添加方式创建对象，使部件与其最薄弱的层一样坚固。它们通常比大多数其他技术弱，例如铣削技术、注塑成型或树脂浇注技术。
有许多应用我们必须考虑结构强度。由于 Fused Deposition Modeling (FDM) 技术的工作方式，我们获得的零件不如它们各自的注塑成型零件那么坚固。
但是，请不要绝望，我们可以在设计和配置中纳入许多考虑因素，以减轻这个缺点。
我们可以通过设置正确的挤出温度、设置更高的填充百分比、建造更厚的壁、选择正确的材料以及在构建板上正确定位零件来减少这些弱点。
为什么 3D 打印的零件较弱？
与其他制造工艺相比，3D 打印机创建物体的增材技术具有输出较弱部件的固有趋势，因为它将一层塑料沉积在另一层粘合在一起的塑料层之上。
如果我们不花时间正确配置打印设置，我们就会心甘情愿地将自己暴露在创建层附着力较弱的零件中。
低温、每层与前一层温度差异很大等因素，可能导致附着力很差，整体薄弱。
减材制造（例如铣削）不存在此问题，因为它们从雕刻成所需 3D 形状的固体原材料开始。
我们还可以通过注塑成型来创建对象。使用这种技术，将熔化的材料注入模具中，在模具中冷却并硬化成型腔的形状。这个过程会输出坚固而坚固的零件。
既然您了解了 3D 打印机的固有弱点，您可能会有将新购买的设备扔进垃圾桶的冲动。在您这样做之前，我强烈建议您阅读本文的其余部分并学习一些简单的方法来使您的零件更强大。
我们还应该考虑到我们的大部分零件不会用于制造 SpaceX 的最新火箭。我们可以负担得起打印稍弱的 Baby Yoda 虽然。
我们如何提高 3D 打印部件的强度？
如前所述，我们可以使用许多小的配置调整来使我们的部分更强大。其中，最重要的是填充百分比、挤出温度、外壁厚度、选择正确的长丝类型和设置正确的设计方向。
让我们简要讨论它们中的每一个，看看它们如何以及为什么会影响我们的印刷品！
填充百分比
填充由打印在对象内部的常规图案组成，并替换原本是空白的空间。它作为印刷品的内部支撑，不仅可以防止顶部塌陷，还可以将外壳固定在一起。
在我们探索这个激动人心的话题之前，先看看不同的填充百分比是什么样的：
根据经验，50% 的填充将大大提高您的打印质量和强度。较高的填充百分比仅显示边际强度增加，但大大增加了灯丝消耗和打印时间。
您还应该知道我们可以配置我们的填充以遵循不同的模式，例如直线、网格、三角形、摆动*、快速蜂窝、全蜂窝和其他实验。每种模式的优缺点不在本文的讨论范围内，但使用直线或网格填充大部分情况下都可以。
*到目前为止，我仍然想不出摆动模式的优势。我想曾经有一个开发人员有一些空闲时间并且喜欢次优的形状。
壁厚
壁厚是我们印刷品最外壳的宽度，主要决定了它的整体强度
许多灯丝制造商表示使用 0.8mm 的外壳进行打印就足以产生强打印，但我发现这种薄壁通常会产生弱打印。为了获得抗性Baby Yoda， 我强烈建议将宽度加倍至 1.6 毫米。整体质量的提升会非常明显。
无论您选择使用何种壁厚，都应始终使用喷嘴直径的倍数。我提到了 0.8 毫米和 1.6 毫米，因为大多数打印机都带有 0.4 毫米喷嘴。一个敏锐而敏锐的数学博士会意识到我上面执行的令人难以置信的计算！
设置合适的温度
尽管 3D 打印中使用的大多数细丝都是某种热塑性塑料，但它们具有不同的化学成分。因此，它们各自具有不同的最佳温度。
根据经验，PLA 应设置在 180 C° 至 220 C° 之间，ABS 应设置在 210C° 至 250C° 之间，PETG 应设置在 220C° 至 250C° 之间，尼龙应设置在 240C° 至 260C° 之间。
如果您购买了其他灯丝，请查看其包装，您可能会找到制造商推荐的温度。事实上，忘记我告诉你的范围，并始终查看制造商推荐的范围以防万一。
您应该始终努力为您的 3D 打印机和灯丝找到完美的温度，因为这将决定层粘合的质量。
低挤出温度会导致层间粘合不良。您可能会想另辟蹊径，尽可能地加热灯丝，但这会让您陷入各种新问题，您可以通过 Google 搜索！剧透警告：打印杂乱、悬垂差、整体质量低下。
但总的来说，如果您想提高打印的强度，将温度设置得稍高一些，这样新的挤出塑料层就可以更好地与前一层粘合。
零件方向
始终重要的是要记住，3D 打印部件在平行于打印床的平面上最强，而在垂直平面上则较弱。在切片机中定位您的设计时，请始终问自己将在哪个方向接触它以及它将受到什么力。
如果您不确定答案，请考虑一个无聊且可能无用的空心圆柱体的情况*。
如果您以垂直方向打印，则对象将是一系列相互叠加的圆圈。如果你在每个极端都抓住它并尝试弯曲它，那么很容易打破圆柱体。
*我可能应该提到，纵观历史，圆柱体已被清楚地证明是有用的。这显然超出了今天文章的范围，所以我将把证明留给读者。
您可能会认为自己非常强壮，也许您确实如此，但您也应该意识到您打印了一个非常弱的圆柱体这一事实。
如果您还有一些备用灯丝并选择以水平方向打印，您会注意到由于灯丝线的挤压方式，该部件更难断裂。
此定位的缺点是您可能必须为打印添加支撑，因为此方向创建的角度。
为什么一切都必须在 3D 打印中进行权衡？这个爱好没有免费的午餐！
使用更强的灯丝
虽然这看起来很明显，但使用不同类型的灯丝可以在整体强度方面创造奇迹。
然而，并非所有打印机都能够使用现有的所有灯丝进行打印，但即使在 Ender 3 等经济实惠的打印机上，您也绝对可以使用一些替代品。
聚碳酸酯和尼龙被认为是目前可用的最坚固的灯丝，如果您的打印机可以处理这些并且您需要非常强大的打印，那么使用它们打印您的对象。
如果您使用 PLA 进行打印，请尝试使用 PETG，因为它易于使用，而且更灵活且更耐热。
如何让 3D 打印部件更坚固
以下是有关如何打印模型以增强模型强度的快速摘要：
- 选择坚固的填充图案（通常为蜂窝状）。
- 增加填充百分比（超过 50% 将开始产生显着的收益递减）。
- 增加壁厚或外壳厚度。
- 以 5°C 为增量提高打印温度，直到找到最佳温度。
- 更改打印方向，使图层线与施加在其上的力平行。
结论
如您所见，我们可以做很多事情来提高对象的整体强度并克服我们选择的技术的固有弱点。
如果世界的未来取决于您能否打印出强大的Benchy 但是您没有时间阅读全文，只需执行以下操作即可。
祝打印愉快！
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