Прочность 3D-печатных деталей – один из ключевых факторов при выборе 3D-принтера, особенно когда речь идет о печати конструкционными материалами с повышенными механико-температурными характеристиками.
В этом обзоре мы сравним прочность моделей, напечатанных на 3D принтерах CreatBot и BambuLab, и определим главное отличие промышленного 3D оборудования от устройств потребительского уровня.
CreatBot F430 NX и BambuLab X1C
Главные характеристики F430 NX:
- Область печати – 400х300х300 мм
- Количество экструдеров – 2 независимых (IDEX)
- Максимальная температура нагрева экструдера – 420°C
- Подогрев рабочей камеры – наличие
Главные характеристики X1C:
- Область печати – 256х256х256 мм
- Количество экструдеров – 1
- Максимальная температура нагрева экструдера - 300°C
- Подогрев рабочей камеры – наличие
Пластики для испытаний:
ABS – прочный и жесткий материал, подходит для изготовления механических деталей.
ASA – пластик, схожий с ABS по механическим свойствам. Устойчив к влаге и УФ-излучению.
CreatBot D600 PRO 2 HS и BambuLab H2D
Главные характеристики D600 PRO 2 HS:
- Область печати – 600х600х600 мм
- Количество экструдеров – 2
- Максимальная температура нагрева экструдера – 420°C
- Подогрев рабочей камеры – наличие
Главные характеристики H2D:
- Область печати – 350х320х325 мм
- Количество экструдеров – 2
- Максимальная температура нагрева экструдера - 350°C
- Подогрев рабочей камеры – наличие
Пластики для испытаний:
- PA CF – армированный углеволокном полиамид. Обладает высокой жесткостью и термостойкостью, но гигроскопичен.
- PET CF – жесткий, стабильный и устойчивый к деформациям пластик. Подходит для изготовления прецизионных деталей.
Содержание испытаний
Каждый принтер печатает тестовые образцы в направлении XY и Z из соответствующих пластиков.
Тестовый образец в ориентации XY:
Образец печатается в направлении XY как основном направлении приложения силы, модель располагается в 3D принтере горизонтально
Тестовый образец в ориентации Z:
Образец печатается в направлении Z как основном направлении приложения силы, модель располагается в 3D принтере вертикально
Настройки печати:
В программном обеспечении (слайсере) задаются идентичные параметры печати для каждой группы принтеров:
Метод тестирования:
Образец закрепляется на скользящей платформе измерительного инструмента. Двигатель приводит в действие шариковый винт, который перемещает платформу вверх с постоянной скоростью до тех пор, пока образец не сломается. Фиксируется максимальное значение нагрузки при разрушении образца.
Из каждого пластика печатаются по 3 образца для испытаний, чтобы свести к минимуму риск ошибки. По результатам испытаний рассчитывается средний показатель предела прочности при растяжении.
Результаты испытаний
Заключение
Улучшенная прочность по оси Z
Рост прочности при растяжении до 106% в случае использования промышленного оборудования означает, что детали, напечатанные на 3D-принтерах потребительского класса хрупкие, обладают слабой адгезией между слоями.
Полностью закрытая рабочая камера CreatBot с функцией активного подогрева обеспечивает надежное сцепление слоев, что позволяет изготавливать функциональные детали, которые прочны во всех направлениях приложения усилий.
Близкие к изотропным механические характеристики
3D-принтеры CreatBot снижают анизотропию, присущую 3D печати по технологии FDM. Это позволяет изготавливать детали со стабильными и предсказуемыми характеристиками независимо от направления нагрузки, что соответствует строгим требованиям промышленного производства.
Раскрывая истинный потенциал конструкционных пластиков
Только промышленное оборудование обеспечивает стабильную температурную среду, необходимую для работы с такими инженерными материалами, как PA-CF и PET-CF. Это гарантирует, что детали, изготовленные методом 3D-печати, будут соответствовать необходимым эксплуатационным характеристикам.