Deling van 3D-printlagen: Waarom onderdelen maanden later barsten
Een onderdeel dat binnen het eerste uur defect raakt, is een productieprobleem. Een onderdeel dat na vier maanden defect raakt, is een heel ander verhaal:
Het werd goedgekeurd, geïnstalleerd en tegen de tijd dat het scheurt, weet niemand meer welke ploeg het heeft geprint.
Bij 3D-printen werkt het scheiden van lagen op die manier omdat het vlak dat uiteindelijk opengaat, al het zwakste vlak was.
in het deel dat op de dag van de vervaardiging aanwezig was. De tijd verzint de zwakte niet. Hij stapelt zich erop op.
Het vliegtuig zoals het bestond voordat iemand het inlaadde.
Een geprinte wand is niet één massief stuk polymeer. Een filamentmachine en een pelletmachine bouwen die wand op.
Op dezelfde manier, omdat beide het in een reeks stappen storten in plaats van in één keer, ongeacht de grondstof.
Het wordt geleverd als filament of als korrels. Het is een stapel lagen die aan elkaar zijn gelast over een smalle contactzone.
En die band is waar twee lagen materiaal daadwerkelijk één geheel vormen. Alles erboven en eronder is bulkpolymeer.
met de sterkte die aan het materiaal wordt toegeschreven. De hechtsterkte tussen de lagen ligt daarom onder de sterkte van
Het materiaal eromheen is een kwestie van geometrie, niet van kwaliteitscontrole.
Die ingebouwde richting is geen gebrek dat bij een inspectie kan worden afgekeurd; het is een eigenschap die zelden in de tekening wordt vermeld.
En de lengte maakt het erger. Bij de grootste uitvoering in de serie meet het bed 1800 × 2400 mm, dus een muur
dat over de volledige lengte loopt, heeft evenveel millimeters aan hechtingsvlak. Een onderdeel dat zo ontworpen is alsof het
Als het materiaal uniform is, zal dat de eigenaar uiteindelijk verrassen.
Wat is er tijdens het maken van het onderdeel in het materiaal vastgelegd?
Restspanning bij 3D-printen is de prijs die je betaalt voor het bouwen van een vorm uit heet materiaal dat direct onder druk komt te staan.
door materiaal dat al is uitgehard. Elke beweging komt zacht aan, wordt tegen een oppervlak gedrukt dat niet beweegt, en
stolt in die positie. Het geëxtrudeerde product behoudt ook een moleculaire uitlijning doordat het door het mondstuk wordt geperst.
En die uitlijning bevriest op de plek waar hij landt, waardoor de beweging in de lengterichting stijver is dan in de breedte.
Dit alles blijkt niet bij een inspectie op dezelfde dag. Een machine met een positioneringsnauwkeurigheid van 0,02 mm zal nog steeds een product produceren.
muur waarvan de zwakste vlakken onzichtbaar zijn voor de instrumenten die hem hebben gemeten; nauwkeurigheid zegt niets over hoe
Twee printgangen zijn samengevoegd. Een net geprint onderdeel bevat al een opgeslagen lading die nog geen bestemming heeft gevonden.
en de interface is de plek waar die belasting zich concentreert, omdat dit het minst continue deel van de wand is. Sectie a
Het onderdeel en de interface is de lijn die je met een mes kunt vinden.
Waarom de kalender onderdeel is van het mechanisme
Als je vraagt waarom 3D-geprinte onderdelen na verloop van tijd barsten, is het eerlijke antwoord dat er drie processen plaatsvinden, waarvan er geen enkele zichtbaar is.
Enige belangstelling in de eerste week. Alle drie vallen hetzelfde vliegtuig aan.
Spanningsrelaxatie in polymeren betekent dat een materiaal onder aanhoudende spanning de belasting die het draagt geleidelijk herverdeelt.
Bij een vastgezette verbinding verplaatst die herverdeling de belasting naar een raakvlak waarvoor het niet ontworpen is.
Kruip bij 3D-geprinte onderdelen is vergelijkbaar, maar dan gezien als beweging in plaats van belasting: onder een constante trekkracht zal een verlijmd onderdeel vervormen.
Het grensvlak vervormt langzaam, en door die langzame vervorming kunnen kleine holtes in de lasnaad uitgroeien tot een scheur.
Het derde proces werkt op basis van de klok in plaats van de kalender. Trillingen, thermische cycli ten opzichte van een aangrenzend object.
stalen onderdeel, en herhaalde start-stopbelastingen openen de interface een beetje bij elke cyclus. Een scheur die een fractie groeit
Een millimeter per duizend cycli is onzichtbaar tijdens een korte test, maar duidelijk zichtbaar na een seizoen in gebruik.
De omgeving is een trigger, geen oorzaak.
Blootstelling is vooral van belang waar al sprake is van aanhoudende trekspanning, daarom heeft het grensvlak de voorkeur.
De oorzaak van de breuk ligt niet bij de muur zelf, maar bij de breuk. Vochtopname door 3D-geprinte onderdelen is niet alleen een cosmetisch probleem: polaire polymeren nemen vocht op.
Op water zwellen en verzachten ze, en de zwelling is ongelijkmatig door een dikke wand heen. Omgevingsspanningsscheuren ontstaan niet.
De rest is waar procesvloeistoffen, oliën of reinigingsmiddelen op een vervuild oppervlak achterblijven, waardoor er scheurtjes ontstaan die de
zwakste vliegtuig beschikbaar.
Waar de belasting van de dienstverlening daadwerkelijk terechtkomt
Onderdelen bezwijken langs de lagen wanneer de belasting er dwars overheen loopt. Hetzelfde onderdeel, belast binnen het vlak van de laag, is veel sterker.
En dat verschil is groter dan de meeste tekeningen aangeven. De belasting tijdens gebruik komt zelden overeen met de tekening: een bout
Een beugel die aan één kant vastzit en doorbuigt bij het opstarten van een machine, of een onderdeel dat aan beide uiteinden is vastgezet.
De installatie is vaak het moment dat de doorslag geeft, omdat het te strak aandraaien van een bevestigingsmiddel de verbinding onder spanning zet.
voordat het onderdeel überhaupt enig werk heeft verricht.
Het is verstandig om het traject van de krachten eerst op papier uit te tekenen voordat er iets wordt afgedrukt: van de bevestiging, door de muur heen.
door, in waar het onderdeel ook op gemonteerd is. Bij elke stap heeft de vraag slechts twee antwoorden: spanning.
loopt met de lagen mee, of er dwars doorheen. Als het tweede antwoord correct is, hoort de oplossing in de tekening thuis.
niet in de snijmachine.
De kans verkleinen voordat het onderdeel de werkplaats verlaat.
Begin bij de interface zelf. Lange runs betekenen ook veel interfaces: het laagdiktebereik van de machine, 0,04 mm bij de
Met een fijne kant en een grove kant van 0,6 mm kan één wand aan één uiteinde vijftien keer zoveel hechtvlakken dragen.
net als aan de andere kant, en in de tekening staat meestal niet vermeld welke is gebruikt. Een constante wanddikte langs de
Het load path doet vergelijkbaar werk, net als het vermijden van de overgangen van dun naar dik, waar een laag zich moet hechten aan een veel dikkere laag.
grotere massa en de scherpe binnenhoeken waar de spanning zich concentreert.
Ontwerp de belasting vervolgens zo dat deze van het vlak af gericht is. Wanneer een onderdeel aan aanhoudende spanning wordt blootgesteld, oriënteer het dan zo dat de spanning loopt.
Binnen de lagen in plaats van er dwars op, en voeg materiaal toe waar de bevestigingsmiddelen zitten. Oppervlakteafdichting 3D-geprint
Het is de moeite waard om onderdelen te overwegen voor alles wat in contact komt met vloeistoffen of zich in vochtige lucht bevindt: een afgedicht oppervlak vertraagt de werking.
Het absorbeert vocht en houdt agressieve media weg van de blootgestelde uiteinden van het grensvlak.
Een dragend onderdeel moet ook samen met de bijbehorende printopdracht worden afgedrukt. Met 42 printformaten in het bereik, een bestandsnaam
Op zichzelf zal een storing drie maanden later niet terug te voeren zijn op de machine; batchgegevens wel.
Tot slot is het belangrijk om te controleren wat er na het printen gebeurt. Dragende onderdelen mogen niet maandenlang in een ongecontroleerde omgeving blijven liggen.
Onderdelen die cruciaal zijn voor de lading, moeten in het magazijn met een door u bepaald koppel worden vastgedraaid, in plaats van met een koppel dat de monteur heeft gekozen.
Conclusie
Het loslaten van de printlaag van een 3D-printer na enkele maanden gebruik is geen pech en ook geen verborgen defect dat door de kwaliteitscontrole is geglipt.
Het is het voorspelbare gevolg van opgebouwde spanning, een zwakke plek en een omgeving die beide voortdurend beïnvloedt.
Bouw een betrouwbaardere lasverbinding, houd aanhoudende belasting buiten het vlak, vertraag de omgeving en geef specificaties op.
het leven dat je nodig hebt. Vraag het materiaal om te dragen wat het kan dragen in de richting waarin het het kan dragen, en de scheur die
"Zou volgend seizoen zijn aangekomen" blijft waar het hoort: in de analyse.
