Bij 3D-printen is het behalen van maximale sterkte van cruciaal belang, vooral bij functionele onderdelen en mechanische componenten. Het kiezen van de juiste printinstellingen is essentieel om optimale sterkte te bereiken. In dit artikel delen we een stapsgewijze gids met de beste instellingen voor een 3D-printer, zodat je hoogwaardige en sterke prints kunt produceren.
1. Printmateriaal:
- Het kiezen van het juiste printmateriaal is een belangrijke eerste stap om maximale sterkte te bereiken. Materialen zoals ABS, PETG en nylon worden vaak beschouwd als sterker in vergelijking met PLA. Overweeg het gebruik van een filament dat geschikt is voor functionele onderdelen en mechanische toepassingen. Het verschil zit natuurlijk echter ook in het verwerken van deze filamenten. PLA is makkelijker te verwerken dan nylon, dit moet ook worden meegenomen in de overweging.
2. Laaghoogte (layer height):
- Het aanpassen van de laaghoogte kan de sterkte van een 3D-print beïnvloeden. Een kleinere laaghoogte resulteert over het algemeen in een hogere sterkte in de xy richting, maar kan de printtijd verlengen. Over het algemeen is een grotere laaghoogte weer beter voor sterkte in de z richting. Probeer een laaghoogte te kiezen die past bij de vereiste sterkte van het object en de gewenste printsnelheid. Soms kan een te hoge laaghoogte ervoor zorgen dat de sterkte juist minder wordt omdat de hotend het niet helemaal aankan met het verwerken van het materiaal en de benodigd vermogen.
3. Vulpatroon (infill pattern):
- Het vulpatroon beïnvloedt de interne structuur en sterkte van de print. Een hoge vulling (bijvoorbeeld 80-100%) zorgt voor meer materiaal en een hogere sterkte, maar kan de printtijd en het materiaalgebruik verhogen. Experimenteer met verschillende vulpatronen, zoals grid of gyroid, en kies het patroon dat de juiste balans biedt tussen sterkte en efficiëntie. Tijdens onze testen merken we vaak dat een hoog vulpatroon niet altijd meer sterkte geeft dat de hoeveelheid wanddikte die je aan een print meegeeft.
4. Wanddikte (wall thickness):
- Het aanpassen van de wanddikte kan de sterkte van een print sterk beïnvloeden. Dikkere wanden bieden over het algemeen meer sterkte, maar kunnen ook de printkwaliteit beïnvloeden. Houd rekening met de toepassing en vereisten van het object en kies een geschikte wanddikte. Wij raden aan om minstens een wanddikte van 1.5 mm aan te houden en dit op te schalen afhankelijk van gebruik en printoriëntatie.
5. Printsnelheid:
- Het optimaliseren van de printsnelheid kan de sterkte beïnvloeden. Een te hoge printsnelheid kan resulteren in minder sterke prints, terwijl een te lage printsnelheid de printtijd kan verlengen. Voor snelheid en waar tijd minder van toepassing is zou er altijd gekozen moeten worden voor een lagere printsnelheid in combinatie met een koelfan die niet op 100% staat, om hecting te garanderen tussen de lagen in.
6. Printoriëntatie:
- De printoriëntatie kan ook invloed hebben op de sterkte van je 3D-print. Van te voren (het liefst tijdens het 3D ontwerpen van de onderdelen) moet er al worden nagedacht over wat het doel is van het object. Moet het vooral op treksterkte in xy veel kunnen hebben of in de z richting? Kijk dan ook vooral naar de printtechnisch die je gebruikt. FDM 3D printen is niet het sterkst in alle drie de vrijheidsgraden. Soms kan het draaien of kantelen van het object op de bouwplaat de sterkte verbeteren.
7. Printbedhechting:
- Een goede hechting tussen het object en het printbed is belangrijk om vervorming tijdens het printen te voorkomen. Zorg ervoor dat je de juiste printbedhechtingstechnieken toepast, zoals het gebruik van een geschikt printoppervlak (bijv. glas, PEI of kapton tape) en het correct instellen van de printbedtemperatuur. Een solide hechting helpt ervoor te zorgen dat de lagen stevig aan elkaar blijven zitten en bijdragen aan de algehele sterkte van het object. Eventueel is het mogelijk om middelen te gebruiken om nog een betere hechting te krijgen, zoals bepaalde sprays en andere rollers.
8. Nabewerking en post-processing:
- Na het printen kun je overwegen om nabewerkingstechnieken toe te passen om de sterkte van je object verder te verbeteren. Schuren, polijsten, coaten of versterken met epoxyhars zijn enkele voorbeelden van nabewerkingen die de sterkte kunnen vergroten en de duurzaamheid van je prints kunnen verbeteren. Ook hiermee kan je zorgen dat het waterdicht is, het beter tegen UV licht kan of resistent wordt voor oliën en andere middelen.
Onthoud dat het optimaliseren van de instellingen voor sterkte afhangt van verschillende factoren, zoals het specifieke object, het printmateriaal, de printomstandigheden en de gewenste toepassing. Het is raadzaam om te experimenteren, kleine testprints uit te voeren en de resultaten te evalueren om de ideale instellingen voor maximale sterkte te vinden.
De beste temperatuur voor sterke 3D-prints kan variëren afhankelijk van het gebruikte printmateriaal en de specifieke 3D-printer. Elke printer en filamentfabrikant kan verschillende aanbevolen temperatuurbereiken hebben, dus het is belangrijk om hun richtlijnen en specificaties te raadplegen.
Over het algemeen gelden echter enkele richtlijnen voor veelvoorkomende printmaterialen:
- PLA (Polylactic Acid): Voor PLA ligt de optimale printtemperatuur meestal tussen de 190°C en 220°C. Het is raadzaam om binnen dit temperatuurbereik te experimenteren en de ideale temperatuur te vinden die de beste sterkte en hechting biedt voor jouw specifieke PLA-filament.
- ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene): ABS heeft een hogere printtemperatuur nodig dan PLA. Het gebruikelijke temperatuurbereik voor ABS ligt tussen de 220°C en 250°C. Hogere temperaturen bevorderen de hechting tussen de lagen, maar het is belangrijk om te voorkomen dat het filament te heet wordt en problemen zoals warping veroorzaakt.
- PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol): Voor PETG ligt de optimale printtemperatuur meestal tussen de 220°C en 250°C. Dit materiaal vereist doorgaans een hogere temperatuur dan PLA, maar lager dan ABS. Het is raadzaam om binnen dit bereik te experimenteren om de beste sterkte en kwaliteit te bereiken.
Het is belangrijk op te merken dat andere factoren, zoals de printbedtemperatuur, omgevingstemperatuur en het gebruik van een geïsoleerde printkamer, ook van invloed kunnen zijn op de sterkte van de prints. Experimenteer altijd met de temperaturen en houd rekening met de aanbevelingen van de fabrikant om de optimale instellingen voor jouw specifieke printer en filament te bepalen.