一部の 3D プリント オブジェクトは、他のオブジェクトよりも強度が必要です。フックやブラケットなどの重量を支えるアイテムは、プリンターに送信する前にもう少し考える必要があります。これは、ビルド プレート上で異なる配置にするという単純なケースです。
3D プリントはレイヤー ラインが最も弱い部分です
フィラメント堆積モデリング (FDM) は、フィラメントのラインを互いの上に堆積することによって、アイテムをレイヤーごとに構築します。フィラメントは押し出しの時点で溶融しますが、この製造方法には明らかな弱点が 1 つあります。それは、層の線が交わる場所です。
全体的なデザインや使用されるフィラメントの種類など、アイテムの強度に影響を与える可能性のある要素は数多くあります。これらのレイヤー ラインにウェイトがどのように配分されるかは、もう 1 つの重要な要素です。考慮すべきことの 1 つは、線が互いにどのように接触するかということです。
接触表面積が大きいほど、結合は強くなります。これを実証するために、100% の充填密度でいくつかの単純な長方形を印刷しました。最初の例は、直立位置で印刷されました。
オブジェクトの両端に力を加えると、接触点が非常に小さいため、レイヤーの線に沿って簡単に破壊できます。
逆に、顔全体を寝かせてプリントしたものがこちらです。
このアイテムは、レイヤーの線がオブジェクトの全長にわたって接続されているため、同じ圧力下に置かれた場合にはるかに強度が高くなります。実際、強い圧力を加えると、オブジェクトは曲がりますが、折れません。
スライサーにモデルを配置するときは強度を考慮してください
3D プリンタは常に、最下層から始めて最上層まで複数の層で印刷します。ジョブをプリンターに送信する前に、スライサーで表示される方法でこれが行われます。コミットする前に、オブジェクトの作成方法を変更する機会がたくさんあります。
ダウンロードして印刷する多くのオブジェクトについて、作成者はおそらくこれについてすでに考えているでしょう。しかし、ビルド プレート上でアイテムを移動させて改善を試みることを妨げるものは何もありません。自分でデザインして印刷するアイテムの場合は、自分で自由に操作できます。
スライサー ソフトウェアを使用すると、ビルド プレート上のオブジェクトを移動および回転できます。また、「面に配置」ツールを使用して、面をクリックしてオブジェクトを配置することもできます。自動方向調整機能は一部のプリントでは便利ですが、プリントのコンテキストはスライサーよりもよく理解できることに注意してください。
コートフックへの下向きの圧力、ハンドルへの水平方向の圧力、または両方の角度からの圧力など、何らかの力や圧力がかかるアイテムについては、プリントの向きを慎重に検討する必要があり、ある程度の妥協が必要です。
45 度で印刷する場合は最適な選択です
層表面の接触を最大化することが目標である必要がありますが、場合によっては難しい決断を下さなければなりません。一部の物体では、2 つ以上の角度から圧力がかかります。これは、ある角度に対する最適な配置が別の角度に悪影響を与えることを意味します。
これに対する答えは、両方向の層間の表面接触を最大化するために 45 度の角度で印刷することです。これは、最高の総合的な強度を実現するために、機能的な妥協が必要になる場合があります。
この事実を示すために、45 度の角度で例を印刷しました。オブジェクトは薄いですが、上の最初の (直立した) プリントと比較して、レイヤーの線の表面積が大きくなります。
同じ圧力テストの下で、この製品のパフォーマンスは最初の例よりも優れていましたが、2 番目の例よりは悪かったです。しかし、これが複数の方向にできるだけ強くする必要があるアイテムである場合は、斜めのプリントが私の最良の選択です。
もちろん、角度を把握する必要があります。これには、端に 90 度の角を立てることが含まれる場合があります。その場合、角から小さな平らな部分を切り取ると、ベッドの接着が改善されます。
最適な 45 度の角度を選択するときに対処しなければならないもう 1 つの点は、サポートとつばです。私は、Bambu Slicer が自動的に追加したつばだけを使用して、上の 45 度の例を印刷することができました。重いアイテムの場合は、プリント上部のはみ出しの問題を防ぐためにサポートが必要になります。
結局のところ、これはケースバイケースで判断する必要があるトレードオフです。サポートが必要な最初のプリントでもう少し多くのフィラメントを使用すると、最初のフィラメントが弱すぎたためにアイテムを最初から再度プリントする必要がある場合よりもフィラメントの消費が少なくなる可能性があります。
3D プリンターは素晴らしいデバイスですが、限界がないわけではありません。おそらく最もひどいことの 1 つは、ほとんどのプリンタでの多色および複数素材の印刷がいかに無駄であるかということです。