Sie wissen, wie doppelwandige oder überlappende Umfänge beim 3D-Druck die Festigkeit von Teilen verbessern können, aber möglicherweise den Materialverbrauch und die Komplexität des Designs erhöhen.
Die Wahl der richtigen Druckstrategie für einen 3D-Druck ist ebenso wichtig wie die Wahl des richtigen Materials. Sie wird immer auf Ihre Anwendung zugeschnitten sein. Eine der Entscheidungen, die Sie treffen können, ist, mit einem doppelten Umfang oder einer doppelten Wand zu drucken.
Eine Doppelwand im großformatigen 3D-Druck oder in der großformatigen additiven Fertigung (LFAM) bezieht sich auf ein bestimmtes strukturelles Design oder Merkmal, bei dem ein 3D-Druckobjekt oder eine Komponente zwei (parallele) Wände aufweist, die sich überlappen oder durch einen definierten Spalt oder Hohlraum voneinander getrennt sind. Dieses Designelement kann je nach den spezifischen Anforderungen des gedruckten Teils verschiedenen funktionalen oder strukturellen Zwecken dienen.
Überlappende Doppelwand
Beim überlappenden doppelten Umfang im großformatigen 3D-Druck handelt es sich um einen Designansatz, bei dem sich zwei oder mehr Materialschichten oder -wände überlappen oder überschneiden. Dies kann gegenüber der Verwendung einer einzelnen Umfangswand Vorteile haben.
- Verbesserte Festigkeit und Steifigkeit: Überlappende Doppelwände können die Festigkeit und Steifigkeit des 3D-Druckteils erheblich verbessern. Die Schnittstellen schaffen zusätzliche Materialverbindungen, wodurch die Struktur robuster wird und höheren Belastungen standhalten kann. Dies ist bei Anwendungen von Vorteil, bei denen die strukturelle Integrität von entscheidender Bedeutung ist.
- Vibrationsdämpfung: Die zusätzliche Festigkeit und Steifigkeit des hinzugefügten Materials dämpft die Vibrationen im Teil. Dies kann dazu beitragen, die Maßgenauigkeit bei subtraktiven Vorgängen zu verbessern
- Mehr Details: Manchmal ist es notwendig, einen doppelten Umfang zu verwenden, um die Genauigkeit des Teils nach dem Druck zu erhöhen. Beim 3D-Druck muss ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Höhe und der Dicke der Schicht bestehen. Man kann eine Schicht nicht unendlich dünn machen und trotzdem die gewünschte Schichtbreite beibehalten. Durch den 3D-Druck von zwei kleineren und dünneren Schichten nebeneinander kann man die gewünschte Schichtbreite beibehalten, aber mit einer geringeren Schichthöhe und somit einem detaillierteren Endteil. Eine doppelte Perle kann auch dazu beitragen, über Überhangwinkel hinaus zu drucken, die sonst durch einen einzelnen Parameter unmöglich wären.
Nachteile:
- Thermische Steuerung: Durch die Einbeziehung eines zweiten Umfangs wird dem 3D-Druck zusätzliche Wärmeenergie zugeführt, was bei falscher Anwendung zu inneren Spannungen zwischen den beiden Umfängen führen kann.
Doppelter Umfang mit Lücke dazwischen
Ein doppelter Umfang mit einer Lücke zwischen den beiden Umfängen kann gegenüber der Verwendung einer einzelnen Umfangswand mehrere Vorteile haben.
- Isolierung: Einer der Hauptzwecke einer Doppelwand ist die Wärmedämmung. Durch zwei Schichten, die durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind, wird die Wärmeübertragung durch das 3D-Druckobjekt reduziert. Dies ist nützlich bei Anwendungen, bei denen Temperaturkontrolle oder Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. bei Gebäudekomponenten oder Gerätegehäusen.
- Fluidsteuerung: Doppelwände können verwendet werden, um Kanäle oder Durchgänge für den kontrollierten Fluss von Flüssigkeiten oder Gasen innerhalb eines 3D-Druckteils zu schaffen. Dies ist bei Anwendungen wie Fluidleitungen von Nutzen.
- Schalldämmung: Bei akustischen Anwendungen können Doppelwände zur Schalldämmung oder Geräuschreduzierung beitragen. Der Luftspalt zwischen den Wänden kann Schallwellen einfangen und absorbieren oder mit einem schalldämpfenden Material gefüllt werden. Dadurch eignet er sich für schalldichte Barrieren oder Gehäuse.
Die Verwendung von Doppelwänden hat jedoch auch Nachteile. Insgesamt erhöht sich der Materialverbrauch und damit das Gewicht. Diese Zunahme kann die maximale Leistung des Pellet-Extruders übersteigen und die Festigkeit des Teils negativ beeinflussen. Die zusätzliche Wand führt auch zu einer höheren Komplexität beim 3D-Druck und beim Design. Wenn das Design nicht stimmt, kann es sein, dass sich die überlappende Schicht nicht berührt oder zu stark überlappt, was zu Druckfehlern führt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung von überlappenden Doppelwänden im großformatigen 3D-Druck sorgfältig auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen der Anwendung geprüft werden sollte. Sie kann zwar Vorteile wie eine verbesserte Festigkeit und thermische Eigenschaften bieten, bringt aber auch Nachteile wie einen erhöhten Materialverbrauch und eine höhere Komplexität mit sich. Designer und Ingenieure sollten diese Kompromisse abwägen und entscheiden, ob die Vorteile für ihren speziellen Anwendungsfall die Nachteile überwiegen.