レンガの層の積み重ねとスライスの方法は、3DプリントのZ軸強化のための新しいアイデアになるかもしれません

レンガの層の積み重ねとスライスの方法は、3DプリントのZ軸強化のための新しいアイデアになるかもしれません
FDM 3D プリント部品の Z 軸パフォーマンスを直接強化できる簡単なスライス方法はありますか?
南極のクマは学びました。海外のCNCキッチンマスターは、一般的に部品のZ軸強度欠陥は1つの平面に集中していると考えています。現実世界では、壁などのほとんどの建築物は、3D プリントのように整列して積み重ねられることはありません。代わりに、交互に連結するアプローチを使用して、安定した構造性能を実現します。では、印刷されたトレースをブリック スタックに変更すると、良い影響があるでしょうか?

このアイデアは本当に奇妙です。なぜなら、理論上は、このジグザグパターンで連結されるからです。層面がなくなるだけでなく、2 つの層が結合できる表面積も増加し、層間の接着力が向上する可能性があります。このスライス印刷方法を実現するために、彼は simply3D ソフトウェアの独自のスライス設定方法を駆使し、モデルを 4 つの個別のスライス プロセスに分割しました。最初のものは各外壁用、2 番目は充填用です。初期レイヤーの高さを 100% に設定して、標準レイヤーの高さで印刷します。レンガのようなレイヤーの積み重ねを実現したい場合、残りの 2 つのスライス プロセスでは、初期レイヤーの高さを 150% に設定するだけで済みます。最初のレイヤーは、最初の 2 つのプロセスからレイヤーの高さの半分だけオフセットされ、後続のレイヤーの高さは交互に積み重ねられた状態を維持できます。この方法は、一般的なキューブに限らず、非常にうまく機能します。より複雑な部品の印刷でも非常に優れたパフォーマンスを発揮します。

2つのスライスモデルの実際の断面画像を比較します。レンガを積み重ねることで、非常に美しい連結構造が実現します。最後に、PLA と PETG を使用して破壊特性をテストしました。 0.25 mmの層高と充填なしの4円壁厚のパラメータを使用して、レンガ層の積み重ね構造が外壁構造の破壊性能に与える影響を観察しました。

結果は、通常のスライスの PLA サンプルが平均引張力 944 N で破損したことを示しました。 PETG サンプルの平均破断荷重は 950 ニュートンでした。破断面は本質的に完全に平らで、従来の 3D プリント部品の破損特性を示していました。レンガ層でスライスされたPLAサンプルは、基準強度より14%高い1072Nの平均引張力で破損し、PETGの強度も10%増加しました。この新しいスライス方法により、層間接着が実際に改善されることがわかります。

興味深いのは、PETG 素材をレンガの層にスライスしたところ、多くの部分に二次的な亀裂が生じたり、直接破裂したりしたことです。これはまた、この方法により、新しいタイプの微視的応力欠陥も導入される可能性があることも意味します。このフォローアップは、さらに研究する価値がある。 CNC Kitchenによると、この方法の持ち上げ効果は単層の高さに比例します。単層の高さが非常に薄い場合、積み重ね効果はもはや明らかではありません。彼は、この斬新なスライス方法ではパフォーマンスが 2 倍になるわけではないものの、機能的な FDM 3D プリントをさらに強化できる大きな可能性を秘めていると考えています。将来的には、一般的なスライス ソフトウェアでこのスライス モードが見られるようになるでしょうか?


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