איך מתכננים חלק מודפס חזק יותר?

העומס צריך להוביל את התכנון

לפני שמוסיפים חומר, מסמנים איפה החלק מקובע, מאיזה כיוון מופעל הכוח ואיפה צפויים כיפוף, פיתול או משיכה. המסלול שהכוח עובר בו צריך להיות רציף ככל האפשר. בהדפסת FDM החלק אינו אחיד לכל הכיוונים: כוח שמנסה להפריד בין שכבות עלול לגרום לכשל מוקדם גם כאשר המודל נראה עבה.

כיוון ההדפסה הוא חלק מהתכנון

אותו מודל יכול להתנהג אחרת כשהוא מסובב על מגש ההדפסה. בדרך כלל מעדיפים שכבות שרצות לאורך אזור הכיפוף ולא נפתחות כמו דפי ספר. יחד עם זאת, שינוי הכיוון משפיע גם על תמיכות, דיוק חורים וגימור; לכן בוחרים פשרה לפי הכשל החשוב ביותר למנוע.

שיפורים גאומטריים יעילים

• רדיוסים בפינות פנימיות: מפחיתים ריכוז מאמץ ליד מעבר חד.
• צלעות וגאסטים: מגדילים קשיחות מקומית בלי לעבות את כל החלק.
• מעבר הדרגתי בחתך: מפחית שינוי חד במסלול העומס.
• חומר סביב חורים: מרחיק את שפת החור מקצה החלק ומגדיל את אזור נשיאת העומס.

קירות, מילוי וחומר

לפי תיעוד Prusa, מספר ההיקפים הוא גורם מרכזי בחוזק מודל FDM, בעוד שהמילוי תומך גם בשכבות העליונות ומשפיע על קשיחות ועמידות בלחיצה. אין מכאן ערך אחוז אחד שמתאים לכל חלק: קובעים קירות, מילוי וחומר לפי סוג העומס, הגאומטריה וכיוון ההדפסה.

תקלות שמילוי גבוה לא פותר

• שבר בפינה פנימית חדה או בבסיס של בליטה.
• התפצלות שכבות בגלל כיוון הדפסה לא מתאים.
• סדק סביב חור קרוב מדי לקצה.
• זחילה לאורך זמן בחלק שנמצא בעומס קבוע או בחום.
• עיוות של משטח ארוך ודק שאינו נתמך בצלעות.

תוכנית בדיקה לפני סדרה

מתחילים ביחידה אחת ומפעילים עליה את העומס האמיתי, בכיוון ובטמפרטורה הצפויים. מתעדים איפה התחיל העיוות או הכשל ומשנים פרמטר אחד בכל גרסה: כיוון, רדיוס, צלע, עובי קיר או חומר. לאחר שהגרסה עובדת, שומרים גם את הגדרות ההדפסה כחלק ממפרט הייצור.