Aerotex под ударом

Подписаться на 3Dtoday
shusy
Идет загрузка
Загрузка
23.11.17
2533
71
печатает на Wanhao Duplicator i3 Plus
Расходные материалы
33
Статья относится к принтерам:
Wanhao Duplicator i3 Plus
Продолжение исследования свойств нового пластика Filamentarno! Aerotex. Особенности строения и состава филамента внимательно рассмотрены в предыдущей части - Aerotex под микроскопом. В этой части попробуем разобраться с некоторыми характеристиками влияющими на прочность конечной технической детали.

Сопромат, как введение в науку о прочности, жёсткости и надёжности элементов, конструкций, приборов и машин, относится к фундаментальным дисциплинам общеинженерной подготовки специалистов с высшим техническим образованием. Поэтому для инженеров вопрос выбора параметров печати (количество периметров, процент заполнения) не актуален, они это впитали с молоком alma-mater. А как быть тем, кто не изучал этот предмет или уже забыл? Понятно, что чем больше периметров, тем деталь крепче, так же понятно, что чем выше процент заполнения тем лучше для прочности. А что делать, если мы можем изменить только один параметр, то что лучше увеличить, количество периметров или процент заполнения? Ответ на этот простой вопрос я попытаюсь дать на основе изучения свойств пластика Aerotex.

AEROTEX - новый материал для 3D-печати беспилотников. Как можно охарактеризовать основные свойства дронов? Ответ приходит к нам из прошлого. Как пел ещё в 80-х Юрий Антонов вместе с группой "Аракс"про дроны/квадрокоптеры:

Мы вместе с птицами в небо уносимся,
Мы вместе с звёздами камнями падаем вниз

Таким образом имеем две основные характеристики - вес (что птицей вознестись в небо) и стойкость к ударам (если камнем упал вниз). Что делать с весом понятно. А вот с падением камнем вниз есть проблема. Поэтому перейдем в систему отсчета связанную с дроном. В этом случае падение означает быстрое приближение камня к дрону и последующий удар с некоторой энергией. В таком виде задача выглядит просто, мы будем не дрон бросать на камни, а наоборот, камни на дрон. Учтем замечания к прошлому эксперименту (Мороз и камень). Сделаем все параметры падения камня контролируемыми. В итоге получилась вот такая установка. (большинство фото нужно открывать в большом размере, чтобы увидеть мелкие детали)
b93a4063729c7a41806e73dfe842f9e6.jpg
Установка. Вес камня/молота 4.81 кг с учетом направляющих. Центральная шпилька ограничивает высоту поднятия молота в диапазоне 0-38 см (правое фото). На ней есть белая метка для измерения высоты подъёма камня. Чтобы тестовый образец не улетал он помещается в резиновую оправку ограничивающую горизонтальные перемещения.

Образцы. Напечатать дрон и потом его разбить, было бы самым правильным решением, но мы попробуем упростить себе задачу. Кубик? В (прошлом опыте при ударе не параллельном грани кубика последний уходил из под удара. Поэтому воспользуемся любимым модельным объектом физиков. Возьмем сферического кота в вакууме. Или коня? Мне, лично, кот нравится больше.
a985d75258c3770e6af6276ac1bd1c50.jpg
Поэтому образец у нас будет сферическим. Пусть не котом и совсем не в вакууме. Даже не совсем сферическим, а полусферическим, для разнообразия. Печатать такой, кстати, удобнее. Готовим образцы: диаметр 2 см, высота 1 см.
09423ca1a3685be4a40fc582071e529b.jpg
Пример 15% заполнения с 1 периметром
7b9e070b074c7f33557e14ee06918816.jpg
Параметры слайсера. Сопло 0.6мм, Температура 250 С. Стол для первого слоя 105 С, последующие 70 С. Паттерн заполнения "3D Honeycomb". Приведу толщину периметров, расчётную и измеренную (в скобках) 1 периметр - 0.6 (0.56) мм, 2 периметра - 1.2 (1.17) мм, 3 периметра - 1.8 (1.75) мм. Толщину измерял точечным микрометром.
0808bec0efc4cc1f74362890ee9f27b4.png
Печатается этим материалом легко. Главное держать хорошую скорость печати. Большая часть образцов. Обозначения маркировки: первая цифра - число периметров, вторая - процент заполнения.
Зависимость веса образцов от количества периметров и процента заполнения.
219a65daa0ee11f1fcb7b3025dc0694f.gif
Из-за того что в слайсере стояла галочка "Detect thin walls" слайсер для модели с 1 периметром в верхней части полусферы добавил дополнительного заполнения. С этим я связываю, что вес с одним периметром и двумя периметрами практически сравнялся. Зависимости получились линейными, как и следовало ожидать. Вес образца 3-40 и 3-50 почему-то получился практически одинаковым, но в основном эксперименте эти два образца не учувствовали, поэтому можно на этот факт внимание не обращать.

Протокол измерений
1) Для первого образца выбираем минимальную высоту подъема молота, бросаем.
2) Если образец уцелел увеличиваем высоту на 0.5 см
3) Образец разбился. Меняем образец, Уменьшаем высоту на 3 см. Повторяем пункт 2.
4) Все образцы одного размера разбиты. Усредняем результат по трем образцам, Переходим к следующему образцу.

Примерно так выглядят образцы сразу со стенда. Межслоевая спекаемость отличная. Основные разрывы идут как угодно, но не вдоль слоев.
b150bd9058b1c849eec70cec1e71cbf4.jpg
Первый разбитый образец 2-05. Ничем не примечателен, просто первый.
5ef2866b00c0b0b71d100840480ccb06.jpg
Посмотрим внимательно на скол, как там наши углеродные волокна?
eff5bfcf7c27706175d0bf84fe5f18ad.jpg
dc7925368b08484b8020d2aa4247df6a.jpg
0c2f5d7d66e2eacb4ea3ad11a10b9a8e.jpg
b8352c26825bfd8e4ebeb6315a81c896.jpg
На месте, родимые. Торчат по всей поверхности разлома.

Не все образцы удалось в конце концов разломать. После нескольких ударов образец деформируется. На фото - исходный (слева) и после серии ударов (справа)
648fbb9b940e72a944ece515a3683ece.jpg
Измерения деформации полусферы в результате последовательной серии ударов с энергией 17.9 Дж каждый. Зеленая пунктирная линия внизу графика - предельная деформация, после которой все образцы разрушались. Соответствует примерно 10.5% от исходной высоты. Измерения прекращались если размер не менялся после серии из 5 ударов. Таким образом образцы с 40% заполнения разбить не удалось.
ed001d8906b1d6f94cd4beb37ffa3b9b.gif
Основной результат. Зависимости предельной ударной энергии приводящей к разрушению образца от количества периметров и процента заполнения.
f5ded2c3e2c664252ec465a2b0d3b553.gif
Что можно сказать из этой картинки? С одной стороны, все достаточно предсказуемо. Чем больше периметров, больше процент заполнения, тем выше прочность. Однако из картинки следует, что при заполнении больше 25% количество периметров не добавляет прочности детали.

Есть еще один интересный момент, ради которого и стоило затевать весь этот эксперимент. Поведение прочности для детали с 3 периметрами. При слабом заполнении (5%) прочность детали практически не отличается от прочности образцов с одним и двумя периметрами. В этом случае заполнение не влияет на прочность, и она практически целиком определяется количеством периметров. При небольшом увеличении процента заполнения прочность начинает очень быстро расти, по сравнению с образцами с одним и двумя периметрами. После достижения 10 % заполнения, рост прочности замедляется вплоть до 20%, после чего выравнивается с образцами с другим количеством периметров.

Скомбинируем эту информацию с данными о весе. Тут все тоже просто, но три слоя заметно выигрывают на малом проценте заполнения. При заполнении большем чем 25% все примерно равноценно.
d11ac7d50ca86369bdf0ed0b74753705.gif
В общем, выше все уже сказано. При 25% и выше разницы нет, один, два или три периметра. При малых процентах заполнения с большим отрывом выигрывает 3 периметра. Можно даже сказать, что удельная прочность вес/энергия практически постоянна в диапазоне 9-30%.
ff9fc61513bb48e2bda4137afde678dd.gif
Конечно, это исследование можно было сделать практически на любом типе пластика, но мне было интересно попробовать именно этот. Было бы интересно сравнить поведение модели из этого же пластика без наполнителя, чтобы стало понятно насколько сильно влияет добавление упрочняющео волокна на изменение прочностных характеристик.

Выводы:
Выводы получились очевидные. При малом проценте заполнения решающую роль играет количество периметров, потом эта роль постепенно нивелируется и при заполнении более 25% становится уже неважно сколько периметров было использовано. Однако если хочется максимально облегчить деталь, то 3 периметра дают наибольший выигрыш в прочности при равном весе и рост этот зависит от числа периметров нелинейно. Филамент получился очень хорошим и прочным.

Дополнительные материалы:
Далее, фактически, дополнительные материалы. Картинки разломанных образцов, никакого анализа. Можно проматывать до комментариев или закрывать страницу.

2 периметра, 5% заполнения.
83978fc17de328f930ed5edb9098abb2.jpg
2 периметра, 10% заполнения.
c3547b2798a5454b843e3eab227eb4db.jpg
2 периметра, 15% заполнения.
918d644adc758396d8d34738be74acb3.jpg
2 периметра, 20% заполнения.
4e0a9e669f65148045d64ab4021960ff.jpg
2 периметра, 25% заполнения.
1172a98c6f0d6b55e9903b066f23cafe.jpg
2 периметра, 30% заполнения. На максимально возможной высоте разбить не удалось
57bbb99386a0b4d3350386980bb5daa7.jpg
Переходим к следующей серии образцов - с 3 периметрами. Для этой серии было взято наибольшее количество различных процентов заполнения.

3 периметра, 10% заполнения.
ab436d84ca0db2cdceac2cda739a7b83.jpg
3 периметра, 20% заполнения.
4dee95d65aabe410fabde9a065927091.jpg
3 периметра, 30% заполнения.
6047a8d0e6186c8f39ff632b1afba9f3.jpg
1 периметр, 10% заполнения.
7869cad2fdf6aaa3708319a1b6309c87.jpg
1 периметр, 20% заполнения.
15fe8bf3ea03e85ea88cb02d4f332f18.jpg
1 периметр, 30% заполнения.
2f35774e5b6373a0e7e5282bb111ae39.jpg
Подписаться на 3Dtoday
33
Комментарии к статье

Комментарии

23 Ноя 10:30
2
Дело манулинга не умрет ) А так конечно приятно увидеть букво-циферное подтверждение что 25% заполнение и 3 периметра это само оно.
23 Ноя 10:38
0
Вот как раз на 25% особо без разницы количество перметров. А так да, больших чудес не произошло, хотя вполне себе могло бы быть на объектах другой формы.
23 Ноя 10:49
2
Тут не поднимался вопрос красивости стенки. На меньшем заполнении при скажем одном периметре виднеется волна. И при 25% заполнении бывают, но не так явно выражено. Плюс опять же не учтен вопрос удара именно в плоскость. Все таки окружность самая твердая фигура на сколько я помню.
23 Ноя 10:51
0
Поэтому окружность и бралась, чтобы удар был не в плоскость, а в точку. Чтобы большого перекоса не было сделаны две направляющие.
23 Ноя 11:04
0
Просто тут как бы тоже косячек есть. Т.к. окружность, то внешние периметры накладываются не друг на друга один в один, а с изменяемой площадью соприкосновения. тем более где-то стенка была грубо говоря круговая, а где-то наездом тонкой полоской. Слишком много аспектов чтобы вот так 100% заявлять.
23 Ноя 11:22
0
Согласен. Я про это в статье написал, что включен контроль за толщиной стенки. Из-за этого вес детали с 1 периметром совпадает с весом детали с 2 периметрами. Показывать это в картинках здесь муторно, да и малоинтересно, а вот самому покрутить в салйсере можно. Модель-то простая.

Ну а помимо всего прочего - все модели были одинаковые, и каждой было сделано по 2-3 штуки, результаты усредненные. Понятно, что это все в пряму. не переносится на другие модели, но посмотреть на зависимости тоже полезно. Например, что прочность растет нелинейно с увеличением процента заполнения, что не все зависимости гладкие и т.д.
23 Ноя 11:40
2
О чем мы спорим? ))) Оно нам надо? Смысл то и так ясен был изначально.
23 Ноя 11:48
2
А мы и не спорим:D, мы неспешно беседуем.

По гамбургскому счету, в этой работе столько спорных и тонких моментов, что если все их учесть, то можно докторсую диссертацию написать. Но здесь не тот формат, и кроме всего использованная модель это
сферический кот в вакууме
Он к реалиям имеет очень далекое отношение. :) К сожаленияю.
23 Ноя 10:45
1
меня удивило, что 1, 2 и 3 периметра при заполнении 20% оказались практически одинаковыми.
23 Ноя 10:54
0
Если вдуматься то так и должно быть. На 100% заполнении нет разницы в количестве периметров. На 0% заполнения самая существенная разница. Где-то должна быть точка, где это это все нивелируется. По первому рассуждению она должна быть где-то ближе к 100%, но вот оказалось, что существенно ниже.
23 Ноя 10:48
3
Вы могли бы выработать методологию экспериметов, собрать характеристики разных материаллов и на чем то похожем на вики-ресурс вести блог материаловеда...

много интересных ккртинок, спасибо за проделаную работу.
23 Ноя 10:56
0
Спасибо за оценку и идею. Идея хорошая, но чем блог на этом сайте хуже любого другого?
23 Ноя 11:20
1
всё упирается в удобство эксплуатации.

тудей в первую очередь новостной портал, со своими ограничениями по ресурсу и навигации...

я бы е стал его сравнивать с блогом или вики ресурсом - слишком большая разница.

у каждого инструмента свои характеристики и назначение... ( прим. как сравнивать отвертку и тройник, оба предмета можно в розетку воткнуть но назначение разное... )

у вики ресурсов возможна древовидная навигация связных статей и куча редакторов (людей) у страниц с запросами на изменение ( система контроля версий страниц) и т.д.д.
23 Ноя 11:28
0
Ну да, согласен. Если подскажете, где есть такой ресурс, я загружу туда сатьи. Организация сайта слишком затратная работа по времени, да и средств на поддержание требует (не больших, но все же). Другой вопрос - если такой ресурс сделать, то сколько там будет посетителей? Сомневаюсь, что много (хотя бы 200-300 в день).
23 Ноя 12:02
1
Вы полностью правы - этим нужно заниматься самому.
1) созданием блога на любой из доступных платформ
2) ведение блога, если разрешено комментирование то и аудит постов (модерирование)
3) раскрутка

Как вариант могу посоветовать по-изучать ресурсы:
1) https://freelance.today/poleznoe/12-luchshih-besplatnyh-blog-platform.html
2) https://wordpress.org/plugins/wordpress-wiki-plugin/
3) http://ludmilazibirova.ru/oformlenie-gruppyi-vkontakte-v-stile-viki-razmetki/


Обычно это выглядит как:
1) создается блог
2) партнерские ссылки на известных ресурсах для привлечения интересующихся
3) если блог интересный через некоторое время он обретает массив постоянных клиентов (сильно зависит от тематики)

Просто на новостных порталах любое ведение блога - убыточно, вы работаете не на себя а на портал, на его раскрутку...
23 Ноя 12:59
2
Я в свое время занимался созданием сайтов и их продвижением. Поэтому я представляю, что и как делать, Для создания подобного ресурса самому, изрядное количество времени и регулярные публикации. Кроме всего перечисленного еще и мотивация. Всего этого у меня уже не хватает. Вот если бы лет на 10 ранше, то может быть я бы ради личного интереса взялся.
23 Ноя 14:25
1
Просто на новостных порталах любое ведение блога - убыточно, вы работаете не на себя а на портал, на его раскрутку...
Золотой Вы мой человек!

dc3f1ae7ad516c0ba9137a74f18ec32e.jpg
23 Ноя 13:46
1
Если подскажете, где есть такой ресурс, я загружу туда сатьи.
Надо одменам писать чтоб туда добавляли: http://3dtoday.ru/wiki/
23 Ноя 10:58
1
Раз уж проверять, то форма заполнения тоже может сказаться. Например в КИСе - прямая, восьмиугольная, круглая заливка при заполнении менее100%.
23 Ноя 11:25
0
Безусловно вы абсолютно правы. Был использован в качестве заполнения "3D Honeycomb" - в статье указано. Если бы исследовалось еще и зависимость от паттерна заполнения, то у меня точно вся катушка бы на это эксперимент ушла, даже учитывая, что один образец весит 1-2 грамма.
23 Ноя 13:03
0
Дык, письмо в фырму - прошу выслать для... Если оне понимают, что результаты можно занести в НД (ТУ, а то и ГОСТ) на филамент, то открываются перспективы выигрыша "в одни ворота" тендеров для предприятий на "электрических закупках" (через правильно составленное покупателем ТЗ). А вот это - совсе-е-е-м другие объемы закупок.
23 Ноя 13:17
0
Может быть, может быть. Прежде чем заносить результаты в ТУ желательно сертифицировать установку и оператора. Ведь если потом данные не подтвердятся то это будет не выигрыш а убыток. А найти сертифицированые установки, а тем более сделать на них репрезентативные измерения совсем другая история.
24 Ноя 04:17
0
Понятное же дело, что это хлопотно, иначе все давно бы провернули. Вопрос в "выхлопе" от этих телодвижений. REC вот давно на сайдте публикуют результаты испытаний - и официалы это знают.
23 Ноя 11:36
1
Спасибо огромное за такое исследование!

Вопросик возник. При внимательном изучении фотографий образцов после испытаний заметил странность... Образцы 2-30 "разбить не удалось", а образцы 3-30 в крошку. Чем это объяснить?
23 Ноя 11:44
1
2-30 с первого рза не разбились и со второго тоже, поэтому не включены. 3-30 разбились с одного удара. Если посмотрите картинку с количеством ударов и толщиной образца, то увидите, что после серии ударов 2-30 все же разбились. Почему так получилось? Пока не понял, может быть в этом месте сдвинутый бугор прочности, на образцах с 3 периметрами с низким заполнением. Для ответа на этот вопрос нужно модернизировать установку с возможностями большей энергии в ударе.
23 Ноя 17:37
1
Подозреваю, что 2-30 более вязкие в целом, чем 3-30. В первых импульс вязнет при сминании, во вторых сминания меньше, больше передается через толстую оболочку на внутренние дефекты, по которым и происходит раскалывание.
23 Ноя 17:40
0
Вполне возможно. На одном образце 2-20 была аномальная прочность, но из-за двух других произошло усреднение и выброс получился не очень большим, но больше чем 3-20. Все три образца печатались за один заход поэтому разницы быть не должно.
23 Ноя 12:06
3
Снимаю шляпу! Собрать целую установку для экспериментов это уже очень круто и интересно!
Прямо как посмотрел новую серию разрушителей легенд! :)
Поддержку предыдущего оратора: пора собирать базу характеристик расходных материалов.
23 Ноя 12:50
3
Пора проводить такие испытания с занесением в характеристики филаментов, тогда, глядишь, и мы подтянемся с закупками. А пока тех. задание в наш ОМТС ограничивается "Нить пластиковая для 3d-принтера марки такой-то, D - 1.75 мм, цвет - любой". При таких данных они нам привезут из Китая ноунейм за полторы копейки, и пипец - заявка выполнена, и "рядом птичка" (произносится по-англ), зато дешёвый!
23 Ноя 12:59
1
О, да... Все это напоминает тыкание пальцем в небо, да и то проводимое под давлением обстоятельств: сказали, что надо вводить аддитивные технологии... Ну окэй... :D
23 Ноя 12:57
6
PS
Еще хотелось бы добавить от себя в качестве ответа и совета критикам данного исследования: безусловно всегда есть масса нюансов и того, что хотелось бы еще добавить и улучшить, и сделать более наглядным или объективным... Но... По сравнению с первыми статьями это такой существенный шаг вперед в плане подхода к исследованию материалов, что слов нет! Да и аналогов по качеству исследований и подходу в общем найти-то проблематично, если вообще возможно ;) Более того, хочется отметить, что уважаемый автор действительно прислушивается ко всем дельным советам, и это вызывает уважение.
Так что, надеюсь, что этот проект разовьется в нечто весьма и весьма серьезное и полезное! От души желаю успехов :)
23 Ноя 13:18
2
Спасибо. Очень приятно, особенно от вас.

По поводу базы пока ещё рано. Измерений мало, вот если наберется хоятя бы с десяток, то можно будет думать в эту сторону.
23 Ноя 14:23
1
Уверен - наберется! ;)
23 Ноя 17:20
1
Если подтягивать всех авторов портала, то и сотня наберется. Не хотелось бы уходить на отдельный ресурс, вот если бы на этом портале сделать подобную базу данных.
23 Ноя 12:12
1
Хорошо бы этот аэротекс с карбоном сравнить. Например сравнить по прочности карбоновую пластину с напечатанным изделием, сравнимым по размерам и массе с карбоновой. Было бы интересно узнать, на сколько карбон прочнее.
23 Ноя 12:46
2
Если под "карбоном" вы имеете в виду готовые пластины из углеволоконной ткани пропитанной реактопластом, то их прочность, увы, несравнима.... (( Но... зато аэротексом можно печатать =)
Если с чем-то и сравнивать наш материал, то с деревом. При создании Aerotex я стремился создать нечто близкое к фанере по удельной прочности.
23 Ноя 14:20
1
Да я прекрасно понимаю, что аэротекс проиграет карбону. Интересно- на сколько?
Например пластина аэротекса толщиной 4мм выдерживает на излом, как скажем 2мм карбон.
Т.е. чтобы можно было хоть примерно прочность конструкции заранее прогнозировать.
23 Ноя 13:12
0
Если бы все было так просто. То повсеместно использовались печатные изделия. Сложная форма, легко, отходов нет. FDM печать пока часто поригрывает по прочности даже литью под давлением.
23 Ноя 17:48
0
Под печать надо сами детали перерисовывать же. Где на литье коробчатые формы с тонкими стенками, там при печати должны быть объёмные детали с ориентированным как надо заполнением. Это же сотовые конструкции, которым грезили строители весь прошлый век!
23 Ноя 12:32
2
Так, чисто философски. Забыть сопромат невозможно. Это как алфавит забыть. Если чел это говорит - он его и не знал.

Аддитивные изделия архи анизотропны. Это и задает "мелодию". Проводить эксперименты, когда эту анизотропность формирует шайтан-машина - как-то не комильфо. Классическая ударная модель с U и V надрезами при контролируемом слайсинге даст больше пищи для взбудораженного мозга. Честно говоря, для вечности было бы интересны сравнительные испытания моделей, подготовленных различными слайсерами.
23 Ноя 13:22
1
Вот и ответ на философский вопрос. Получается, что я сопромат не знал;). Для вечности много что было бы интересно, да жизнь коротка чтобы все попробовать.
23 Ноя 14:10
0
Классическая ударная модель с U и V надрезами...
Я предпочёл-бы пользоваться термином "высокооборотными спилами", но не настаиваю ;)
23 Ноя 16:33
0
"Посмотрим внимательно на скол, как там наши углеродные волокна?
На месте, родимые. Торчат по всей поверхности разлома."

Не хочу показаться невеждой, но всё же, какие свойства ABS были улучшены введением углеродных волокон, почему они торчат на разломе и какова их природа? Из какого прекурсора , жвискозный, полиакрилонитрильные, высокомолекулярные гидратцелюлозные?
23 Ноя 17:11
0
ABS-то вы откуда взяли? Это не совсем, или совсем не.
23 Ноя 17:30
2
свойства ABS были улучшены введением
Здесь не ABS, а сополимер стирола и акрилонитрила. Волокна гибче и прочнее основы, поэтому они не ломаются по линии скола, а из-за своей гладкой поверхности (см Aerotex под микроскопом) выскальзывают из пластика при разрыве основы. Поэтому и наблюдаются на сколе.

Здесь полная аналогия с железобетоном. Только вместо бетона пластик, а вместо железной арматуры углеродное волокно.
23 Ноя 19:45
0
ASA, SAN, ABS, SBS, в данном применении нет о собой разницы Сути моего вопроса это не меняет. Что Вы хотели улучшить, какие свойства полимера? Если волокно не держится в полимерной матрице, может быть оно там не нужно, кстати, какова природа волокна?
23 Ноя 19:50
1
Вопросы скорее к нам, потому отвечу:
Это не АБС, а Стирол-Акрилонитрил.
Введение углеродных волокон позволило уменьшить усадку (это и была цель), попутно увеличился модуль упругости и прочность на разрыв.
Прекурсор? Хмм... Скорее всего ПАН, но можете погуглить: Panex 35
Торчат потому как прочность их на разрыв примерно в 25-30 раз выше, чем прочность основы.
24 Ноя 06:46
0
Спасибо за ответ. И что с усадкой, каково её значение? Хотя бы косвенно, по напечатанному кубику.
24 Ноя 07:50
0
Как по мне, так ее вообще нет. Должна быть высота 10мм, димметр 20мм. Вот измерения.
c085cbf4f98db516fb5da3c9f43d54c3.jpg
24 Ноя 13:04
2
Усадку удалось уменьшить с 0.3% до 0.15-0.2% примерно. Точнее уже упираемся в погрешности. измерений.
Как раз по кубам 100х100 с 5% заполнением и судили о степени усадки. Визуально она проявляется в растрескивании куба и отслоении его от стекла по углам. Чистая матрица композита обладает довольно низкой усадкой (порядка 0.3%), однако, при высоком модуле упругости и твердости даже такая усадка проявляется. Куб могло разорвать через час-два после печати с довольно громким хлопком. Отслоение происходило всегда и довольно приличное. Поэтому в чистом виде этот полимер мы отказались выпускать еще с год назад, но совокупность его свойств не давала покоя воображению )
Углеволокна в композите довольно мало. Увеличение его содержания дополнительного эффекта не принесло, поэтому решили не удорожать продукт и не делать его опасным для сопел принтеров.
24 Ноя 13:12
0
О! Какая тонкая мехника небесных сфер! Интересно, что происходило через несколько часов после печати? За счет чего появлялись остаточные деформации? Это так, скорее риторические вопросы.
24 Ноя 15:56
2
Думаю, что накопленные внутренние напряжения в какое-то время превышали адгезию и в самом слабом месте происходил разрыв по слою, а затем и в произвольном направлении. Звук был настолько громкий, что даже подойти было боязно - осыпет еще осколками )))
Полимерам свойственно усаживаться еще некоторое время после остывания. Основная усадка конечно происходит быстро, но еще несколько часов могут происходить изменения. А то и несколько дней... Термополиуретаны так вообще по моему чемпионы по подпольной деятельности )) Меняют свойства до месяца после отливки, если не ускорить процесс термообработкой. К счастью меняют свойства они в лучшую сторону :)
24 Ноя 17:18
0
Спасибо.
23 Ноя 16:47
1
Интересно бы посмотреть как поведут себя печатные образцы при испытании на ударную вязкость...
23 Ноя 17:32
0
Измерение изменения толщины образца при ударе не подойдет?
23 Ноя 17:38
0
Тоже познавательно, конечно. Но измерение поглощенной при разрушении образца энергии будет быстрее и точнее, кмк.
23 Ноя 17:42
0
Мне пока не понятно как это можно измерить подручными средствами, без покупки доргостоящего специального оборудования.
23 Ноя 17:48
2
Установка для этого не сложнее той, что использована при описанном здесь эксперименте. Руки давно чешутся собрать её, может и дойдут.
23 Ноя 18:03
0
Будем ждать. Интересно будет сравнить результаты.
24 Ноя 13:21
1
Но измерение поглощенной при разрушении образца энергии будет быстрее и точнее, кмк.
Мне пока не понятно как это можно измерить подручными средствами, без покупки доргостоящего специального оборудования.
???
Копер - самое простое оборудование - проще, чем Ваше.
См. любой учебник или яндекс.
Делается маятник, который бьет по образцу с вырезом. Подбирается вес изделия так, чтобы гарантированно сломать образец.
Маятник бьет по образцу и ломает его, проскакивает и поднимается. По разнице высот подъема маятника "до" и "после" и весу маятника вычисляется энергия, затраченная на удар и преодоление силы трения. При этом силой трения пренебрегаем.
24 Ноя 13:26
0
В целом выглядит просто, да.
23 Ноя 17:51
1
Спасибо, прекрасный подход и полезные результаты же!

Статью прочитал внимательно, потому придерусь. Удельную прочность таки стоит считать не в граммах на джоуль, а наоборот, в джоулях на грамм. Это и соответствует смыслу удельных значений, и график даст более наглядный, где больше будет значить лучше.
23 Ноя 18:02
2
Придирка не засчитывается. 8) В статье приведены обе эти величины, в том числе и то что хотели увидеть вы.

24cf39af402a88da8502a6b70022a6f8.gif
23 Ноя 18:13
1
Да, действительно, всё на месте. Это повод перечитать ещё раз, и оно того стоит же.
24 Ноя 00:40
1
Автору респект!
Закралась одна мысль, по поводу величины модели. Понятно что всё это связано с расходом материала и соответственно с денежными затратами, но...
Нужно чтобы заполнение в 5% соответствовало хоть чему то, судя по фото разбитых деталей "2-05" они пустотелые.

Для проверки отслайсил деталь с заполнением 5%
Слева деталь 10мм и как видим она пустотелая, справа 20мм и заполнение уже есть.
b491ff989a8465d8e83030c356f6be70.jpg


Думаю заполнение 5% мало кого заинтересует, но для чистоты эксперимента считаю надо это учитывать.

10%
1d5b3f6ef1e2dd772e80174f9637a578.jpg
24 Ноя 04:15
1
Вы делали заполнение "Honeycomb" у меня было "3d Honeycomb". 5% заполнение очень маленькое, но оно есть. На фото разбитого образца видны остатки заполнения
ce2e1402e05d1ae3ad5ce936a62793ef.jpg


В Slic3r у меня тоже есть отличия.
65c9c939a178f5c886ce059a1bb04630.jpg
24 Ноя 10:21
0
Вы били перпендикулярно плоскости слоя. А если параллельно?
24 Ноя 11:22
0
Для этого нужно печатать другую модель, чтобы ее можно было поставить так, чтобы удар приходился вдоль слоев. Кубик мне печатать не хотелось. Результат будет однозначно другим.
28 Ноя 10:19
0
да, кстати, еще вопрос. Ваша статья сильно меня подвигла начать думать в сторону 3D печатного самолета.

Судя по вашим материалам, наивысший коэффициент удельной прочности обеспечивает самое малое заполнение - 1 слой и 5% заполнения. При этом,
если нам нужна прочность выше - мы добавляем заполнение и периметры.

Думается, если рассчитывать только на нагрузки, возникающие в полете - нам хватит и самого начального уровня, то есть 1 периметр и 5%. Это даст нам приемлемые показатели времени печати и стоимости (материал недешевый). Но при столкновении с поверхностью - краш скорее всего неизбежен. С другой стороны, если начать делать более прочную конструкцию - начнет выходить из строя электроника. При этом, более прочный планер потребует большего времени печати и расхода материала, не говоря уже про массовые показатели. А есть ли смысл увеличивать прочность в таком случае?

Скорее всего, нет. Надо спроектировать легкосборную конструкцию, и напечатать побольше запасных частей.
28 Ноя 10:44
0
наивысший коэффициент удельной прочности обеспечивает самое малое заполнение - 1 слой и 5% заполнения.
Или это я не внятно написал, или вы не верно поняли. 1 слой и 5% заполнения это самый слабый вариант. Если вы смотрели на удельную прочностьи в грамм/Дж, то чем меньше, тем лучше. Это параметр означает сколько грамм нужно взять материала для того чтобы выдержать удар 1Дж. И для 1-05 эта величина 0,9 гр, тогда как для 3-05 всего 0,35 т.е почти в 3 раза лучше. Максиальная прочность как раз достигается при 3 периметрах.
28 Ноя 12:00
0
Ясно, я понял этот график с точностью до наоборот. Спасибо за ответ.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Готовимся к Новому году! Всем детям по собачке...

Новый год и Архимед (шары с подсветкой)

Олаф

Anet A6 - набор для печати 3D-принтера. Начало пути.

Сверлильный станок "своими руками" теперь 3D!

Попытка создания подарка на Новый год.