Анизотропия

Анизотропные материалы изменяют механические свойства в различных направлениях. Хорошим примером анизотропного материала является древесина. Когда вы рубите дрова, то, согласитесь, намного легче разделять дерево по направлению волокон, а не перпендикулярно их расположению.

Все детали, напечатанные FFF-методом, демонстрируют схожее поведение. Чаще всего именно адгезия слоев определяет прочность детали, а не материал печати. Адгезия слоев зависит от калибровки принтера и его настроек, это зона ответственности оператора.

Во время процесса FFF-печати для создания механической адгезии, слои прижимаются один к другому. Нехватка непрерывных проходов материала и концентрация напряжений, которые создаются на соединениях слоев, могут привести к ослаблению напечатанных деталей.

В силу того, что слои наносятся как округленные прямоугольники, между ними возникают небольшие ложбинки. Эти ложбинки создают концентрацию напряжений, именно отсюда происходят трещины при нагрузках.

Виды возможного влияния такого поведения на работоспособность детали, приведены в Таблице 11.1. Данные испытаний показывают, что деталь, напечатанная горизонтально имеет значение прочности на разрыв в 5 выше, чем вертикально напечатанная деталь, речь идет о печати со 100% заполнением.

При использовании технологии FFF-печати для производства функциональных деталей, важно тщательно продумать ориентацию детали и убедиться, что ее анизотропное поведение не будет иметь негативное влияние на ее работоспособность. Детали, которые будут подвержены растяжению, необходимо ориентировать так, чтобы направление печати было параллельно действию нагрузки.

Также очень важно, чтобы конструктор понимал, к чему применять заданные значения - к основному материалу (в форме филамента или гранул) или к уже напечатанной 3D-детали.