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Stabile Modelle für den 3D-Druck erstellen

Spool Holder 100 mm

 

Im Zuge des 3D-Druck-Service, den wir anbieten, sehen wir natürlich viele coole Modelle die unsere kreativen Kunden so erstellen.  Auch wenn einige in einem gelegentlichen Emailwechsel immer wieder betonen, dass sie keine Profis sind. Trotz allem sind es schöne Arbeiten die sie zum Drucken einreichen.

Gelegentlich kommt es aber auch vor, dass Modelle  zwar gut gedruckt werden können, aber keiner Belastung stand halten würden, weil sie an irgendeiner Stelle Probleme mit der Stabilität haben.  So kommt es vor, dass der fertige Druck bricht nur beim Entfernen des Stützmaterials.  Auf dieses und andere Themen soll in zukünftigen Beiträgen einmal eingegangen werden.

Die Stabilität eines gedruckten Bauteils ist nicht nur von der Dichte der Füllung oder dem verarbeiteten Materials abhängig. Man kann schon beim Erstellen des Modells auf eine stabile Verbindung der  Teile Einfluss nehmen.   Als Beispiel nehmen wir einen schlichten Winkel, rechtwinklig mit zwei Seiten.   Nichts besonderes, aber ausreichend um zu veranschaulichen was gemeint ist.

Generell gilt die Kugel als die stabilste Form in  unserem Universum. Und somit auch der Bogen.  Blickt man einmal auf die Architektur stellt man fest, dass viele große Bauten eine menge Bögen aufweisen. Schon die alten Römer wussten das.   Der beste Beweis ist das Kolosseum in Rom.

Besondere Aufmerksamkeit legen wir hier auf den Innenwinkel. Auf der ersten Grafik stoßen die Seiten scharf aufeinander.  Würde man die Schenkel des Winkels nun nach außen auseinander ziehen, würde er mit großer Wahrscheinlichkeit an dem inneren scharfen Winkel brechen.  Es wirkt sich praktisch aus wie eine Sollbruchstelle.

Auf der zweiten  Grafik ist der  Innenwinkel leicht abgerundet. Der Radius beträgt gerade mal 0,5 mm. Das verleiht dem Winkel aber schon eine weit höhere Stabilität. Man muss trotz des geringen Radius schon viel mehr Kraft aufwenden, um ihn zu zerbrechen. Der Bruch selbst würde auch eher neben dem Innenwinkel auftreten.

Will man es ganz richtig machen, rundet man alle Kanten ab, wie in der dritten Grafik zu sehen ist. Auch hier reichen durchaus 0,5 mm  oder auch weniger. Wir verwenden meist einen Radius von 0,2 mm. Das ist auch ein wenig vom Bauteil abhängig. Nach dem Druck sind die Abrundungen dann kaum zu sehen. Es fühlt sich aber nicht mehr scharfkantig an und das Bauteil weist eine viel höher Stabilität auf.

Mit diesen minimalen Mehraufwand beim Erstellen von 3D-Modellen, die für den 3D-Druck vorgesehen sind, erreicht man eine große Wirkung bei  der Belastbarkeit der Teile.    Es gibt sicher Ausnahmen, wenn man Teile entwirft, die keinen Spielraum für Abweichungen lassen.  Generell empfehlen wir aber die Kanten abzurunden wann immer es möglich ist.  Auch unsere Kabelklemmen haben abgerundete Kanten und erweisen sich als sehr stabil und brechen nur mit viel Kraftaufwand.  Wir haben unserer Erfahrungen also damit auch gemacht.

 

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