Mechanische Lösungen lassen sich häufig schnell und einfach entwerfen und drucken. Doch mit minimalem Aufwand kann man ihre Haltbarkeit erheblich verlängern! In diesem Beitrag untersuchen wir, wie die richtige Ausrichtung auf dem 3D-Drucker das Ergebnis optimiert. Zusätzlich findest du am Ende ein Video, in dem wir ein Bauteil in zwei unterschiedlichen Orientierungen drucken und die Belastbarkeit vergleichen.
Beim Betrachten von 3D-gedruckten Teilen, insbesondere solchen aus dem FDM-Verfahren, fallen schnell die einzelnen Schichten auf, die übereinander liegen. Genau hier liegt der Grund, warum die Druckausrichtung die mechanische Belastbarkeit beeinflusst. Generell gilt, dass die Schichten eher voneinander abreißen als brechen. Besonders bei dünnen Bauteilen wird dieser Effekt schnell sichtbar. Dünne Bauteile, die entlang der Z-Achse aufgebaut wurden, brechen eher, während solche, die in X- oder Y-Richtung aufgebaut wurden, flexibler und mechanisch belastbarer sind.
Neben der Bauteilorientierung spielen auch Umgebungstemperatur und Anzahl der Bauteile eine Rolle. Während des Druckvorgangs sollte eine konstante Umgebungstemperatur gewährleistet sein, da Schwankungen dazu führen können, dass sich das Material ausdehnt und zusammenzieht. Dadurch wird die Bindung zwischen den einzelnen Schichten schwächer und die Oberflächengüte leidet ebenfalls. Ähnliches geschieht, wenn mehrere Bauteile gleichzeitig gedruckt werden, da die Bauteile auskühlen, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird.
Um eine optimale Bauteilstärke und Oberflächengüte zu erzielen, sollten sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Ausrichtung des Bauteils beachtet werden. Im beigefügten Video zeigen wir dir, wie wir mithilfe von Fusion 360 Bauteile entwerfen, diese anschließend mit Cura slicen und drucken. Wir werden die gedruckten Teile genau betrachten und so stark belasten, bis eines der Teile bricht. Schauen Sie rein!