Perfuração de plástico impresso em 3D

Preciso fazer um pós-processamento dos meus modelos impressos em 3D que inclua a adição de alguns furos. Para cada PLA, ABS, PETG e outros materiais de impressão 3D:

De que maneira a perfuração de um modelo feito desse material é semelhante ou diferente da perfuração de madeira? Vale a pena obter "brocas de plástico" especiais que custam muito dinheiro ou posso usar brocas regulares de alta velocidade? Esses plásticos têm grãos nos quais eles serão divididos quando perfurados e, em caso afirmativo, quais são as maneiras de evitar essa divisão? As velocidades mais altas são melhores, ou velocidades mais baixas, ou devo usar apenas um porta-bits girado com o dedo?

Alguns materiais de impressão 3D são mais fáceis de perfurar do que outros?

Que outros métodos também funcionam para criar um buraco nos diferentes tipos de plásticos?

Preciso tirar isso do caminho ... Você pode simplesmente imprimir o furo na peça em vez de perfurar? Geralmente é melhor, quando possível.

Se você precisar perfurar, definitivamente desejará imprimir um furo com tamanho menor e depois alargá-lo com a broca. Isso fornece alinhamento para a broca e adiciona plástico extra em toda a região que você estará enfraquecendo. Se você não sabe para onde o furo precisa ir com antecedência, preencha o modelo com um padrão hexadecimal de pequenos orifícios na região geral da futura perfuração. Essa é uma maneira fácil de fortalecer a área com mais plástico sem tornar toda a peça sólida. (Usar um slicer que permita configurações de impressão localizadas também funcionará.)

O furo deve ser alinhado mais ou menos na vertical ou "na horizontal" (+/- 45 graus alinhado com o eixo Z) para garantir que haja argolas de plástico agradáveis ​​e fortes ao redor do furo para evitar que ele se quebre. A perfuração em uma peça impressa (particularmente no PLA) do lado / paralelo ao plano XY é altamente provável que a divida. Pode até estar ok no começo, mas depois rachadura sob carga ou devido à fluência.

As brocas regulares de madeira funcionam bem, mas você precisa ir devagar e mordiscar, deixando o tempo do plástico esfriar para que não derreta e se atenha à broca. (O líquido de refrigeração é uma opção.) Use um orifício piloto, broca pilotada ou furadeira para remover menos plástico por passagem. Uma parte realmente nítida terá um desempenho dramaticamente melhor do que uma parte monótona.

Coloque algo duro e passível de perfuração como a madeira atrás da peça de plástico para ajudar a evitar quebras e obstruções quando você atravessar o lado oposto.

Eu não recomendaria fazer um furo em uma peça impressa em 3D no sentido tradicional, como na madeira. Em vez disso, eu simplesmente alargaria uma peça impressa em 3D.

Fiz isso um pouco, onde vou imprimir meus furos em um tamanho um pouco menor que o nominal e usar uma broca de metal duro padrão para escarear o furo.

Coisas a considerar:

• A impressão de orifícios menores que o nominal garantirá que o orifício não seja impresso maior que o nominal
• A impressão com uma concha superior garantirá que você possa remover o material sem expor o preenchimento

Observe que a perfuração direta (ou através) de uma área de preenchimento da peça pode causar rachaduras na peça posteriormente, dependendo da funcionalidade do furo. Em geral, um furo impresso (mesmo se fresado) será significativamente mais forte do que um perfurado em uma área de preenchimento.

Além das boas respostas já dadas, gostaria de acrescentar: Use uma broca afiada e não vá rápido demais. Brocas maçantes e rotação rápida são mais propensas a aquecer o plástico (especialmente o PLA) até um ponto em que fica macio novamente e, em seguida, você costuma ter problemas porque, em vez de um corte redondo e limpo, o material começará a dobrar e lágrima. E se você permitir que esfrie em torno da broca - bem, eu destruí uma torneira de rosca dessa maneira ...

A perfuração é realmente possível, mas, como indicado nas respostas anteriores, você deve, de preferência, fazer isso ao longo da vertical a partir da base de impressão para obter o máximo de força e, se possível, usar um orifício de tamanho menor como ponto de partida / guia. A perfuração horizontal pode fazer com que as camadas se separem, mas se você prender na direção z, é muito mais provável que tenha sucesso. É provável que comece a rachar se um torque relativamente pequeno for aplicado (uma camada com má adesão é suficiente para torná-la surpreendentemente fraca). Se você ainda precisar aplicar torque a partir da horizontal, considere reforçar a estrutura na direção z ou dividir sua impressão e colar / fundir as peças para obter força nas duas direções. Dois furos de força decente (um ao longo da vertical e outro na horizontal) também podem ser alcançados adicionando-se furos verticais e prendendo as camadas. Ao perfurar, tome cuidado para não aplicar muita força e verifique se o excesso não fica preso na broca. Qualquer broca deve funcionar, mas acho que as de madeira têm uma tendência ligeiramente mais alta de fazer a broca engarrafar.

A principal diferença entre a perfuração de plástico e madeira impressos FDM é que a peça de plástico não é sólida o tempo todo e que o plástico derreterá ou queimará em temperaturas muito mais baixas do que a madeira.

Se você sabe antes de imprimir que deseja perfurar a peça ou potencialmente precisa, modifique o design da peça para que haja reforço interno e material suficientes no local do local da perfuração . A maneira como eu fiz isso no passado é fazer um orifício de passagem em toda a peça e diminuir um pouco o tamanho do orifício. Além disso, também aumento o número de conchas na peça, para que as roscas tenham algum material extra para morder.

Se você sabe que vai precisar de um orifício na peça, mas não sabe ao certo onde, então sugiro usar o nível mais alto possível de preenchimento na impressão para que sua peça fique o mais próximo possível de plástico sólido. Ou, se há algumas áreas que você acha que precisam ser perfuradas, você pode construir sua própria estrutura interna, mas isso pode levar muito tempo.

Se você não sabia que sua peça precisaria ser perfurada E imprimiu com enchimento mínimo, tenha muito cuidado com a perfuração e use apenas a pressão mínima para cortar a camada superior para evitar esmagar a peça. Depois que a peça for perfurada, considere encher a peça com epóxi para reforçar a localização do furo (se necessário).

O melhor cenário, porém, é saber onde e qual o tamanho do furo antes da impressão. É claro que as especificações mudam diariamente.

Quanto ao calor gerado pelo processo de perfuração, não tive muitos problemas em dissipá-lo. Meu 'método' para perfurar uma peça impressa (tecnicamente alargamento) é que, depois de alinhar meu furo com a furadeira, bato na broca apenas um milímetro de cada vez, retraio, aguardo alguns segundos e repito até todo o caminho. Um pouco demorado, mas meu raciocínio é minimizar a queima e o superaquecimento do furo devido ao atrito do corte.

Com toda a honestidade, acho que minha abordagem de perfuração é um exagero. Mas, toda vez que eu precisava fazer isso era devido a um erro na modelagem. Eu não tive tempo para reimprimir e estava sob uma crise de tempo. Portanto, minha etapa de pós-processamento não teve a opção de falhar, por isso tive um cuidado extra. Se foi um exagero ou não, definitivamente funcionou, e é sempre melhor ser um pouco mais cauteloso do que tarde.