Witam
Czy wypełnienie 100% da maksimum wytrzymałości elementu, czy może jest to ekonomicznie nie uzasadnione bo np pomiędzy 80% a 100% jest tylko niewielka różnica w wytrzymałości.

Który rodzaj tworzywa ma największe wartości Re Rg E lub z którego można wykonać funkcjonalne części mechaniczne np. koła zębate, wsporniki

Pozdrawiam

I tak i nie.
Wszystko zależy od kierunku obciążeń. Przy obciążeniu na ściskanie - 100% wypełnienia da 100% wytrzymałości. Ale na rozciąganie lub zginanie to nie działa liniowo.

Najbardziej wzmacniającym elementem są jednorodne obwódki.
Im więcej obwódek - grubość ściany - tym bardziej wytrzymały element.
Do elementów drukarki stosuje 4 - 5 obwódek - czyli 1.5 - 2mm grubości.
To samo dotyczy górnej i dolnej warstwy. 1.5 - 2 mm jest już bardzo mocne.
Do tego wypełnienie na 40 - 50% i wystarczy. Przy zginaniu najpierw i tak pękają ściany a potem dopiero środek.

Jest taki gościu Stefan na kanale CNC Kitchen na YT - ma kilka filmów, które o tym traktują.

Czasami lepiej jest tez posterować takim parametrem jak flow/przepływ. Ustawiony powyżej 1 powoduje ze wypływający plastik lepiej się skleja ale często nie wygląda to za ładnie.
No i temperatura - im wyższa tym większa szansa na "pełny przetop".

Najbardziej wytrzymałym materiałem jest PEEK - ale niedostępny w zwykłej FDM.
Już dawno temu wyleczyłem się z pełni użytecznych drukowanych elementów.

Ale kilka wydruków i doświadczeń:

Uchwyt mocujący rurę do obudowy odkurzacza: ABS
Uchwyt do pokrywki garnka: Nylon
Uchwyt mocowania rury do drapaka dla kotów: ABS
Obudowa pakietu do wkrętarki B&D - PLA - ale popękał od najmniejszego uderzenia
Klucze do trzymania silników do odkręcania śmigieł: PLA - ale szybko się wyszczerbił
Obudowa telefonu: Guma
Elementy "strukturalne" dronów takie jak pletwy, osłony ramion, obudowy kamer: TPU
Mocowanie gaźnika w silniku benzynowym modelarskim: PETG wzmacniany prętami węglowymi
Mocowanie przedniego kola w modelu: ABS
Zwrotnice do modelu samochodu: Nylon
W pełni sprawne śmigła do modelu: PLA i ABS

EDIT:
Na szybkie prototypy polecam PLA. Ma jednak kilka wad: jest kruchy i nie toleruje temperatury powyżej 60 st C - odkształca się.
Do elementów strukturalnych polecam ABS, Nylon lub PETg. Z tym ze z tych 3 to z PETG mam najgorsze doświadczenia. Jest najbardziej wiotki a jednocześnie klejenie między-warstwowe wcale nie jest rewelacyjne.
Do elementów, które maja tylko przenosić duże obciążenia na rozciąganie, ale same nie musza być sztywne to polecam grube wydruki z TPU lub gumy, bo klejenie międzywarstwowe jest super.
Nylon jest wredny w druku - ciężko się klei do podstawy - ale elementy są super wytrzymałe.

Japim używaj proszę polskich liter. I słów.

Ta - pisałem z pracy gdzie mam domyślnie angielską klawiaturę. Już przerabiam.

To normalne zjawisko przy zginaniu że wpierw pęka ścianka bo w zewnętrznej warstwie są największe naprężenia rozciągające / ściskające zalezy jak gniemy to pęknie ta rozciągana.
Ten peek do tanich nie należy i te temp druku.
Chciałbym wydrukować mocowania do osi frezarki, os to profil 40x40
Wszędzie piszą że ABS się odkształca termicznie czyli trzeba na to odkształcenie wsiąść poprawkę przy projektowaniu detalu?
PLA jest mało udarne obawiam się że może pękać.
Drukowałem wczoraj z ASA niby lepszy ABS ale wiotkie to jest.
Znalazłem jeszcze pc-abs do elementów konstrukcyjnych ktoś tym drukował albo może pmma.
Pozdrawiam

ABS po prostu ma skurcz temperaturowy. No i w czasie druku lubi się podwijać.
Nie zauważyłem, aby detale po wydruku się w jakikolwiek sposób odkształcały. Jest to najbardziej stabilny materiał po wydrukowaniu.

Tu piszą, że skurcz wynosi ok 8% (https://www.fabbaloo.com/blog/2014/5/8/ ... easurement)
Ale to bez sensu - może to prawda z materiałami sprzed 6 lat. Gdyby to była prawda - to żaden element ABS wydrukowany przeze mnie do budowy drukarki nie miałby prawa pasować - a pasują absolutnie wszystkie - oprócz rozmiarów otworów.
Ja się nauczyłem, że żadne otwory z druku nie pasują. Jak chcę aby pasowały to robię je albo z premedytacją mniejsze i kalibruję wiertarką, lub b) robię z premedytacją większe o 0.2 - 0.5mm i akceptuję luzy.

A skoro wiesz, że pęka od ścian - to po co pytasz o wypełnienie?

Bo wypełnienie odgrywa role przy sciskaniu, pomaga zapobiec wyboczeniu elementu.

Co do pekania zewnetrznych warstw przy zginaniu to taki rysunek naszkicowalem z tego co ze szkoły po za kreda i kulkami do łozysk wyniosłem.

Napreżenia rozciagajace w tym przypadku sa ponad osia obojetna i jesli wartosc zostanie przekroczona to nastapi rozerwanie warstwy zewnetrznej i dojdzie do tego efekt karbu czyli mówiąc po polskiemu: "sie upitoli w trymiga"

Przecież napisałem, że przy wypełnieniu 100% masz 100% wytrzymałości na ściskanie - patrz pierwsze zdanie pierwszej odpowiedzi (nie mylić ze ścinaniem).

Prawdą jest że wypełnienie zapobiega wyboczeniu i dlatego właśnie jest potrzebne aby chronić każdy (nie tylko drukowany element pracujący na ściskanie. Do tego dochodzi ścinanie - ale to inna inszość i na prawdę trzeba mieć pecha aby polec tutaj - chyba, że ktoś drukuje kołki ustalające w pozycji pionowej - to sam się prosi o problemy.

Zakładając że drukowany plastik ma takie same właściwości niezależnie czy to wypełnienie czy obwódki (co oczywiście nie jest prawdą) to najpierw przekraczasz dopuszczalne naprężenia właśnie w skrajnej obwódce a środek Cię już mniej interesuje. Naprężenia zależne są od odległości od osi obojętnej i od przekroju.

Dlatego właśnie napisałem kolejne zdania mówiące o tym, że najważniejsze jest mieć grube ścianki, aby dobrze radziły sobie z tymi naprężeniami.

Zgodnie z Twoim wykresem to to co jest w środku (zakładając, że masz profil symetryczny - bo dla każdego innego wykres jest nieprawdziwy - bo oś obojętna nie jest w środku, i przy takim obciążeniu umiejscowiona jest w środku ciężkości przekroju)) - nawet jak jest powietrzem - to już nie podlega aż takim obciążeniom - więc wypełnienie jest teoretycznie nie potrzebne. Dlatego właśnie robimy rury i inne puste profile - bo oferują niewiele mniejszą wytrzymałość kosztem znacznie zmniejszonej masy.

Podałem Ci też z doświadczenia, że do drukarek (i zrobionej z niej frezarki z wrzecionem 600W) drukowałem elementy z ABS 3-4 obwódki z wypełnieniem 40% i wytrzymałość jest wystarczająca. Można dać i 100% albo wręcz trochę mniej - pewnie 25% nadal byłoby zadowalające.
Oczywiście skręcając to metalową śrubą zawsze da się to zniszczyć, niezależnie czy to będzie plastik drukowany czy odlewany, Nawet drukowany ze 100% wypełnieniem i tak się podda. Chcesz mieć pancerną konstrukcję to wytnij ją z metalu.

Tak miał być pręt kwadratowy ale mi to umkło,zreszta po wykresie rozszyfrowałeś że to profil symetryczny to nie ma o co się spierać.
Tak jak napisałeś, stosuje sie rury by ulżyc konstrukcje tracąc niewiele wytrzymałości.
Drukne na 40% z ASA i zobacze jak to wychodzi.
Dzięki za zaangażowanie.

Wszystkie obejmy które np coś ściskają - dociskają możesz wzmocnić np 50 - 60%. Podstawą są jednak obwódki. Szczególnie dookoła otworów. I dobrze jest stosować podkładki aby rozłożyć nacisk na większą powierzchnię. Z doświadczenia mogę też powiedzieć ze bardzo wredne są wkręty do drewna z łbem stożkowym. Nawet przygotowanie otworu pod taki łeb - z ukosowanymi krawędziami - bardzo łatwo jest przeciążyć i zniszczyć. Stożek działa jak wzmacniacz siły i rozrywa wydruk przy zbyt mocnym dokreceniu.

Ciekawy film Stefana porownujacy 3 materialy:
PLA, PETG i ASA (ABS):

https://www.youtube.com/watch?v=ycGDR752fT0

Pierwsze wydruki użytkowe mam już za sobą, czyli od projektu do realizacji.
Jest to króciec gaźnika do silnika benzynowego.
Wypełnienie 100% obrys 2mm materiał petg waga gotowego 15g

Ładnie.
Drukowałem kiedyś łącznik między gaźnikiem a korpusem do benzyniaka. Niestety drgania załatwiały wydruki bezlitośnie. Pomogło dopiero wzmocnienie/zbrojenie z wklejonych na żywicę prętów węglowych 1.5mm.

Panowie, jak macie jakiekolwiek wątpliwości co do wytrzymałości takich elementów to może wydrukować wyłącznie model i rdzennice i dać to do odlania odlewni z aluminium. Wydruk 3D da wystarczającą jakość i wytrzymałość aby zrobić formę pod odlew.