Wanddikte in 3D-printen meesteren voor optimale sterkte

De binnenkant (vulling) en buitenkant (schil) van 3D-geprinte onderdelen zijn fundamenteel verschillend. Hoewel je de binnenkant hol of volledig gevuld kunt printen, is de wand uitsluitend massief.

Het schil verwijst naar de boven- en onderlaag en de wanden. Het bijdraagt aan de mechanische eigenschappen van het model, zoals trekkingsterkte en vermoeidheidsgrens.

De wanden van 3D-onderdelen vormen het verticale buitenoppervlak dat de hoogte van de print bepaalt. Een van de meest cruciale factoren in je 3D-printontwerp is de wanddikte.

Hoe ontwerp je de perfecte wanddikte? Geen zorgen, we helpen je op weg!

Dit artikel biedt alle essentiële details en richtlijnen die je nodig hebt om perfecte wanddikte-instellingen voor je prints te begrijpen en te ontwikkelen. Lees verder!

Wat is wanddikte bij 3D-printen?

Het correct toekennen van de wandbreedte van je model is essentieel bij wanddikte-kwesties.

Waarom? Omdat onjuiste wanddikte de primaire oorzaak is van problemen in de 3D-industrie.

De dikte van je onderdelen hangt af van factoren als het algemene ontwerp, de grootte en het gebruikte materiaal. Hieronder volgen richtlijnen voor je wanddikte.

Maximale wanddikte voor 3D-printen

Maximale wanddikte is ideaal voor zware materialen zoals metaal, omdat deze naar binnen gerichte spanning uitoefenen.

Toch zijn deze wanden niet printbaar. Maak je modellen daarom hol en voorzie uitlaatgaten om het poeder af te voeren.

Minimale wanddikte voor 3D-printen

De minimale wanddikte voor sterke materialen zoals roestvrij staal kan zo laag liggen als 0,3 mm. De dikte hangt af van het ontwerp en de structuur van je 3D-model.

Bijvoorbeeld: bij een hoog gedetailleerd 5 mm² roestvrij staalmodel moet de wanddikte 0,3 mm bedragen.

Hoe dik moet een 3D-geprinte wand zijn?

Over het algemeen is 0,8 mm de standaard wanddikte voor minimale sterkte. Voor de beste wanddikte werkt ongeveer 1,6 mm goed. Houd er rekening mee dat je minimaal drie wanden nodig hebt voor meer duurzaamheid.

Daarnaast is de standaardwaarde van de slicer in de meeste gevallen geschikt.

Basisrichtlijnen voor het instellen van je wanddikte

Volg deze richtlijnen als je je eigen diktewaarden wilt instellen:

• Gebruik een veelvoud van je nozieldiameter, want dat is het meest effectief voor het printen van volledige wanden.
• Gebruik eveneens een veelvoud van je laaghogte voor volledige lagen voor het beste resultaat van je boven- en onderdikte.
• Voor duurdere onderdelen, gebruik grotere wanddiktewaarden zoals 2–3 mm en 1,6–2 mm boven- en onderdikte.
• Minder zware, display-gerichte modellen komen uit de voeten met 0,4 mm wanddikte en 0,2–0,8 mm boven- en onderdikte.

Aanbevolen wanddikte voor 3D-printen (TABEL)

3D-geprinte onderdelen hebben specifieke dunheidslimieten die ze niet onder mogen schreden. De onderstaande tabel toont de aanbevolen minimale wanddikte per materiaal versus de absolute minimumdikte.

Aanbevolen wanddikte
Materiaal	PLA	ABS	NYLON	VEROWHITE	TRANSPARENT	ABS-LIKE	RUBBER-LIKE	VISICLEAR
Aanbevolen minimumdikte (mm)	1,5	1,5	1,5	1,0	1,0	1,0	2,0	1,0
Absolute minimumdikte (mm)	0,8	0,8	0,8	0,6	0,6	0,6	0,8	0,6

Bovendien is je keuze van printmateriaal een primaire bijdrager aan je succes.

Het is essentieel om te weten dat geen 3D-printing plaatsvindt onder de absolute minimumdikte!

Minimale wanddikte versus resolutie

Er lijkt een dunne scheidingslijn te zijn tussen de twee elementen, maar ze zijn niet hetzelfde!

Minimale wanddikte geeft de kleinste breedte van het schil aan die je printer kan produceren zonder instorting door het gewicht. Resolutie daarentegen bepaalt de gladheid van de kromming.

Resolutie is een soort dimensietolerantie: het toont een onderdeel nauwkeurig ontwerp geschikt voor printen. Het toont de precisie en fijne details van een ontwerp met voldoende dikte om de structuur voor je schildikte-instellingen te ondersteunen.

Hoe bereken je de juiste wanddikte voor je 3D-geprinte model?

De gangbare manier om de juiste wanddikte te berekenen is een veelvoud van je nozieldiameter te gebruiken.

Zo weet je zeker dat er geen gaten of onvolkomenheden in je prints zitten. Bij een nozieldiameter van 0,4 mm kan je wanddikte 0,4 mm, 0,8 mm, 1,2 mm en dergelijke veelvouden zijn.

De wanddikte van gewone, matig sterke onderdelen ligt tussen 0,8 mm en 1,6 mm met 3 tot 4 wandlijnen. De boven- en onderdikte bedraagt ongeveer 0,8 mm tot 1,2 mm. Afhankelijk van het aantal wandlijnen, reken op 4 tot 6 lagen.

Bij zwakkere, bros materialen kan het effect op de algehele wanddikte positief of negatief zijn. Je moet vertrouwd zijn met de aanbevolen minimale wanddikte.

Voor de algehele schildikte-aanpassing, verander de laagdikte. Bijvoorbeeld: met een wanddikte van 0,8 mm en 4 wandlijnen krijg je een wanddikte van 3,2 mm.

Het algemene principe van 3D-geprinte onderdelen dikte zou 0,8 mm voor 2 mm tot 3 mm nozieldiameters moeten zijn. De grootte hangt af van je 3D-printer. Verder past de standaardwaarde van je slicer in de meeste gevallen.

Hoe krijg je de perfecte wand-/schildikte-instellingen?

Een perfecte wand-/schildikte verkrijgen is relatief! Er is geen specifieke wanddikte die het beste werkt voor al je 3D-onderdelen. Toch wil je de standaardbereik van 0,8 mm–2 mm handhaven.

Omdat 3D-geprinte onderdelen diverse functionaliteiten en doeleinden hebben, is het raadzaam om eerst het gebruik van je print te bepalen. Vervolgens kun je de ideale wanddikte bepalen. Sommige onderdelen zijn voor decoratie en uiterlijk, anderen moeten belasting en fysieke krachten weerstaan.

Bijvoorbeeld: bij het printen van een vaas is duurzaamheid geen grote factor. Je hebt dan alleen een minimale wanddikte nodig.

Daarentegen heb je voor een wandbeugel geschikt materiaal, invulling en meerdere wandlijnen nodig om stevige onderdelen te bouwen.

In wezen bepaal je de perfecte wanddikte via een proef-en-fout-strategie door ervaring op te doen. Eenmaal begrepen welke wanddikte het beste werkt voor specifieke onderdelen, wordt het eenvoudiger!

Extra factoren bij het selecteren van de ideale wanddikte

Filamenttype

Het kennen van je filamenttype is een belangrijke overweging. De aanbevolen wanddikte voor gangbare filamentmaterialen zoals nylon, ABS en PLA is 1,5 mm.

Hoewel de meeste fabrikanten 0,8 mm wanddikte aanbevelen, is dit niet op alle ontwerpen toepasbaar.

Ondersteuningsstructuur

De aanwezigheid van uitstekende elementen blootstelt je ontwerpen aan het risico van instorting tijdens het printen. Dit gebeurt wanneer je ze probeert te versterken met dikke wanden, want die maken ze zwaarder.

In zo'n geval is een goed ondersteuningssysteem je ideale remedie. Het systeem zorgt ervoor dat de uitstekende elementen niet mislukken, zelfs niet met de aanbevolen minimale wanddikte.

Dikte aangrenzende wanden

Je onderdeel zijn wanddikte moet meer dan 60% bedragen van de dikte van de aangrenzende wand. Waarom? Omdat de geaccumeerde thermische spanning tijdens het printen kan falen veroorzaken op kwetsbare punten. Je moet dus consistentie in je prints' wanddikte handhaven.

Interne radius-kromming

Omdat de thermische spanning van je prints zich ophoopt rond scherpe randen tijdens het afkoelen, kun je afgeronde randen kiezen. Dit geldt waar je ontwerp de aanpassing toelaat.

Toch vereisen sommige ontwerpen scherpe randen. In dat geval boog je de randen aan de binnenkant af om de interne spanningsophoping te verminderen, zonder af te wijken van je gewenste esthetiek.

3D-print wanddikte versus invulling

Hoewel zowel wanddikte als invulling de sterkte van je onderdelen vergroten, gebruik wanddikte voor duurzaamheidsdoeleinden.

Je model zijn sterktegraad en invulpercentage zijn omgekeerd evenredig. Een 0% invulling met een 4 mm dikke wand is duurzamer dan een 100% invulling met een 0,8 mm dikke wand.

Kortom: je 3D-modellen breken minder snel en zijn duurzamer wanneer de wanddikte sterk is. Voor de beste resultaten combineer je een hoge wanddikte met een hoog invulpercentage.

Zelfs als beide factoren meer materiaal verbruiken, gebruikt je wanddikte minder materiaal dan de sterkte die het levert.

Afsluiting

Je 3D-print wanddikte is één van de essentiële printparameters bij het ontwerpen van je onderdelen. Als je te dikke onderdelen ontwerpt, worden ze duurder om te produceren, kosten meer printtijd en kunnen ze zelfs barsten.

Bij erg dunne wanden kan het model niet-functioneel zijn of scheef trekken tijdens het printen. Ook de productiekosten stijgen door herontwerp.

Daarom moet je werken met de aanbevolen minimumdikte om de duurzaamheid van je modellen te garanderen.