Bộ kiểm tra độ bền kéo đơn giản (Simple Tensile Strength Tester)

Giới thiệu

Đây là một bộ tensile strength tester đơn giản và rẻ tiền để đo độ bền kéo tương đối từ các mẫu filament. Nó dùng để kiểm tra độ bám lớp (layer adhesion) giữa các loại filament hoặc các thiết lập in khác nhau. Tăng nhiệt độ với filament bạn hay dùng có làm chi tiết cứng hơn không? In tốc độ cao có làm chi tiết yếu hơn không? Bộ tester mini này được thiết kế để trả lời mấy câu hỏi đó.

Ý tưởng thiết kế

Bộ tester này rất dễ làm, chỉ cần vài món in 3D và một số linh kiện rẻ có thể mua trên Amazon hoặc chỗ khác (link bên dưới). Hay nhất là mọi thứ đều có thể in bằng PLA tiêu chuẩn, miễn là bạn in với thiết lập phù hợp. Máy đạt tối đa khoảng 100 pound lực (xấp xỉ 45kg), nên mẫu thử cần tương đối “yếu” một chút. Dù vậy, nó sẽ cho bạn cái nhìn tương đối về filament và setting nào mạnh hơn. Toàn bộ có thể làm khoảng $100, dùng rất ít ốc/vít, không cần kinh nghiệm về điện tử; phần hàn gần như là tối thiểu và tùy chọn. Không cần lập trình hay motor driver.

Danh sách vật tư (Bill of Materials)

Dưới đây là danh sách những thứ bạn cần.

• 1x 500mm 3030 Aluminum Extrusion
• 1x Linear Actuator (hành trình 50mm, tải định mức 200+ pound)
• 1x Momentary Polarity Reverse Switch
• 1x Luggage/Hanging Scale
• PLA Filament
• 2x 5x20mm Steel Dowel Pin
• 1x DC Barrel Jack (tùy chọn)
• 1x 12VDC ~50W Power Supply (hoặc bench supply, hoặc dùng adapter sẵn có)
• 10x Sliding T Nut (series 3030, M5, rộng 8mm)
• 9x M5x12mm Button Head Screw (hoặc 10-32 ½")
• 7x M5x25mm Button Head Screw (hoặc 10-32 1")
• Various Fender Washers (tùy chọn)

Thiết lập in (Print Settings)

Các chi tiết này sẽ chịu lực khá lớn, nên quan trọng là phải in đúng hướng và đúng thiết lập. PLA dùng tốt cho mục đích này miễn là bạn làm theo các setting dưới đây. Hãy in tất cả chi tiết đúng theo orientation như trong hình ở phía trên, và theo ghi chú trên từng file.

• Layer height 0.2mm là ổn (với nozzle 0.4mm)
• Thiết lập PLA tiêu chuẩn thường là được (cứ dùng default setting cho filament của bạn)
• Tăng perimeters lên 5
• Đảm bảo có 5 solid shells ở mặt trên và mặt dưới
• Dùng ít nhất 30% gyroid in-fill. Có thể tăng cao hơn, nhưng theo mình thấy trên 70% bắt đầu phát sinh nhiều vấn đề hơn. 30% thường hợp với đa số filament, nhưng 50–60% có thể cần nếu filament quá yếu.
• Bạn có thể in tất cả chi tiết theo các setting ở trên, ngoại trừ 2 chi tiết “sacrificial” chịu tải chính—hai món đó có thể in với in-fill cao hơn nhiều hoặc thậm chí tăng perimeters.

Video lắp ráp và thiết kế