
English: 
Today, I am going to show you how you can
reinforce your 3D prints with steel and how
much stronger they will become.
To start, we of course need some steel.
And in order to keep things simple, we are
going to use steel wire.
This is stranded wire with a total diameter
of 1mm.
The basic idea is to cut out paths inside
your 3d model.
Your slicer is then going to add additional
perimeters around it and therefore creates
a foundation, in which you can press the steel
wire with the help of a soldering iron during
the print.
Additionally the path guides the steel wire,
so it’s really easy to align it.
I am going to explain this with more detail
later in this video, but before that I want
to answer the most important question: Does
this even work?
For that I have modeled 3 different test parts.
While on the first one the forces will pull
in the same direction as the wire is oriented
inside the part, the second one will test
a bending situation and the last one

German: 
Heute werde ich zeigen, wie man 3D Drucke mit Stahl verstärken kann und
wieviel stärker sie dadurch werden.
Zunächst brauchen wir erstmal Stahl.
Und im es uns einfacher zu machen, benutzen wir Stahldraht.
Das ist Drahtlitze mit einem Durchmesser von 1mm.
Die Idee ist, im Inneren des 3D Models Pfade auszuschneiden.
Der Slicer wird dort zusätzliche Perimeter hinzufügen und so
ein Fundament erschaffen, in das man den Stahldraht mit einem Lötkolben reinpressen kann
während dem Druck
Weiterhin führt der Pfad den Draht, sodass dieser sehr einfach auszurichten ist.
Ich werde dies später im Video noch genauer erklären, aber zunächst
die wichtigste Frage: Klappt das überhaupt?
Hierfür habe ich 3 unterschiedliche Testteile konstruiert.
Beim Ersten wirken die Kräfte in die selbe Richtung wie das Draht ausgerichtet ist,
das Zweite testet eine Biege-Situation und das letzte kombiniert

English: 
combines pulling and bending.
I printed the test parts with clear PETG and
both, the reinforced and non reinforced parts,
have used the exact same G-Code.
I also quickly put together this test rig.
It’s basically just threaded rod which,
if I turn it, will pull on the test sample.
A crane scale then shows the force applied
to the part.
And just to be clear, in this video I am going
to use kilogram as a unit of force.
I just think it’s more appropriate to do
so in this case, but if you don’t feel comfortable
with that, just multiply all the values with
9.81 to get the forces in the unit Newton.
Alright, here comes the fun part.

German: 
ziehen und biegen.
Ich habe alle Testteile in PETG gedruckt und beide, verstärkt und nicht verstärkte Teile,
haben den selben G-Code benutzt
Weiterhin habe ich diesen Prüfstand zusammengebaut.
Grundsätzlich ist es nur eine Gewindestange die, wenn ich sie drehe, am Testteil zieht.
Eine Kranwaage zeigt dann die Kraft an.
Nur um es kurz zu erwähnen, ich werde in diesem Video Kilogramm als Einheit für die Kraft verwenden.
Ich denke das ist hier angebrachter, aber man könnte auch alle Werte
mit 9.81 multiplizieren um die Kraft in der Einheit Newton zu erhalten.
Ok, hier kommt der spaßige Teil:

English: 
The reinforced bend and pull test parts both have an increase in strength of more than
50%,
the combined test part of more than 100%
compared to the plastic only parts.

German: 
Die verstärkten Zug- und Biege-Testteile halten 50%, das kombinierte Testteil 100% mehr Kraft aus
das kombinierte Testteil 100% mehr Kraft aus
als die nichtverstärken Teile.

German: 
Interesanterweise ist das kombinierte Testteil das Teil, mit der geringsten Anzahl von
Drahtschlaufen.
Es wäre vielleicht in interessantes Thema für ein zukünftiges Video, zu untersuchen, wie die Drahtmenge
die Stärke des Teils beeinflusst.
Auch wenn ich vorsichtig mit den exakten Werten
der Messungen wäre, ist es dennoch klar,
dass Stahldraht einen positiven Einfluss auf die Stärke von 3D gedruckten Teilen hat.
Beachte aber, dass diese Technik nur die Stärke in x- und y-Richtung verbessert und,
je nach Teilgeometrie, besser oder schlechter funktioniert.
Aber das sollte dich nicht davon abhalten, es zu versuchen, denn es ist
wirklich einfach.
Angenommen, wir möchten diesen Teil hier verstärken.
Derzeit ist es komplett solide.
Ich möchte eine Lage Draht hinzufügen, also erstelle ich eine Ebene und positioniere sie
in der Mitte des Teils
Als nächstes erstelle ich eine Skizze und projiziere die Außenkaten.

English: 
Interestingly, the combined test part was
the part with the least amount of wire loops
inside.
It might be an interesting topic for a future
video to see, how the amount of wire inside
a part influences the strength of it.
Even though I would take the exact numbers
of all these measurements with a grain of
salt, I think it’s safe to say that embedded
steel wire does have a positive effect on
the strength of 3d printed parts.
However keep in mind that this technique only
improves strength in the x and y direction
and, depending on your parts geometry, might
work better or worse.
But this shouldn’t stop you from at least
trying to reinforce your parts, as it is really
easy to do so.
Let’s say we want to reinforce this part
right here.
Currently it is completely solid.
I would like to add 1 layer of wire, so I
create an offset plane and position it right
into the middle of the part.
Next I create a sketch and project the outlines.

English: 
I create an offset to those outlines and set
the distance to a multiple of the extrusion
width of my 3d printer.
This isn’t necessary, but will ensure that
we are getting some nice perimeters around
our steel wire.
Next I add another sketch and create a rectangle
with its center right on the path we created
before.
The edge length is set to roughly the diameter
of our wire.
Lastly I sweep this profile along one of the paths we created in the sketch before.
After doing the same thing for the other two
paths the part is ready for slicing.

German: 
Ich erstelle ein Offset zu diesen Kanten und setze den Abstand auf ein Vielfachen der Extrusionsbreite
meines 3D Druckers.
Das ist nicht unbedingt nötig, stellt aber sicher das wir ein paar schöne Perimeter um den
Stahldraht bekommen.
Als nächstes erstelle ich eine weitere Skizze und füge ein Reckteck hinzu, mit dem Mittelpunkt auf dem Pfad von
vorher.
Die Kantenlänge wird etwa auf den Drahtdurchmesser gesetzt.
Zuletzt "sweepe" ich dieses Profil entlang dem Pfad.
Nachdem ich dies für die zwei anderen Pfade wiederholt habe, ist das Teil bereit fürs slicen.

German: 
Ich werde den Process in Simplify3D zeigen, aber jeder gute Slicer sollte
ähnlich arbeiten.
Zunächst sucht man die Nummer der Schicht, die direkt über dem
Stahldraht gedruckt wird.
In diesem Fall ist es die Nummer 13.
Jetzt müssen wir nur noch ein bisschen G-Code hinzufügen, damit der Drucker an dieser Schicht anhält.
Simplify3D lässt einem dies einfach durch ein G-Code Script erledigen.
Theoretisch könnte man es aber auch manuell machen.
Ich habe Codes für beide Fälle in die Videobeschreibung gestellt.
Sie pausieren den Drucker, bewegen der Druckkopf aus dem Weg und warten darauf,
das man den Druck fortsetzt
Am 3D Drucker startet man nun den Druckauftrag und stellt sicher, das man einen Lötkolben
in Griffweite hat
Ich empfehle eine breite Spitze und eine Temperatur um 300 Grad Celsius
Zudem sollte man eine billige oder abgenutzte Spitze verwenden, da sie sehr schnell oxidieren wird
da kein zusätzliches Lötzinn hinzugefügt wird.

English: 
I am going to show you how to process that
part in Simplify3D, but any other good slicer
should work similar.
First you want to check number of the layer,
which is going to be printed right on top
of the steel wire.
In this case, it’s layer number 13.
Now we only have to add some G-Code, which
tells the printer to stop at that layer.
Simplify3D lets you do this quite easily with
the help of a GCode script.
Theoretically, you could also do this manually.
I have added both codes inside the description
of this video.
They basically just pause the printer, move
the printhead out of the way and wait for
you to resume the print.
At your 3d Printer, start the printjob and
make sure you have a soldering iron within
reach.
I would suggest using a thick tip and a temperature
around 300 degrees Celsius.
Also you should use a cheap or already worn
out tip, as it is going to oxidize very quickly
because we don’t add any additional solder.

German: 
Warte bis der Drucker stopt, beweg das Druckbett auf
eine angenehme Arbeitshöhe und fang dann an, den Draht ins Plastik zu drücken.
Der Drahtstart und -endpunkt werden eine Schwachstelle erzeugen, also platziere sie nicht
in der Nähe von belasteten Bereichen.
Abgesehen davon gibts nicht viel zu beachten: Folge einfach den Pfad und presse auf den Draht.
Achte darauf, den Draht vollständig ins Plastik zu drücken, sodass dieser bündig mit der Oberfläche ist.
Versuch die Anzahl an Schnitten niedrig zu halten, im besten Fall hat man einen durchgehenden Draht

English: 
Wait till the printer stops, move the printbed
into a comfortable working position and then
start pressing the wire into the plastic.
The start and endpoint of the wire are going
to create a weakpoint, so make sure to not
place it right into the critical areas.
Other than that, there isn’t a lot to consider:
Just follow the path and press onto the wire.
Make sure to completely embed the wire into
the plastic so that it is flush with the surface.
Try to keep the amount of cuts as low as possible,
so that in the best case, you have one continuous wire.

English: 
When you have finished embedding the wire,
extrude some plastic manually to compensate
for oozing, clean the nozzle and auto home
your printer.
Lastly just hit resume print in the printers
menu.
And that’s basically it for this video.
If you have a great idea on which parts to
use this technique, let me know in the comments.
Thanks for watching and have a great day.

German: 
Nachdem man der Draht eingefügt hat, extrudiere etwas Filament um ozzing zu kompensieren,
Säubere die Düse und Autohome den Drucker.
Drücke Zuletzt "Resume Print" im Druckermenü.
Und das wars für dieses Video
Wenn du eine gute Idee hast, bei welchen Teilen man diese Technik verwenden könnte, schreibs in die Kommentare.
Vielen Dank für Anschauen und einen schönen Tag.
