Изготовление плотно прилегающих 3d деталей

Мне бы очень хотелось иметь возможность печатать движущиеся части, которые достаточно хорошо прилегают друг к другу, чтобы двигаться без чрезмерного трения, но и не слишком свободно. Используя Ultimaker 2, каковы должны быть мои ожидания и как я буду производить хорошо пригнанные детали?

Использование такого инструмента, как Openscad, для создания параметрических деталей действительно полезно, поскольку оно облегчает создание геометрически точных деталей, таких как зубья и приводные валы, которые также имеют точные размеры. Проблема возникает, когда детали печатаются и соединяются вместе.

Недавно я напечатал несколько винтиков, которые должны были свободно вращаться вокруг вала, который тоже был напечатан. Я сделал вал примерно на 0,1 мм меньше центрального отверстия шестеренки, ожидая, что он сможет свободно вращаться, однако обнаружил, что мне пришлось слегка просверлить центральное отверстие и отшлифовать вал. Затем я обнаружил, что расточка была неточной, а центр вращения находился не в центре.

, 👍14

Обсуждение

Хотя это интересный вопрос, он расплывчатый и широкий. Существует около дюжины различных параметров, которые вы должны упомянуть. Например, о каком типе движения вы говорите? вращательный или линейный? что такое, по вашему мнению, чрезмерное трение и чрезмерная рыхлость? какой материал вы используете, какова ориентация печати? каковы ваши параметры печати (скорость, толщина слоя...)? если вам действительно нужно качество поверхности, то постобработки не избежать. вы можете использовать сглаживание ацетоном или механическую обработку. но, как уже упоминали другие ребята, попытка и ошибка - это окончательное решение., @Foad

Большинство механических мастерских работают с общим допуском на металл +- 0,005" (всего 0,010"), а вы дали менее половины этого допуска для 3D-печати. Вам придется поэкспериментировать с вашим принтером, чтобы узнать, на что он способен, но я не знаю ни одного принтера (SLA, FFM и т.д.), Который мог бы содержать .004" без какой-либо последующей обработки печати., @tjb1


3 ответа

4

Я думаю, что у вас есть правильная идея в концепции, но бенчмаркинг, как правило, лучший способ доказать это.

Вы должны привыкнуть проектировать с учетом сборки. Это означает:

  • Размеры отверстий должны быть больше, чем предполагалось, и/или валы должны быть меньше, чем предполагалось.
  • Масштабирование не всегда решает проблему! Избегайте полагаться на инструменты масштабирования, так как это может привести к уменьшению / увеличению функций, которые вы не собирались масштабировать
  • Мой собственный опыт показал, что зазора примерно от 0,005 "до 0,010" (от ~ 125 мкм до ~ 250 мкм) должно быть достаточно. Однако это может быть по-разному для вашей ситуации с другим принтером, филаментом, климатом и т. Д.
  • Также учитывайте усадку материала в процессе печати!

,
7

Есть много факторов для 3D-печати деталей, которые работают и подходят друг другу.

Многое из этого будет обнаружено методом проб и ошибок, но давайте попробуем наставить вас на правильный путь.

Во-первых, ваш материал - это то, что имеет наибольшее значение. В частности, их коэффициент теплового расширения, то есть насколько сильно может измениться пластик при подаче тепла. Например, коэффициент PLA низок по сравнению с ABS. Вот почему MakerBot может печатать без подогреваемого стола, но он не может печатать ABS с каким-либо успехом.

Вот список коэффициентов теплового расширения по материалу.

Дальше вы хотите распечатать несколько тестовых заданий и убедиться в этом сами. Ниже приведен пример соотношения реальности и ожидания. Как видите, круг сжимается. Она никогда не будет расширяться. Таким образом, вы всегда будете делать его больше, чем вам нужно. В приведенном ниже примере также полезно отметить, что сам блок больше, чем ожидалось. Лучшее решение - не ожидать высоких допусков и встраивать в свои конструкции много гибкости.

Example of thermal expansion

Как правило, вы хотите, чтобы размер отверстия был больше. Если бы я хотел минимальное отверстие 4 мм, то, скорее всего, сделал бы его 5+ мм.

Лучшее, что вы можете сделать, - это распечатать лоток и задокументировать, насколько различны его размеры. Кроме того, сделайте то же самое с принтом различных размеров колышков. Ниже приведен пример такого лотка.

Example of a print of various holes

  • Кроме того, вы можете изучить другие материалы, такие как нейлон и углеродное волокно.

  • Отличный источник дополнительных советов. Вот отличный учебник по проектированию механических деталей - Whoosh Machine by shapeways, посвященный проектированию деталей.

  • Статья RepRap Wiki о различных смазочных материалах для 3D-принтеров. Насколько мне известно, большинство людей используют силиконовую смазку для деталей. Опять же, это зависит от вашего материала.

Изображения взяты по этой ссылке, Инновационная станция - Советы по проектированию 3D-печатных деталей.

,
2

Я не могу подтвердить эмпирические данные, изложенные в первом ответе, но мне пришлось иметь дело с большим количеством компонентов, напечатанных в двух частях, которые должны быть соединены через встроенные в дизайн каналы. Я всегда находил, что в качестве эталона коробка шириной и длиной 0,98 дюйма будет надежно, но свободно скользить в квадратный канал шириной и длиной 1 дюйм.

,

Я отмечу, что я прямо заявляю, что они должны попробовать сами, поскольку нет однозначного ответа, учитывая количество факторов. Бренд к бренду pla будет радикально отличаться. Даже цвет от цвета одной и той же марки будет отличаться, поскольку пигменты меняют химический состав. Затем у нас есть принтеры с вентиляторами. Возраст материалов. Влажность в воздухе. Температура окружающей среды. Просто слишком много факторов., @StarWind0

Я полностью согласен и не оспариваю, что индивидуальный метод проб и ошибок даст вам наиболее надежный результат. Разная геометрия и материалы обеспечивают разные характеристики деталей, я только что обнаружил, что вышеупомянутое соединение короба с квадратным каналом при указанных допусках в прошлом работало довольно хорошо., @Golightly

Смотрите также: