Безопасно ли печатать вставку ротора для центрифуги с помощью makerbot?

Лабораторные центрифуги имеют ведра, которые удерживают пробирки с образцами во вставках.

Ведра - это черные штуки на роторе в левом верхнем углу, в которых хранятся бутылки. Ниже приведены примеры вставок (разноцветные контейнеры с прорезями для трубок). Они помещаются в ведра, и я хотел бы распечатать их, так как они дорогие.

Безопасно ли печатать их на 3D-принтере с помощью makerbot, учитывая g-силы, которым будут подвергаться эти роторные вставки (потенциально 150g при наших настройках), или вставки будут деформироваться и разбалансировать роторы под напряжением?

Кроме того, достаточно ли хороша точность печати, чтобы можно было ожидать, что вставки будут хорошо сбалансированы (правильный вес, симметричный дизайн с равномерным распределением веса)?

У нас есть базовый makerbot, который делает маленьких пластиковых роботов.

, 👍3


3 ответа


4

Трудно определить, полностью ли закрыты ведра, но я подозреваю, что так оно и есть. Корпус, в который помещаются вставки, обеспечит некоторую структурную поддержку.

3D-печатные объекты обладают относительно низкой прочностью на кручение, но разумной прочностью на сжатие, особенно при высоком уровне заполнения. Можно было бы предположить, что предмет, помещенный во вставку, будет передавать силу ковшу, но, скорее всего, не сжиматься до такой степени, чтобы разрушиться.

Учитывая также, что силы на качающейся ковшовой центрифуге действуют "вниз" или, когда она используется, "наружу", основным местом силы будет дно создаваемой вами вставки. По-видимому, основная функция вставки состоит в том, чтобы держать трубки разделенными, а не в том, чтобы поддерживать их.

Создайте свои вставки, но оставьте открытым дно. Прикрепите достаточно прочную панель к нижней части созданной вами модели с помощью эпоксидной смолы.

Еще одна вещь, которую следует учитывать в этом проекте, - это режим отказа. Что может пойти не так? Трубки во вставке не должны взрываться, но если они взрываются, то следует ли за этим просто очистка? Я полагаю, что один из аспектов вставок состоит в том, чтобы удерживать стенки трубки в колонне, чтобы все силы были линейны цилиндру трубки, а не выходили за ее пределы. Легко держать пенни в стопке под давлением, но не давите на них ребром.

Вы можете и должны выполнить тест на 3D-печатной вставке. Сделайте относительно хлипкий блок, скажем, с шестью трубками, и вращайте его без трубок на месте. Проверьте его перед отжимом на пригодность трубки, а затем проверьте после отжима. Если есть деформация, вы не сможете вставить трубки после отжима.


,

Из того, что я нашел в поиске изображений, ведра TX-200 закрыты снизу, поэтому добавление нижней пластины даже не требуется. Также имейте в виду, что в центрифуге центробежная сила увеличивается постепенно - деталь не почувствует внезапного удара 150G, как при ударе о поверхность или при ударе о что-то. С постепенными изменениями гораздо легче справиться., @vwegert


1

Основной принтер, который я использую, - это makerbot, и моя интуиция говорит "нет".

150G нагрузки даже по оси XY кажется довольно чрезмерным для детали, сделанной на Makerbot. Кроме того, учитывая, что это вращательная центрифуга, вес и баланс должны быть выдержаны с довольно высоким допуском, иначе вы получите неуравновешенную центрифугу, которая может повредить довольно дорогое оборудование. По общему признанию, я не проверял надежность веса и баланса детали, которую я сделал для условий загрузки, через которые вы будете проходить, но я бы очень неохотно пытался запустить любую печатную деталь FDM под загрузочным корпусом, как этот Makerbot или принтер высокого класса, учитывая скорость, на которой вы будете работать.

Однако если это ваш единственный вариант, я бы посоветовал сначала запустить центрифугу на очень низкой скорости вместе с находящейся в ней деталью и проверить, не улавливаете ли вы от нее каких-либо переходных вибраций. Увеличивайте скорость по мере того, как вы чувствуете себя комфортно. Моя интуиция подсказывает, что он выйдет из строя еще до того, как наберет полную скорость из-за несбалансированного КОФГА детали и центрифуги, начинающей трястись. Хотя это звучит ужасно забавно. ЕСЛИ вы попытаетесь запустить его, c и вы опубликуете, что произойдет? Мне было бы очень интересно услышать результаты.

,

150 для меня тоже звучало много, но подумайте о вовлеченных массах. Если они прядут что-то вроде крови, то это примерно 1 грамм на кубический сантиметр. Судя по изображению, они смотрят на пробирки объемом 50 мл. Сами трубки, вероятно, вносят большую часть веса, и поиск в гугле предполагает, что они весят около 15 граммов. Итак, что-то вроде 15 * 150 = 2150 г, или около 2 кг силы, на трубку. Я не знаю, нормально это или нет, но звучит гораздо менее безумно, чем число 150 Г., @fectin

Низкая масса, безусловно, поможет, но поскольку это вращающаяся масса, если она не идеально сбалансирована, вы вызовете довольно существенное колебание, моя быстрая математика говорит, что это будет вращаться при 255 рад / с (хотя не цитируйте меня по этому поводу). Меня больше всего беспокоит то, что если ваша часть изменит CofG вне спецификации машины, она может самоуничтожиться. Кроме того, 2 кг - это не сила, это масса. 2 кг массы прилагают ~19 Н силы :). Как бы то ни было, не очень, но все будет зависеть от вашей геометрии. Определенно можно сделать достаточно прочной деталь с 3D-печатью., @Diesel


3

Насколько я понимаю, вы хотите напечатать вставку, а не ведро gimble. Часть ковша Гимбла была бы трудной и сопряжена с высоким риском. 3D-печать Fdm выглядит так, как будто это было бы хорошим решением для вставок.

3D-принты имеют высокое соотношение прочности и веса, особенно при сжатии, и легко удерживают свой вес и 150 г. Если вставка правильно нарисована в САПР с хорошими допусками, то стена и пол карданного ковша помогут поддержать вставку. Вы можете экспериментировать с наполнителями, но я уверен, что все, что превышает 30%, будет хорошо.

По моему опыту печати на принтере reprap fdm один и тот же gcode и один и тот же наполнитель имеют точно такой же вес. Если вы переключаете типы наполнителей, у вас есть некоторые зависания экструдера, или измените gcode и получите некоторые небольшие вариации; просто ударьте по верхней части тяжелых с помощью ленточной шлифовальной машины, пока все они не будут иметь одинаковые размеры. Убедитесь, что дно не отшлифовано песком, потому что расстояние от образца до дна ковша gimble должно быть постоянным.

,