Никакой печати FDM вообще.

Проблема вашего дизайна будет заключаться не в материалах, а в основном свойстве FDM-печати: FDM-принтеры создают структуру, размещая длинную нитку нити рядом с собой и поверх себя, создавая тонны бударей.

Эти границы между слоями являются слабыми местами для этого приложения: даже если такой материал, как ABS, выдержит удар, нанесенный такой дубинкой, отпечаток сломается в самом слабом месте, которым в данном случае является граница любого слоя. Это усиливается базовой конструкцией, которую мы имеем здесь: удлиненная форма будет служить рычагом на каждой из слабых границ, пока одна из них не уступит и не приведет к катастрофическому отказу и летающей дубинке.

Не-FDM для спасения.

Чтобы противодействовать этому, вам нужно использовать другой метод, отличный от FDM-печати, чтобы получить более однородный материал, чем связанная нанесенная нить. Такими методами могут быть, например, SLA (стереолитография) или SLS (Селективное лазерное спекание). И то, и другое может легко предложить даже мельчайшие детали.

SLS использует нейлоновые или металлические порошки, иногда даже керамику - например, вольфрамкарбид.

SLA/Смола

Использование принтера из смолы с использованием методов SLA приводит к получению объекта, почти такого же однородного, как объект, отлитый методом литья под давлением. Для достижения наилучших результатов требуется надлежащий уход и лечение. Кроме того, отпечатки из смолы обычно стареют под воздействием ультрафиолетового излучения, что может негативно сказаться на сроке службы. Принтеры SLA дороги (для домашних принтеров), типографии, которые предлагают их относительно редко и дорого (по сравнению с FDM), но обычно предлагают превосходное разрешение и почти идеальную плавность. Многие точные свойства материала зависят от смолы и последующего ухода.

Способ обойти старение может заключаться в том, что результаты печати SLA могут быть использованы для бесчисленного количества форм из зеленого песка, которые можно использовать для литья металла или даже некоторых термопластов. Однако помните, что охлаждающийся металл сжимается.

SLS Нейлон

Нейлон был бы средне жестким, легким решением, но он стареет и имеет довольно шероховатую поверхность. Он действительно предлагает некоторую гибкость, почти идеальную для этого приложения. В то время как большинство SLS-машин для нейлона являются коммерческими и промышленными, технология печати такого рода достаточно распространена, чтобы сделать их несколько доступными (для промышленного принтера), и типографии для этих относительно распространенных принтеров стоят недешево, но по хорошей цене.

DMLS / SLM

Прямое лазерное спекание металла и селективное лазерное плавление - эволюция SLS - позволяют создавать структуры из различных металлов путем спекания/плавления порошков металла в нужном месте для получения формы. Преимущество будет заключаться в том, что вы получите деталь, которая выдержит гораздо более разрушительные испытания, чем ваша бутылка, используемая в качестве дубинки - вы получите заготовку из цельного металла (доступны сталь, алюминий, титан и многие другие), которая обладает теми же свойствами, что и литая деталь. Большим недостатком является то, что в настоящее время лишь немногие компании занимаются DMLS, в том числе бывший патентообладатель многих патентов на печать FDM, Stratasys. Это означает, что машина для этого имеет промышленный рейтинг и цену, и что поставщики печати взимают соответствующую плату.

Если вы хотите получить ответ на 3D-печать, то

Я вижу, что в этой части есть несколько основных моментов, вызывающих у меня озабоченность:

1. Темы (Черт возьми, я ненавижу темы).

2. Толерантность - +/- 0.1 мм-0,2 мм должно работать нормально (с точки зрения тех резьб, которые крепятся на верхней части бутылки)

3. Сила - Это должно быть сильным, чтобы иметь возможность эффективно не ломаться при вращении.

С точки зрения технологий ваш лучший вариант - SLS

Разрешение слоя - 0,120 мм

Для вариантов материалов (в порядке убывания выбора)

1. PA 11 - Ударопрочность является основным свойством этих деталей. Это материал для вашего приложения . Вот спецификация материала - EOS PA 1102 Черный.

2. Стекло, заполненное PA-12 (я буду рассматривать это как второй вариант), обладает прочностью, но чрезвычайно хрупкое . Спецификация материала - EOS PA 3200 GF.

3. Композитный материал DuraForm ProX HST (дорогой вариант) Да, это сработает. Ознакомьтесь с техническим описанием 3D-систем DuraForm ProX HST Composite

Теперь решение для 3D-печати без 3D-печати

Таким образом, изготовить эту конструкцию любым другим способом на самом деле очень просто, но нити являются серьезной проблемой.

1. Сечение корпуса может быть вырезано на стандартном 3-осевом станке с ЧПУ.

Для вариантов материалов, пожалуйста, выберите простой материал, такой как поликарбонат или делрин. Найти информацию можно здесь: Пластик Обработка с ЧПУ.

2. Резьбу на нем пришлось бы обрабатывать вручную на токарном станке. (Здесь вам нужна красивая ручная работа). Это может оказаться невозможным для поставщиков на 3dhubs.

Теперь мой аргумент заключается в том, чтобы перейти к аддитивному производству с ЧПУ, поскольку вы получаете деталь прямо из машины с врожденной прочностью резьбы и материала.

Вы даже можете сделать деталь полой, используя некоторые дизайнерские навыки. Это сделает его легче.

Было бы очень хорошо, если бы вы могли подготовить свой 3D-файл, чтобы начать весь этот процесс и фактически приступить к его изготовлению.

Я могу добавить больше деталей, если вы хотите. Просто прокомментируйте и спросите.

Я действительно думаю, что FDM возможен для этого пункта.

Полиамид (нейлон) был бы моим первым выбором для этого, так как он обладает большой прочностью прослойки и очень ударопрочен и долговечен. Его режим отказа будет заключаться в постоянном изгибе и растяжении, а не в трещинах или чистом разрыве, как у обычных пластмасс FDM, таких как PLA и ABS.

Недавно мне также понадобилась нить для имитации PP для использования в FDM, и я обнаружил, что сополимер нейлона Polymaker CoPa в кондиционированном состоянии по своим свойствам близко соответствует PP. Кондиционированный означает, что он впитал влагу, которая смягчает полиамид.

Обычный нейлон для 3d-печати должен обладать свойствами, аналогичными свойствам CoPa, если, по моему опыту, он немного мягче, чем PP.

Однако материал является лишь вторичным по отношению к геометрии

Я считаю, что в целом фактическая 3d-модель и ее геометрия более важны, чем сам материал. Действительно, этот предмет может быть изготовлен с использованием обычного хрупкого пластика, если дизайн хороший, но он может быть тяжелым или громоздким. Таким образом, выбор более подходящего материала часто является компромиссом между весом, размерами и стоимостью. Печать с использованием PLA с очень высоким заполнением может работать, но займет слишком много времени и будет слишком тяжелой по сравнению, например, с нейлоном.

Это также означает, что дизайн детали будет определять выбор используемого метода печати. При использовании FDM - печати ось Z намного слабее, чем X-Y. Но другие методы также не являются полностью изотропными - у них все еще есть слои, которые могут создавать повышенные напряжения и более слабую связь, но они гораздо менее заметны, чем в FDM. Изменение дизайна может позволить вам выбрать более дешевый процесс.

Два важных принципа проектирования для 3d-печати, которые необходимо учитывать перед окончательным выбором материала:

• Увеличение размеров/толщины стенок в слабонагруженных или сильно нагруженных областях.
• Дизайн с учетом ориентации печати. Выберите правильную ориентацию для нагрузки, которую будет испытывать предмет.

Для примера для вашего конкретного случая: Увеличьте толщину ручки вокруг соединения с бутылкой. Положите его длинной осью в плоскости X-Y, что значительно увеличит прочность, возможно, позволит напечатать его в PLA, ABS или PETG. Либо разделите его пополам и склейте/прикрутите вместе, либо используйте опоры. Возможно, вам потребуется распечатать резьбу вертикально как отдельную деталь, которая в процессе сборки соединяется с ручкой.

Наконец, я хотел бы призвать вас воспользоваться главным преимуществом "быстрого прототипирования" - его скоростью и низкой стоимостью для тестирования. Сделайте первый прототип и протестируйте его до разрушения, прежде чем определиться с дизайном и выбором материала.