Postoji mnogo ljudi koji 3D štampaju opremu, ali može biti problem pri odlučivanju koji filament koristiti za njih. Ovaj članak će vas voditi o tome koji su najbolji filamenti za zupčanike, kao i kako ih 3D ispisati.

Ako je ovo ono što tražite, nastavite čitati kako biste saznali neke korisne informacije o 3D štampani zupčanici.

Da li su 3D štampani zupčanici dovoljno jaki?

Da, 3D štampani zupčanici su dovoljno jaki za mnoge uobičajene mehanizme i za različite namene. Materijali poput najlona ili polikarbonata su poželjniji za štamparske alate, jer su jači i izdržljiviji. 3D štampani zupčanici mogu imati prednost u odnosu na metalne zbog njihove manje težine, za projekte robotike ili zamjene.

Osim toga, dizajniranje i štampanje vlastitih dijelova može vam uštedjeti mnogo vremena, budući da naručite zamjenu za neki mehanizmi mogu potrajati.

S druge strane, 3D štampani zupčanici su najvjerovatnije preslabi za teške strojeve, bez obzira na vrstu filamenta koji koristite, osim ako ih ne štampate u profesionalcima centar koji koristi vrlo jake materijale.

Ovdje je primjer videa korisnika koji je uspješno zamijenio oštećenu plastičnu zupčanicu na radio upravljanom automobilu sa 3D printanom najlonskom niti.

U zavisnosti od za šta namjeravate koristiti zupčanike, različiti materijali će dati bolje rezultate, a ja ću proći kroz odgovarajućekozmetički vazelin. Super Lube je vjerovatno popularnija opcija za 3D printanje, iako ima preko 2000 ocjena, od kojih je 85% 5 zvjezdica ili više u vrijeme pisanja.

Mnogi korisnici 3D štampača koriste Super Lube za niz dijelova kao što su šarke, linearne šine, šipke i još mnogo toga. Ovo bi bio odličan proizvod za korištenje i za 3D štampane zupčanike.

Trebali biste povremeno čistiti i podmazati zupčanike kako biste osigurali nesmetan rad mehanizma (pogledajte ovaj vodič za više informacija o procesu čišćenja odštampanih zupčanika ).

Možete li 3D odštampati pužne zupčanike?

Da, možete 3D odštampati pužne zupčanike. Ljudi koriste razne materijale za pužne zupčanike, a najpopularnija je najlon, jer je jači i izdržljiviji, a slijede ga PLA i ABS, koji rade mnogo bolje kada su podmazani. Korisnici preporučuju da ih štampaju na 450, kako bi se izbeglo prekomerno navlačenje i podupiranje.

Jedan korisnik je takođe koristio PETG za štampanje pužnog zupčanika za brisače automobila, koji uspešno radi više od 2,5 godine.

Ovdje je video koji testira izdržljivost i snagu suhih i podmazanih pužnih zupčanika napravljenih od PLA, PETG i ABS-a, pri velikim brzinama.

Iako je vrlo moguće, pravilno dizajniranje i štampanje pužnih zupčanika može biti malo teško, jer vam je potrebna preciznost i izdržljivost.

Osim toga, podmazivanje zupčanika također može predstavljati određene poteškoće, jer mazivo težitreba ukloniti u procesu rotacije, ostavljajući zupčanik nezaštićenim. Zbog toga je najlon obično prvi izbor za pužne zupčanike, jer mu nije potrebno dodatno podmazivanje.

Možete li smolom 3D print zupčanike?

Da, moguće je smolati 3D uspješno odštampajte zupčanike i iskoristite ih. Preporučio bih vam da kupite specijalnu inženjersku smolu koja može izdržati mnogo više sile i momenta u odnosu na normalnu smolu. Možete umiješati i malo fleksibilne smole da bude manje krhka. Izbjegavajte predugo očvršćavanje dijelova.

Video ispod Michaela Rechtina je stvarno super eksperimentalno testiranje 3D odštampanog planetarnog mjenjača koristeći i smolu i FDM 3D štampanje. Koristio je Tough PLA & ABS-Like Resin za ovaj test.

Jedan korisnik je spomenuo da je njihovo iskustvo sa 3D štampanim zupčanicima bilo da zupčanici od smole zapravo mogu biti jači od FDM zupčanika. Imali su dvije primjene gdje su se zupci FDM 3D štampanih zupčanika odrezali, ali su radili dobro s 3D otiscima od čvrste smole.

Zupčanici su izdržali oko 20 sati prije nego što su puknuli ili deformirali. Na kraju su prešli na remenice i remenje za bolje rezultate u svom konkretnom projektu, koji uspješno radi više od 3.000 sati.

Može li se PLA koristiti za zupčanike?

Da, PLA se može koristiti za zupčanike i uspješno radi za mnoge korisnike koji 3D štampajte ih. Jedan primjer 3D štampanih zupčanika uspješno napravljenih od PLA je 3D print Geared Heart koji sadrži pokretne zupčanike. Ima preko 300 marki, od kojih su mnoge napravljene od PLA. Za jednostavne modele zupčanika, PLA radi dobro.

U ovom slučaju, korisnici su napravili zupčanike od filamenata kao što su CC3D Silk PLA, GST3D PLA ili Overture PLA, koji se mogu naći na Amazonu. Neki PLA tipovi, boje ili kompoziti imaju bolje rezultate od drugih, a na njih ću se vratiti u sljedećem odjeljku.

PLA nije najjači niti najotporniji materijal kada dolazi do izdržljivosti i obrtnog momenta (rotaciona sila), i deformiše se na temperaturama od preko 45-500C, ali ima iznenađujuće dobre performanse za svoju pristupačnu cenu i veoma je lako nabaviti materijal.

Imajte pogledajte ovaj video koji testira snagu i izdržljivost podmazanih PLA zupčanika.

Najbolji filamenti za zupčanike za 3D štampanje

Polikarbonat i najlon izgledaju kao najbolji filamenti za zupčanike za 3D štampanje na kuće, zbog njihove izdržljivosti i snage. Polikarbonat ima vrhunska mehanička svojstva. Međutim, najlon je mnogo pristupačniji i svestraniji, zbog čega se često smatra najboljim filamentom, jerviše ljudi ga koristi.

U nastavku je detaljniji opis ovih filamenata, kao i vrlo popularnog PLA.

1. Polikarbonat

Polikarbonat nije uobičajen filament, uglavnom zato što je malo skuplji i potreban vam je štampač čija temperatura mlaznice može doseći 300°C. Međutim, još uvijek se može kategorizirati kao standardni filament, jer ga mnogi ljudi koriste za svoje projekte kod kuće.

Polymaker PolyMax PC je visokokvalitetna marka filamenta koju možete nabaviti od Amazona. Lakše je za štampanje od mnogih drugih polikarbonatnih filamenata, prema mišljenju mnogih recenzenata.

Jedan korisnik je opisao da je lak za rad, čak i na Ender 3. To je kompozitni računar tako da se odreknete snage i otpornosti na toplotu da biste mogli da ga štampate. Polymaker je zaista dobro odradio balans ovoga, a ne treba vam čak ni poseban krevet ili kućište da biste dobili sjajne otiske.

Postoje brojne vrste polikarbonatnih filamenta, koje se razlikuju ovisno o proizvođaču, svaki ima malo drugačiji učinak i ima različite zahtjeve.

Ovaj filament je vrlo jak i podnosi temperature do 150°C bez deformacije. Ako trebate odštampati zupčanik za koji znate da će se zagrijati u mehanizmu, onda bi ovo mogao biti vaš najbolji izbor materijala.

S druge strane, teže je štampati i zahtijeva visoku temperaturu od obamlaznica i krevet.

2. Najlon

Najlon je možda najpopularniji izbor za opremu za 3D štampanje kod kuće, i jedan je od najboljih izbora među glavnim i pristupačnim filamentima na tržištu.

Ovaj materijal je jak i fleksibilan, i ima visoku otpornost na toplinu, što znači da može raditi bez deformacija na temperaturama do 120°C

Takođe je izdržljiv, s tim da je jedan korisnik spomenuo da je zamjenska oprema 3D štampana u najlonu trajala više od 2 godine . Međutim, skuplji je od PLA i malo ga je teže ispisati, ali postoji mnogo tutorijala i instrukcija na mreži koji vam mogu pomoći da ispišete izdržljive zupčanike.

Podkategorija najlonskih filamenata je ojačana karbonskim vlaknima najlon. Ovo je navodno čvršće i tvrđe od normalnog najlonskog filamenta, međutim mišljenja korisnika su pomiješana u ovom slučaju.

Preporučio bih da uzmete nešto poput SainSmart najlonskog filamenta punjenog karbonskim vlaknima iz Amazona. Mnogi korisnici vole njegovu snagu i izdržljivost.

Neki popularni brendovi koji nude najlonske niti od karbonskih vlakana su MatterHackers, ColorFabb i Ultimaker.

Još jedan sjajan najlonski filament koji možete Za 3D štampanje telefonskih kućišta možete nabaviti Polymaker Nylon Filament iz Amazona. Korisnici ga hvale zbog njegove čvrstine, lakoće štampanja i estetike.

Jedan nedostatak najlona je to što ima visoku apsorpciju vlage, tako da morate biti sigurnipravilno ga skladištite i održavajte što je moguće suvim.

Neki ljudi preporučuju štampanje direktno iz kutije za skladištenje s kontroliranom vlažnošću, kao što je SUNLU Filament Dryer iz Amazona.

3. PLA

PLA je nedvojbeno najpopularniji filament za 3D štampanje uopšte, i to ga čini široko dostupnim i u pogledu cene i raznolikosti završne obrade.

U pogledu zupčanika, radi dobro, iako nije tako jak ili otporan kao najlon. Omekšava kada je izložen temperaturama višim od 45-50oC, što nije idealno, ali je ipak prilično izdržljiv.

Kao što je već spomenuto, možete ići s nekim odličnim PLA filamentima kao što su:

• CC3D Silk PLA
• GST3D PLA
• Overture PLA

Slično kao najlonski filament, postoje različite varijacije i kompoziti PLA, neki jači od drugih . Video ispod prikazuje različite materijale i kompozite i kako oni reagiraju na moment (ili rotirajuću silu) i uspoređuje njihovu snagu, počevši od različitih tipova PLA.

Video ispod prikazuje izdržljivost PLA nakon 2 godine svakodnevne upotrebe (sa ovom Fusion 360 datotekom koja se koristi kao primjer).

Mnogi ljudi koriste PLA za manje složene projekte (kao što je gore spomenuto Geared Heart), a za ovu vrstu projekata ovaj filament je odličan izbor.

Ponekad bi ljudi štampali privremene zamjenske zupčanike od PLA za složenije mašine, sauspješan ishod.

4. PEEK

PEEK je filament veoma visokog nivoa koji se može koristiti za opremu za 3D štampanje, ali zahteva specijalizovani 3D štampač i profesionalnije podešavanje.

Jedno od glavnih svojstava PEEK je koliko je jak, trenutno je najjači filament na tržištu koji možete kupiti i 3D štampati kod kuće, iako može biti teško postići ispravne uslove za štampanje.

S obzirom da se PEEK koristi u vazduhoplovstvu, medicina i automobilskoj industriji, oprema za 3D štampanje od ovog materijala dala bi vam izuzetne rezultate. Međutim, ovo je veoma skupo, košta oko 350 dolara za 500 g. Također je teško štampati kod kuće, zbog čega možda nije idealan izbor.

Pogledajte ovaj video koji daje uvod u PEEK.

Možete provjeriti slične za rasprodaja u Vision Miner-u.

Kako učiniti 3D štampane zupčanike jačim?

Da biste ojačali svoje 3D štampane zupčanike, možete kalibrirati svoj štampač, ispisati zupčanici okrenuti licem prema dolje kako biste izbjegli oslonce, podesite temperaturu ispisa kako biste bili sigurni da se filament dobro spaja, podesite postavke ispune i napravite manje zubaca, tako da se svaki zub može ispisati deblji i jači.

Kalibrirajte svoj štampač

Kao i kod svakog ispisa, pravilna kalibracija štampača trebala bi vam pomoći da vaše 3D odštampane zupčanike ojačate, kao i da budu preciznije u dimenzijama.

Prvo, budite opreznio nivelaciji kreveta i udaljenosti mlaznice od kreveta, tako da možete dobiti jak prvi sloj i dobro prianjanje sloja za vašu opremu.

Drugo, kalibrirajte E-steps i Brzina protoka kako biste imali pravu količinu filamenta koji teče kroz ekstruder i izbjegli mrlje ili praznine u vašim 3D odštampanim zupčanicima, što može ugroziti njegov integritet. Evo video snimka koji objašnjava kako izvršiti ovu kalibraciju.

Štampajte zupčanik licem prema dolje

Uvijek štampajte zupčanike licem prema dolje, tako da zupci zupčanika dodiruju ugrađenu ploču. Proizvodi zupčanik sa jačim zupcima jer je prianjanje sloja sigurnije. Također smanjuje potrebu za nosačima, koji kada se uklone mogu oštetiti integritet zupčanika.

Ovdje je video koji detaljnije objašnjava orijentaciju ispisa.

Ako imate zupčanik sa montaže, uvijek štampajte zupčanik na dnu, sa montažom na vrhu, kao što je prikazano u videu ispod.

Kalibrirajte temperaturu ispisa

Želite pronaći najbolju temperaturu za vaš filament za pravilno se otopi i zalijepi za sebe. To možete učiniti tako što ćete ispisati toranj za kalibraciju temperature iz Thingiverse-a.

Postoji novija tehnika za postavljanje tornja za kalibraciju temperature putem Cure. Pogledajte video ispod da vidite kako to možete učiniti za svoj vlastiti 3D štampač.

Povišenje temperature bez kalibracionog testa može se uraditi da bi se filament više otopioi čine da se slojevi bolje povezuju. Obično povećanje temperature za 5-10°C dobro radi ako imate takve probleme.

Ovo se može upariti sa smanjenjem ili potpuno uklanjanjem hlađenja, radi boljeg prianjanja sloja. Međutim, ako ovo ne uspije da vaše zupčanike ojačate, trebali biste napraviti test kalibracije.

Podesite postavke ispune

Generalno, potrebna vam je vrijednost punjenja od najmanje 50% da biste postigli dobar nivo snage za zupčanik, ali vrijednost se može razlikovati ovisno o obrascu punjenja.

Neki korisnici preporučuju 100% ispune za manje zupčanike, dok drugi predlažu da sve što je preko 50% radi, a visok postotak punjenja će ne pravi razliku. Predloženo je da je uzorak ispune trokuta dobar za korištenje jer pruža snažnu unutrašnju potporu.

Jedna postavka ispune koja će vašu opremu učiniti jačom je Infill Overlap Percentage, koja mjeri preklapanje između ispune i zidova modela. Što je veći procenat, to je bolja veza između zidova i ispune.

Postavka Preklapanje ispune je prema zadanim postavkama postavljena na 30%, tako da biste je trebali postepeno povećavati dok ne vidite više praznina između ispune i ispune. perimetar vašeg zupčanika.

3D print zupčanici s manje zubaca

Manji broj zubaca na zupčaniku znači veće i jače zube, što zauzvrat znači jači ukupni zupčanik. Manji zubi su skloniji tomelomljenje i teže ih je precizno ispisati.

Debljina zubaca vašeg zupčanika trebala bi biti 3-5 puta veća od kružnog koraka i povećanje širine vašeg zupčanika proporcionalno povećava njegovu snagu.

Ako vaš projekat to dozvoljava, uvijek odaberite minimalni broj potrebnih zuba. Evo detaljnijeg vodiča o tome kako pristupiti dizajnu zupčanika za maksimalnu snagu.

Postoji zaista cool web stranica pod nazivom Evolvent Design na kojoj možete kreirati vlastiti dizajn zupčanika i preuzeti STL u 3D print.

Kako podmazujete PLA zupčanike?

Za podmazivanje zupčanika trebate koristiti mast ili ulje za pokrivanje zupčanika kako bi se lakše rotirali i klizali . Popularna maziva za 3D štampane zupčanike uključuju one na bazi litijuma, silikona ili PTFE. Dolaze u bočicama i sprejevima za nanošenje u zavisnosti od vaših želja.

Za PLA, na primjer, najbolje je odabrati lakši lubrikant, iako su gore navedene masti također bile široko korištene, uz zadovoljavajuće rezultati.

Različite vrste maziva imaju različite načine za njihovu primjenu. Litijumska mast se nanosi direktno na zupčanike, dok PTFE obično dolazi u obliku spreja. Nanesite mazivo po izboru i zavrtite zupčanike kako biste bili sigurni da je rotacija glatka.

Neka maziva s dobrim recenzijama uključuju Super Lube 51004 sintetičko ulje s PTFE-om, STAR BRITE bijelo litijumsko mazivo ili čak