Hi ha molta gent per aquí que imprimeix engranatges en 3D, però pot ser un problema decidir quin filament utilitzar-los. Aquest article us guiarà sobre quins són els millors filaments per a engranatges, així com sobre com imprimir-los en 3D.

Si això és el que esteu buscant, seguiu llegint per obtenir informació útil sobre 3D. engranatges impresos.

Els engranatges impresos en 3D són prou forts?

Sí, els engranatges impresos en 3D són prou forts per a molts mecanismes comuns i per a diversos usos. Materials com el niló o el policarbonat són preferibles per a la impressió d'engranatges, ja que són més resistents i duradors. Els engranatges impresos en 3D es poden preferir als de metall a causa del seu pes més lleuger, per a projectes de robòtica o substitucions.

A més, dissenyar i imprimir les teves pròpies peces us pot estalviar molt de temps, ja que demanar recanvis per a alguns mecanismes poden trigar una estona.

D'altra banda, és probable que els engranatges impresos en 3D siguin massa febles per a maquinària pesada, independentment del tipus de filament que utilitzeu, tret que els imprimiu amb un professional. centre que utilitza materials molt resistents.

Aquí teniu un vídeo d'exemple d'un usuari que va substituir amb èxit un engranatge de plàstic danyat d'un cotxe radiocontrolat per un de filament de niló imprès en 3D.

Depenent de per a què voleu utilitzar els engranatges, diferents materials donaran millors resultats i passaré pervaselina cosmètica. No obstant això, Super Lube és probablement l'opció més popular per a les impressions en 3D, amb més de 2.000 valoracions, el 85% és de 5 estrelles o més en el moment d'escriure.

Molts usuaris d'impressores 3D utilitzen Super Lube per a una sèrie de peces com ara frontisses, rails lineals, barres i molt més. Aquest seria un producte fantàstic per utilitzar-lo també per als engranatges impresos en 3D.

Heu de netejar i lubricar els engranatges periòdicament per garantir un bon funcionament del mecanisme (consulteu aquesta guia per obtenir més informació sobre el procés de neteja dels engranatges impresos). ).

Podeu imprimir en 3D un engranatge de cuc?

Sí, podeu imprimir engranatges de cuc en 3D. La gent ha estat utilitzant diversos materials per a engranatges de cuc, sent el niló l'opció més popular, ja que és més fort i més durador, seguit del PLA i l'ABS, que funcionen molt millor quan es lubrifiquen. Els usuaris recomanen imprimir-los a 450, per evitar encordaments i suports excessius.

Un usuari també va utilitzar PETG per imprimir un engranatge de cuc per als eixugaparabrises del cotxe, que ha funcionat amb èxit durant més de 2,5 anys.

Aquí tens un vídeo que prova la durabilitat i la resistència dels engranatges sense ficat secs i lubricats fets de PLA, PETG i ABS, a altes velocitats.

Tot i que és molt possible, dissenyar i imprimir engranatges sinc correctament pot ser una mica difícil, ja que necessiteu precisió i durabilitat.

A més, lubricar els engranatges també pot suposar algunes dificultats, ja que el lubricant tendeix aper ser retirat en el procés de rotació, deixant l'engranatge desprotegit. És per això que el niló sol ser la primera opció per als engranatges de cuc, ja que no necessita lubricació addicional.

Pots resinar els engranatges en 3D?

Sí, és possible fer resina en 3D. imprimiu els engranatges amb èxit i feu-ne un ús. Us recomanaria que compreu resina d'enginyeria especial que pugui suportar molta més força i parell en comparació amb la resina normal. També podeu barrejar una mica de resina flexible per fer-la menys trencadissa. Eviteu curar les peces massa temps.

El vídeo següent de Michael Rechtin és una prova experimental molt interessant d'una caixa d'engranatges planetari impresa en 3D amb resina i impressió 3D FDM. Va utilitzar Tough PLA & ABS-Like Resin per a aquesta prova.

Un usuari va mencionar que la seva experiència amb engranatges impresos en 3D va ser que els engranatges de resina poden ser realment més forts que els engranatges FDM. Tenien dues aplicacions on les dents dels engranatges impresos en 3D FDM es tallaven, però funcionaven bé amb impressions 3D de resina resistents.

Els engranatges van durar unes 20 hores abans de trencar-se o deformar-se. Van acabar canviant a politges i corretges per obtenir millors resultats en el seu projecte particular, que ha funcionat amb èxit durant més de 3.000 hores.

Es pot utilitzar PLA per a engranatges?

Sí, el PLA es pot utilitzar per a engranatges i ha funcionat amb èxit per a molts usuaris que Imprimeix-los en 3D. Un exemple d'engranatges impresos en 3D fets amb èxit amb PLA és d'una impressió 3D Geared Heart que conté engranatges en moviment. Té més de 300 marques, moltes d'elles fetes amb PLA. Per als models d'engranatges senzills, el PLA funciona bé.

En aquest cas, els usuaris van fer els engranatges a partir de filaments com CC3D Silk PLA, GST3D PLA o Overture PLA, que es poden trobar a Amazon. Alguns tipus, colors o compostos de PLA funcionen millor que d'altres, i hi tornaré a la secció següent.

El PLA no és el material més fort ni més resistent quan ho fa. arriba a la durabilitat i el parell (força de rotació), i es deforma a temperatures superiors als 45-500C, però funciona sorprenentment bé pel seu preu assequible i és un material molt fàcil d'adquirir.

Tenir un mireu aquest vídeo que prova la resistència i la durabilitat dels engranatges de PLA lubricats.

El millor filament per a engranatges d'impressió 3D

El policarbonat i el niló semblen ser els millors filaments per a engranatges d'impressió 3D a casa, per la seva durabilitat i resistència. El policarbonat té propietats mecàniques superiors. Tanmateix, el niló és molt més accessible i versàtil, per això sovint es considera el millor filament, ja quemés gent l'utilitza.

A continuació es mostra una descripció més detallada d'aquests filaments, així com del molt popular PLA.

1. Policarbonat

El policarbonat no és un filament habitual, principalment perquè és una mica més car i necessites una impressora la temperatura del broquet pugui arribar als 300°C. No obstant això, encara es pot classificar com a filament estàndard, ja que moltes persones l'utilitzen per als seus projectes a casa.

El Polymaker PolyMax PC és una marca de filament d'alta qualitat que podeu obtenir a Amazon. És més fàcil d'imprimir que molts altres filaments de policarbonat, segons molts revisors.

Un usuari ho va descriure com a fàcil de treballar, fins i tot en un Ender 3. És un ordinador compost perquè renunciïs a una mica de força i resistència a la calor per poder imprimir-lo millor. Polymaker va fer l'equilibri d'això molt bé, i ni tan sols necessiteu un llit o un tancament especial per obtenir impressions excel·lents.

Hi ha nombrosos tipus de filaments de policarbonat, que varien segons el fabricant, cadascun. amb un rendiment lleugerament diferent i amb requisits diferents.

Aquest filament és molt fort i suporta temperatures de fins a 150°C sense deformar-se. Si necessiteu imprimir un engranatge que sabeu que s'escalfarà al mecanisme, aquesta pot ser la vostra millor opció de material.

D'altra banda, és més difícil d'imprimir i requereix una calor alta. de tots dosel broquet i el llit.

2. Niló

El niló és potser l'opció més popular per als engranatges d'impressió en 3D a casa, i és una de les millors opcions dels filaments principals i assequibles del mercat.

Aquest material és fort. i flexible, i té una alta resistència a la calor, el que significa que pot funcionar sense deformar-se a temperatures de fins a 120 °C

També és durador, amb un usuari que va mencionar que un engranatge de recanvi imprès en niló va durar més de 2 anys. . Tanmateix, és més car que el PLA i és una mica més difícil d'imprimir, però hi ha molts tutorials i instruccions en línia que us poden ajudar a imprimir engranatges duradors.

Una subcategoria de filaments de niló és reforçada amb fibra de carboni. niló. Això suposadament és més fort i més rígid que el filament de niló normal, però les opinions dels usuaris es barregen en aquest cas.

Es recomanaria anar amb alguna cosa com el filament de niló farcit de fibra de carboni SainSmart d'Amazon. A molts usuaris els encanta la seva resistència i durabilitat.

Algunes marques populars que ofereixen filaments de niló i fibra de carboni són MatterHackers, ColorFabb i Ultimaker.

Un altre gran filament de niló que podeu es pot obtenir per a les fundes de telèfon d'impressió 3D és el filament de niló Polymaker d'Amazon. És aclamat pels usuaris per la seva duresa, facilitat d'impressió i estètica.

Un inconvenient del niló és que té una gran absorció d'humitat, per la qual cosa us heu d'assegurarl'emmagatzemeu correctament i el manteniu el més sec possible.

Algunes persones recomanen imprimir directament des d'una caixa d'emmagatzematge amb humitat controlada, com ara l'assecador de filament SUNLU d'Amazon.

3. PLA

Possiblement, el PLA és el filament d'impressió 3D més popular en general, i això fa que sigui àmpliament accessible tant pel que fa al preu com a la diversitat d'acabats.

En termes d'engranatges, té un bon rendiment, tot i que no és tan fort ni resistent com el niló. S'estova quan s'exposa a temperatures superiors a 45-50oC, la qual cosa no és ideal, però és bastant duradora, tanmateix.

Com s'ha esmentat anteriorment, pots anar amb algun gran filament PLA com ara:

• CC3D Silk PLA
• GST3D PLA
• Overture PLA

Semblant al filament de niló, hi ha diferents variacions i compostos de PLA, alguns més forts que altres . El vídeo següent analitza diferents materials i compostos i com reaccionen al parell (o força de rotació) i compara la seva resistència, començant per diferents tipus de PLA.

El vídeo següent analitza la durabilitat del PLA després de 2 anys d'ús diari (amb aquest fitxer Fusion 360 s'utilitza com a exemple).

Moltes persones utilitzen PLA per a projectes menys complexos (com ara el Geared Heart esmentat anteriorment), i per a aquest tipus de projectes aquest filament és una opció fantàstica.

De vegades, la gent imprimia engranatges de recanvi temporals amb PLA per a maquinària més complexa, amb unresultat reeixit.

4. PEEK

PEEK és un filament de molt alt nivell que es pot utilitzar per a engranatges d'impressió 3D, però requereix una impressora 3D especialitzada i una configuració més professional.

Una de les principals propietats de El PEEK és tan fort, ja que actualment és el filament més fort del mercat que podeu comprar i imprimir en 3D a casa, tot i que aconseguir les condicions d'impressió correctes pot ser difícil.

Com que el PEEK s'utilitza en l'aeroespacial, la medicina mèdica i les indústries de l'automoció, els engranatges d'impressió 3D d'aquest material us donarien resultats excepcionals. Tanmateix, això és molt car, costa uns 350 dòlars per 500 g. També és difícil imprimir a casa, i per això pot ser que no sigui una opció ideal.

Mireu aquest vídeo que ofereix una introducció al PEEK.

Podeu comprovar-ne altres de similars. venda a Vision Miner.

Com podeu fer que els engranatges impresos en 3D siguin més forts?

Per fer que els vostres engranatges impresos en 3D siguin més forts, podeu calibrar la vostra impressora, imprimir els engranatges cap avall per evitar tenir suports, ajusteu la temperatura d'impressió per assegurar-vos que el filament s'uneixi bé, ajusteu la configuració de farciment i feu menys dents, de manera que cada dent es pugui imprimir més gruixuda i més forta.

Calilibre la vostra impressora

Com amb qualsevol impressió, calibrar correctament la impressora us ajudarà a fer que els vostres engranatges impresos en 3D siguin més forts, així com a més precisió dimensional.

Primer, aneu amb compte.sobre l'anivellament del llit i la distància del broquet del llit, de manera que pugueu obtenir una primera capa forta i una bona adhesió de la capa per al vostre equip.

En segon lloc, calibreu els passos electrònics i Caudal perquè pugueu tenir la quantitat adequada de filament que flueixi per l'extrusora i evitar taques o buits als vostres engranatges impresos en 3D, que poden comprometre la seva integritat. Aquí teniu un vídeo que explica com fer aquest calibratge.

Imprimiu l'engranatge cara avall

Imprimiu sempre els engranatges cap avall, de manera que les dents dels engranatges toquin la placa integrada. Produeix un engranatge amb dents més fortes ja que l'adhesió de la capa és més segura. També redueix la necessitat de suports, que quan es treuen poden danyar la integritat de l'engranatge.

Aquí teniu un vídeo que explica l'orientació d'impressió amb més profunditat.

Si teniu un engranatge amb un muntatge, imprimiu sempre l'engranatge a la part inferior, amb el muntatge a la part superior, tal com es mostra al vídeo següent.

Calibreu la temperatura d'impressió

Voleu trobar la millor temperatura per al vostre filament. es fongui correctament i s'enganxi a si mateix. Podeu fer-ho imprimint una torre de calibratge de temperatura des de Thingiverse.

Hi ha una tècnica més nova per configurar una torre de calibratge de temperatura mitjançant Cura. Mireu el vídeo següent per veure com podeu fer-ho per a la vostra pròpia impressora 3D.

Es pot fer augmentar la temperatura sense una prova de calibratge per fondre més el filament.i fer que les capes s'uneixin millor. Normalment, augmentar la temperatura entre 5 i 10 °C funciona bé si teniu aquests problemes.

Això es pot combinar amb la disminució o l'eliminació del refredament per a una millor adherència de la capa. Tanmateix, si això no funciona perquè els vostres engranatges siguin més forts, hauríeu de fer una prova de calibratge.

Ajustar la configuració d'ompliment

En general, necessiteu un valor d'ompliment d'almenys el 50% per aconseguir un bon nivell de resistència per a l'engranatge, però el valor pot variar en funció del patró d'ompliment.

Alguns usuaris recomanen un ompliment del 100% per a engranatges més petits, mentre que altres suggereixen que qualsevol cosa superior al 50% funciona i un percentatge d'ompliment alt serà no marca la diferència. S'ha suggerit que el patró d'ompliment del triangle és bo d'utilitzar, ja que proporciona un suport intern fort.

Una configuració d'ompliment que farà que el vostre equip sigui més fort és el percentatge de superposició d'emplenament, que mesura la superposició entre el farciment i les parets. del model. Com més gran sigui el percentatge, millor serà la connexió entre les parets i l'emplenament.

La configuració de superposició d'emplenament està establerta al 30% de manera predeterminada, de manera que hauríeu d'augmentar-la gradualment fins que no vegeu més espais entre l'emplenament i l'emplenament. el perímetre del vostre engranatge.

Engranatges d'impressió 3D amb menys dents

Un nombre menor de dents en un engranatge significa dents més grans i més fortes, que, al seu torn, significa un engranatge global més fort. Les dents més petites són més propenseses trenquen i són més difícils d'imprimir amb precisió.

El gruix de les dents del vostre engranatge ha de ser de 3 a 5 vegades el pas circular i augmentar l'amplada del vostre engranatge augmenta proporcionalment la seva força.

Si el vostre projecte ho permet, trieu sempre el nombre mínim de dents requerits. Aquí teniu una guia més detallada sobre com abordar el disseny dels engranatges per obtenir la màxima resistència.

Hi ha un lloc web molt interessant anomenat Evolvent Design on podeu crear el vostre propi disseny d'engranatges i descarregar l'STL a la impressió en 3D.

Com lubriqueu els engranatges PLA?

Per lubricar els engranatges, heu d'utilitzar greix o oli per cobrir els engranatges perquè giren i llisquin més fàcilment . Els lubricants populars per a engranatges impresos en 3D inclouen els basats en liti, silicona o PTFE. Es presenten en flascons aplicadors i aerosols en funció de les vostres preferències.

Per al PLA, per exemple, el millor és triar un lubricant més lleuger, tot i que els greixos esmentats també s'han utilitzat àmpliament, amb satisfacció. resultats.

Diferents tipus de lubricants hi ha diferents maneres d'aplicar-los. El greix de liti s'aplica directament als engranatges, mentre que el PTFE sol presentar-se en forma d'esprai. Apliqueu el lubricant que trieu i feu girar els engranatges per assegurar-vos que la rotació sigui suau.

Alguns lubricants amb bones crítiques inclouen Oli sintètic Super Lube 51004 amb PTFE, greix de liti blanc STAR BRITE o fins i tot.