3D-prinditud osi saab täiustada, kasutades ühenduskohti & disaini sees olevaid omavahel ühendatud osi, kuid nende 3D-prindimine võib olla keeruline. Pärast mõningaid ebaõnnestumisi nende osade 3D-prindimisel otsustasin kirjutada artikli selle kohta, kuidas neid õigesti 3D-prindida.

Ühendusühenduste & omavahel ühendatud detailide 3D-trükkimiseks peaksite tagama, et teie printer on õigesti kalibreeritud, et see ei ekstrudeeriks liiga vähe või liiga palju, mis võimaldab paremat mõõtmete täpsust. Te soovite jätta kahe detaili vahele sobiva hulga ruumi ja vaba ruumi. Parimate tulemuste saavutamiseks kasutage proovimist ja eksimust.

Lisaks sellele peate nende osade edukaks printimiseks järgima ka mõningaid olulisi projekteerimisnõuandeid, kui loote neid mudeleid ise.

See on põhiline vastus selle kohta, kuidas 3D-printida ühenduskohti ja -osasid, kuid selles artiklis on rohkem teavet ja disaininippe, mis on teile kasulikud. Nii et lugege edasi, et rohkem teada saada.

Mis on liigesed?

Et kõige paremini selgitada, mis on ühendused, võtame selle määratluse puidutöötlemisest. Liited on koht, kus kaks või enam osa on ühendatud, et moodustada suurem ja keerulisem objekt.

Kuigi see määratlus pärineb puidutöötlemisest, kehtib see ka 3D-printimise puhul. 3D-printimisel kasutame liigendeid, et ühendada kaks või enam osa omavahel, et luua suurem ja keerukama funktsionaalsusega objekt.

Näiteks saate kasutada liigeseid ühenduspunktidena mitme osa kokkupanekul. Võite kasutada neid osade ühendamiseks, mis on liiga suured, et neid saaks 3D-trükiplaadile ühe objektina trükkida.

Saate neid kasutada isegi selleks, et võimaldada liikumist kahe muidu jäiga osa vahel. Seega näete, et liigendid on suurepärane võimalus laiendada oma loomingulisi horisonte 3D-printimisel.

Millised on 3D-trükitud liigesed?

Tänu 3D-kunstnikele, kes jätkavad disaini piiride avardamist, on võimalik 3D-trükkida palju erinevaid ühendusi.

Me võime need lõdvalt jagada kahte kategooriasse; lukustatavad ühendused ja kinnitatavad ühendused. Vaatleme neid.

Lukustatavad ühendused

Lukustatavad ühendused on populaarsed mitte ainult puidutöötlemises ja 3D-printimises, vaid ka kivitöös. Need ühendused tuginevad kahe kokku sobiva osa vahelisele hõõrdejõule, mis hoiab ühendust.

Lukustatava liigendi konstruktsioon näeb ette, et ühes osas on väljaulatuv osa. Teises osas on pesa või soon, kuhu väljaulatuv osa sobib.

Mõlema osa vaheline hõõrdejõud hoiab liigese paigal, vähendades tavaliselt kahe osa vahelist liikumist, nii et ühendus on tihke.

Kastiliitmik

Kastiliitmik on üks lihtsamaid ühenduskohti. Ühe osa otsas on rida kastikujulisi sõrmikuid. Teises osas on kastikujulised süvendid või augud, millesse need sobivad. Seejärel saab mõlemad otsad omavahel ühendada, et saada õmblusteta ühendus.

Allpool on suurepärane näide lukustuva kastiliidese kohta, mida on väga raske lahti tõmmata.

Dovetail Joint

Dovetail-liitmik on kastiliitmiku kerge variatsioon, mille profiil on kastikuliste eenduvate osade asemel pigem kiilikujuline, mis meenutab tuvisaba. Kiilikujulised eenduvad osad pakuvad parema ja tihedama sobivuse tänu suuremale hõõrdumisele.

Siin näete, kuidas on käpuliigend Thingiverse'ist pärit Impossible Dovetail Box'i abil toimimas.

Keele ja soonega liitekohad

Keel- ja soonliited on teine variant kastiliitmikust. Seda liitu saame kasutada ühenduste puhul, mis vajavad libisemist ja muid ühes suunas liikumisi.

Nende ühenduspunktide profiilid on samasugused nagu karbi- või labajalgliidete profiilid, kuid sel juhul on profiilid pikemad, mis annab ühendatavatele osadele suhtelise vabaduse üksteise vahel libiseda.

Nende liigeste suurepärane rakendamine on väga populaarsetes modulaarsetes kuuekohalistes sahtlites, mida nimetatakse HIVE-ks.

Nagu näete, libisevad oranžid sektsioonid valgete konteinerite sees, tekitades keelelise liigendi, millel on eesmärk, mis vajab suunalisi liigutusi.

Teatud disainilahenduste puhul on mõttekas 3D-trükkida libisevaid osi, seega sõltub see tõesti projektist ja toimingust tervikuna.

Snap-Fit ühendused

Snap-fit ühendused on üks parimaid ühendusvõimalusi plastist või 3D-prinditud objektide puhul.

Need on moodustatud napsates või painutades kokku sobituvaid osi asendisse, kus neid hoiab paigal omavaheline blokeeringute vastastikune mõjutamine.

Seega tuleb need ühendused konstrueerida nii, et need oleksid piisavalt paindlikud, et nad peaksid vastu paindumispingele. Kuid teisest küljest peavad nad olema ka piisavalt jäigad, et pärast detailide ühendamist liigendit paigal hoida.

Cantilever Snap sobib

Cantilever snap fit kasutab konksuühendust ühe osa peenikese palgi otsas. Kinnitamiseks pigistate või painutate seda ja sisestate selle tekkinud lõhede.

Sellel teisel osal on süvend, millesse konksuga liitmik libiseb ja napsub, et luua ühendus. Kui konksuga liitmik libiseb süvendisse, omandab see taas oma esialgse kuju, tagades tiheda sobivuse.

Selle näiteks on paljud Thingiverse'is nähtavad snap-fit disainilahendused, nagu näiteks Modular Snap-Fit Airship. Selle osad on disainitud nii, et neid saab klõpsata, mitte liimida.

Allpool olev video näitab suurepärast õpetust, kuidas luua Fusion 360-s hõlpsasti sobituvaid korpusi.

Rõngakujuline Snap Fits

Rõngakujulisi kinnitusliiteid kasutatakse tavaliselt ringikujulise profiiliga detailide puhul. Näiteks võib ühel komponendil olla ümberringi väljaulatuv harja, samal ajal kui selle vastasosa servale on lõigatud soon.

Kui vajutate kokkupaneku ajal mõlemad osad kokku, paindub ja laieneb üks osa, kuni harja leiab soonesse. Kui harja leiab soonesse, pöördub painduv osa tagasi oma algsesse suurusesse ja ühendus on valmis.

Rõngakinnitusliigendite näideteks on näiteks kuuliigendid, pliiatsikorgid jne.

Alljärgnevas videos on näide sellest, kuidas kuuliigend töötab.

Torsionaalse Snap Fits

Seda tüüpi klõpsühendused kasutavad ära plastide paindlikkust. Nad töötavad sarnaselt lukuga. Vaba otsaga konksuga ühendusdetail hoiab kahte osa koos, haakudes teise osa väljaulatuva osa külge.

Selle ühenduse vabastamiseks võite vajutada konksuga ühenduskoha vaba otsa. Muud märkimisväärsed ühendused ja liited, mida saate 3D-trükiga printida, on näiteks hinged, kruviliited, katusekraanide ühendused jne.

Maker's Muse vaatab läbi, kuidas projekteerida 3D-prinditavaid hingesid.

Kuidas 3D printida ühenduskohti & osad?

Üldiselt saab 3D-printida liigeseid ja osi kahel viisil. Nende hulka kuuluvad:

• Kohapealne trükkimine (kinnised ühendused)
• Eraldi trükkimine

Vaatame neid meetodeid lähemalt.

Kohapealne trükkimine

In-place printimine tähendab, et kõik ühendatud osad ja ühendused trükitakse kokku monteeritud kujul. Nagu nimetus "captive joints" ütleb, on need osad algusest peale omavahel ühendatud ja enamik neist ei ole sageli eemaldatavad.

Saate 3D-trükkida ühendavaid ühendusi ja osi paigas, kasutades väikest vahekaugust osade vahel. Vahekaugus muudab osade vahelised kihid ühenduskohas nõrgaks.

Seega saate pärast printimist kihte hõlpsasti keerata ja murda, et saada täielikult liikuv liigend. Selle meetodi abil saate projekteerida ja printida hinged, kuulliigendid, kuul- ja pesa-liigendid, kruviliigendid jne.

Seda konstruktsiooni näete praktikas allolevas videos. Olen teinud paar mudelit, millel on selline konstruktsioon ja see töötab väga hästi.

Ma räägin hiljem lähemalt, kuidas projekteerida paikselt paigaldatud ühendusi.

Neid saab ka printida, kasutades lahustuvaid tugistruktuure. Pärast printimist saab tugistruktuurid sobiva lahuse abil eemaldada.

Eraldi trükkimine

Selle meetodi puhul trükitakse kõik koostu osad eraldi välja ja pannakse seejärel kokku. Eraldi meetodit on tavaliselt lihtsam rakendada kui print in-place meetodit.

Seda meetodit saab kasutada väände-, kande- ja mõnede rõngakinnitusliidete puhul.

Siiski puudub sellel meetodil disainivabadus, mida pakub print in place meetod. Selle meetodi kasutamine suurendab ka printimis- ja montaažiaega.

Järgmises jaotises näeme, kuidas neid mõlemaid meetodeid liigendite trükkimiseks õigesti projekteerida ja rakendada.

Näpunäiteid 3D-trükkimise ühenduskohtade ja -osade jaoks

Ühendusliidete ja -osade printimine võib olla üsna keeruline. Seega panin kokku mõned nõuanded ja nipid, mis aitavad teil protsessi sujuvalt läbi viia.

Edukas 3D-trükk sõltub nii disainist kui ka printerist. Seega jagan näpunäited kahte ossa; üks disainile ja teine printerile.

Sukeldume kohe sellesse.

Nõuanded ühenduskohtade ja omavahel ühendatud osade projekteerimiseks

Valige õige kliirens

See on oluline, eriti siis, kui te trükite osi kohapeal.

Enamik kogenud kasutajaid soovitab alustuseks 0,3 mm vahekaugust. Siiski võite katsetada vahemikus 0,2 mm ja 0,6 mm, et leida enda jaoks kõige sobivam.

Hea rusikareegel on, et kasutage vahekaugusena kahekordset kihi paksust, millega te trükite.

Vaba ruum võib olla arusaadavalt väike, kui trükitakse omavahel seotud ühendusi, nagu sõrmkübarad, mis ei võimalda suhtelist liikumist. Kui aga trükite detaili, nagu näiteks kuuliitmik või liigend, mis nõuab suhtelist liikumist, peate kasutama nõuetekohast tolerantsi.

Sobiva vahekauguse valimisel võetakse arvesse materjali tolerantsi ja tagatakse, et kõik osad sobivad pärast printimist õigesti kokku.

Kasutage fileed ja kandid

Pikkade sihvakate liitmike ühendusliidete ja väändusliidete puhul tekib ühendamisel sageli suur pinge. Surve tõttu võivad nende aluse või pea teravad nurgad olla sageli pragude ja murdude tekkekohtadeks või fookuspunktideks.

Seega on hea konstrueerimistava kõrvaldada need teravad nurgad, kasutades fileeringuid ja faste. Lisaks tagavad need ümardatud servad parema vastupidavuse pragude ja murdude vastu.

Prindi ühendused 100% täitega

Nagu ma eelnevalt mainisin, kogevad ühendused või klambrid mõnes ühendamisprotsessis suurt koormust. 100%-lise täidisega trükkimine annab neile parema tugevuse ja vastupidavuse, et nad suudaksid nendele jõududele vastu pidada. Mõned materjalid on ka paindlikumad kui teised, näiteks nailon või PETG.

Kasutage ühendusklambrite jaoks sobivat laiust

Nende klambrite suuruse suurendamine Z-suunas aitab suurendada liigendi jäikust ja tugevust. Parima tulemuse saavutamiseks peaksid teie ühendused olema vähemalt 5 mm paksused.

Ärge unustage tihendamisel oma vahekaugusi kontrollida

Kui mudelit suurendatakse või vähendatakse, muutuvad ka vahekauguste väärtused. Selle tulemuseks võib olla liiga tihe või liiga lõtv sobivus.

Nii et pärast 3D-mudeli printimiseks skaleerimist kontrollige ja tagastage vahekaugus õigetele väärtustele.

Näpunäiteid 3D-trükkimise ühenduskohtade ja omavahel ühendatud osade printimiseks

Siin on mõned näpunäited, kuidas oma printerit seadistada ja kalibreerida, et saavutada parim printimiskogemus.

Kontrollige oma printeri tolerantsust

Erinevatel 3D-printeritel on erinevad tolerantsid. Seega mõjutab see loomulikult ka seda, millise vahekauguse suuruse te oma disainis valite.

Lisaks sellele määravad printeri kalibreerimisseade ja printimise ajal kasutatava materjali tüüp ka detailide lõpliku tolerantsi ja sobivuse.

Seega soovitan kehva sobivuse vältimiseks printida välja tolerantsi testmudeli (Thingiverse). Selle mudeli abil saate määrata oma printeri tolerantsi ja kohandada oma disaini vastavalt.

Makers Muse Tolerance Test on saadaval ka Gumroadist, nagu on näidatud allpool olevas videos.

Ma soovitan vaadata minu artiklit Kuidas kalibreerida oma ekstruder E-Steps & voolukiirus perfektselt, et panna teid õigele teele.

Trükkige ja testige ühendused kõigepealt

Ühendusliidete printimine on üsna raske ja võib mõnikord olla masendav. Seega, et vältida aja ja materjalide raiskamist, printige ja katsetage ühendusi kõigepealt enne kogu mudeli printimist.

Sellises olukorras võimaldab proovitrükk testida tolerantse ja kohandada neid vastavalt enne lõpliku mudeli printimist. Kui teie algne fail on üsna suur, võib olla hea mõte testimiseks asju vähendada.

Kasutage õiget ehitussuunda

FDM-trükitud detailide tugevuse määrab suurel määral kihtide suund.

Parima tulemuse saamiseks printige ühenduskihid paralleelselt ühenduskohaga. Seega, selle asemel, et ehitada ühenduskohad vertikaalselt ülespoole, ehitage need horisontaalselt üle ehitusplaadi.

Et anda teile ettekujutus orientatsiooniga kaasnevatest tugevuse erinevustest, võite vaadata videot, kus 3D-trükitakse poldid ja keermed eri suundades.

See on kõik, mis mul teile ühenduskohtade ja omavahel ühendatud detailide printimise kohta on. Loodan, et see artikkel aitab teil printida täiuslikku ühenduskohta ja laiendab teie loomingulist valikut.

Palju õnne ja head trükkimist!