How to 3D Print Connecting Joints & amp; Interlocking Parts

Roy Hill 14-06-2023
Roy Hill

3D printe dielen kinne wurde ferbettere troch it brûken fan ferbinen gewrichten & amp; gearhingjende dielen binnen it ûntwerp, mar se kinne lestich wêze om dimensjeel te 3D-printsjen. Nei't hawwen wat mislearrings mei 3D printsjen fan dizze dielen, Ik besletten in skriuwe in artikel oer hoe't 3D printsje se korrekt.

Om 3D printsjen ferbining gewrichten & amp; gearhingjende dielen, moatte jo derfoar soargje dat jo printer goed is kalibrearre, sadat it net ûnder of te ekstrudearjen is, wêrtroch't bettere diminsjonele krektens mooglik is. Jo wolle litte in passend bedrach fan romte en klaring tusken de twa dielen. Brûk probearje en flater foar bêste resultaten.

Boppedat, om dizze dielen mei súkses te printsjen, moatte jo ek wat wichtige ûntwerptips folgje as jo dizze modellen sels meitsje.

Dit is it basisantwurd oer hoe't jo ferbinende gewrichten en dielen kinne 3D-printsje, mar d'r binne mear ynformaasje en ûntwerptips dy't jo nuttich sille fine yn dit artikel. Dus, bliuw lêzen om mear te finen.

    Wat binne gewrichten?

    Om it bêste út te lizzen wat gewrichten binne, litte wy dizze definysje fan houtwurking opheffe. Joints binne in plak dêr't twa of mear dielen gearfoege wurde om in grutter, komplekser objekt te foarmjen.

    Hoewol dizze definysje fan houtwurk is, hâldt it noch wetter foar 3D-printsjen. Dit komt om't wy jointsjes brûke yn 3D-printsjen om twa of mear dielen byinoar te ferbinen om in grutter objekt te meitsjen mei komplekserbepaalt de sterkte fan FDM-printe dielen foar in grut part.

    Foar de bêste resultaten, printsje de lagen fan 'e ferbiningen parallel mei de joint. Dus, ynstee fan it bouwen fan de ferbinings fertikaal omheech, bouwe se horizontaal oer de bou plaat.

    Om jo in idee fan de sterkte ferskillen dy't foarkomme mei oriïntaasje, kinne jo kontrolearje út de fideo dat 3D printsje bouten en triedden yn ferskate rjochtingen.

    Dat is alles wat ik foar jo haw oer it printsjen fan ferbinende gewrichten en ynelkoarste dielen. Ik hoopje dat dit artikel jo helpt om de perfekte joint te printsjen en jo kreative berik út te wreidzjen.

    Goed lok en lokkich printsjen!

    funksjonaliteit.

    Jo kinne bygelyks joints brûke as ferbiningspunt foar it gearstallen fan ferskate dielen yn in gearstalling. Jo kinne se brûke om dielen te kombinearjen dy't te grut binne om as ien objekt op jo 3D-printbêd te printsjen.

    Jo kinne se sels brûke as in middel om wat beweging mooglik te meitsjen tusken twa oars stive dielen. Sa kinne jo sjen dat gewrichten in geweldige manier binne om jo kreative horizonten te ferlingjen yn 3D-printsjen.

    Wat soarten 3D-printe gewrichten binne der?

    Mei tank oan 3D-artysten dy't trochgeane grinzen te ferleegjen fan ûntwerp, der binne in protte soarten gewrichten kinne jo 3D printsje.

    Wy kinne los ferdielen se yn twa kategoryen; Interlocking gewrichten en snap-fit ​​gewrichten. Litte wy nei harren sjen.

    Interlocking Joints

    Interlocking joints binne populêr net allinnich yn houtwurk en 3D printsjen, mar ek yn stienwurk. Dizze gewrichten fertrouwe op 'e wriuwingskrêft tusken twa parende dielen om it gewricht te hâlden.

    It ûntwerp foar in yninoar lizzende ferbining freget om in protrusion op ien diel. Oan it oare diel is der in sleat of groef dêr't it protrusion yn past.

    De wriuwingskrêft tusken beide dielen hâldt it gewricht op syn plak, meastentiids ferminderet de beweging tusken de twa dielen, sadat de ferbining strak is.

    Box Joint

    De boks joint is ien fan 'e ienfâldichste yninoar sletten gewrichten. Ien diel hat in rige fan doaze-foarmige finger-lykas projeksjes op syn ein. Oan it oare part binne d'r doazefoarmigeútsparrings of gatten foar de projeksjes om yn te passen. Jo kinne dan beide úteinen byinoar ferbine foar in naadleaze ferbining.

    Hjirûnder is in geweldich foarbyld fan in yninoar lizzende doaze-ferbining dy't jo tige dreech fine om útinoar te lûken.

    Dovetail Joint

    De Dovetail Joint is in lichte fariaasje fan de doaske joint. Ynstee fan doazefoarmige projeksjes hat syn profyl mear in wigfoarm dy't liket op in douwesturt. De wigfoarmige projeksjes biede in bettere, strakkere fit troch de ferhege wriuwing.

    Hjir is in dovetail joint yn aksje mei de Impossible Dovetail Box fan Thingiverse.

    Tongue and Groove Joints

    Tong- en groef-gewrichten binne in oare fariaasje fan 'e doaze-gewricht. Wy kinne dizze ferbining brûke foar ferbiningen dy't in slidemeganisme nedich binne en oare bewegingen yn ien rjochting.

    De profilen fan har ferbiningspunten binne krekt as dy yn doaze- of dovetail-gewrichten. Yn dit gefal binne de profilen lykwols mear útwreide, wêrtroch't de parende dielen relatyf frijheid jouwe om ûnderinoar te gliden.

    Jo kinne in poerbêste ymplemintaasje fan dizze gewrichten fine yn 'e tige populêre Modular Hex Drawers neamd The HIVE.

    Sa't jo sjen kinne, glydzje de oranje fakken yn 'e wite konteners, wêrtroch in tong- en groef-gearwurking produsearret dy't in doel hat om de rjochtingsbewegingen nedich te hawwen.

    It makket sin te 3D printsjen sliding dielen foar bepaalde ûntwerpen, dus it echt hinget ôf fan deprojekt en operaasje as gehiel.

    Snap-Fit Joints

    Snap-Fit Joints binne ien fan 'e bêste ferbiningsopsjes rûnom foar plestik of 3D-printe objekten.

    Se binne foarme troch it snappen of bûgen fan de parende dielen yn in posysje dêr't se yn plak wurde hâlden troch de ynterferinsje tusken yninoar sletten funksjes.

    Dus, jo moatte dizze yninoar sletten funksjes ûntwerpe om fleksibel genôch te wêzen om wjerstean de stress fan bûgen. Mar, oan 'e oare kant, moatte se ek stiif genôch wêze om it gewricht op it plak te hâlden nei it ferbinen fan de dielen.

    Cantilever Snap Fits

    De cantilever snap fit utilizes in heakke connector op 'e ein fan in slanke beam fan ien fan de dielen. Jo squeeze of deflect it en ynfoegje it yn 'e oanmakke gat om it fêst te meitsjen.

    Dit oare diel hat in útsparring dêr't de heakke connector glydt en snapt yn om de joint te meitsjen. Sadree't de heakke ferbining yn 'e holte glydt, krijt it syn oarspronklike foarm werom, en soarget foar in strakke fit.

    In foarbyld hjirfan soe in protte snap-fit-ûntwerpen wêze dy't jo sjogge yn Thingiverse lykas it Modular Snap-Fit Airship. It hat de dielen ûntworpen op in manier wêrop jo de dielen yn plak kinne snappe ynstee fan se te lijmen.

    De fideo hjirûnder lit in geweldige tutorial sjen oer it meitsjen fan maklike snapfit gefallen yn Fusion 360.

    Annular Snap Past

    Annular snap gewrichten wurde faak brûkt op dielen mei circular profilen. Foarbygelyks, ien komponint kin hawwe in ridge dy't stekt út syn omtrek, wylst syn paring diel hat in groove snije yn syn râne.

    Sjoch ek: 30 Fluch & amp; Maklike dingen om te 3D-printsjen yn minder dan in oere

    As jo ​​drukke beide dielen by assembly, ien diel bûge en breder oant de nok fynt it groove. Sadree't de ridge fynt de groove, it part deflecting werom nei syn oarspronklike grutte, en de joint is kompleet.

    Foarbylden fan ringfoarmige snap fit gewrichten omfiemet bal en socket gewrichten, pen caps, etc.

    De fideo hjirûnder is in foarbyld fan hoe't in bal joint wurket.

    Torsional Snap Past

    Dizze soarten snap-fit ​​gewrichten brûke de fleksibiliteit fan plestik. Se wurkje op in manier nei in latch. In heakke connector mei in frije ein hâldt de twa dielen byinoar troch latching op in protrusion op it oare diel.

    Om losmeitsje dizze joint, kinne jo drukke op it frije ein fan de heakke connector. Oare opmerklike soarten ferbiningen en gewrichten dy't jo 3D-printsje kinne omfetsje skarnieren, schroefverbindingen, gootkoppelingen, ensfh.

    Maker's Muse giet oer hoe't jo 3D-printbere skarnieren ûntwerpe kinne.

    Hoe dogge jo 3D Print Ferbining Joints & amp; Underdielen?

    Yn it algemien kinne jo joints en dielen op twa manieren 3D-printsje. Dizze omfetsje:

    • In-place printing (captive joints)
    • Apart printing

    Litte wy dizze metoaden better besjen.

    In-Place Printing

    In-Place Printing giet it om it printsjen fan alle ferbûne dielen en gewrichten tegearre yn hargearstalde steat. Lykas de namme "captive joints" seit, wurde dizze dielen fan it begjin ôf gearfoege, en de measte binne faak net útnimbere.

    Jo kinne ferbinende gewrichten en dielen op it plak 3D-printsje troch in lytse klaring te brûken tusken de komponinten . De romte dêrtusken makket de lagen tusken de stikken yn de joint swak.

    Dus, nei it printsjen, kinne jo de lagen maklik draaie en brekke foar in folslein beweechbere joint. Jo kinne ûntwerpe en printsje skarnieren, bal gewrichten, bal en sockets gewrichten, schroef gewrichten, ensfh, mei help fan dizze metoade.

    Jo kinne sjen dit ûntwerp yn de praktyk yn de fideo hjirûnder. Ik haw in pear modellen makke dy't dit ûntwerp hawwe en it wurket hiel goed.

    Ik sil yn in lettere paragraaf mear yngean op hoe't jo in plak gewrichten ûntwerpe kinne.

    Jo kinne ek printsje se mei help fan oplosbare stipe struktueren. Nei it printsjen kinne jo de stipestruktueren dan fuortsmite mei de passende oplossing.

    Apart printsjen

    Dizze metoade giet it om it printsjen fan alle ûnderdielen yn de gearstalling yndividueel en dêrnei gearstald. De aparte metoade is meastentiids makliker te realisearjen as de print-yn-plak-metoade.

    Jo kinne dizze metoade brûke foar torsjonele, cantilever- en guon ringfoarmige snap-fit-gewrichten.

    It mist lykwols de ûntwerpfrijheid dy't de print-in-place-metoade biedt. It brûken fan dizze metoade fergruttet ek de printtiid en assemblagetiid.

    Yn de folgjende paragraaf sille wy sjen hoe't jo goed ûntwerpe enymplemintearje beide metoaden foar it printsjen fan gewrichten.

    Tips foar 3D-printsjen fan ferbiningen en dielen

    It printsjen fan ferbiningen en dielen kin frij yngewikkeld wêze. Dat, ik haw wat tips en trúkjes gearstald om jo te helpen it proses soepel te meitsjen.

    Sjoch ek: Hoe Kalibrearje Jo Extruder E-Stappen & amp; Flow Rate perfekt

    In suksesfolle 3D-print is ôfhinklik fan sawol it ûntwerp as de printer. Dat, ik sil de tips yn twa seksjes ferdiele; ien foar ûntwerp en ien foar de printer.

    Litte wy der rjocht yn dûke.

    Utwerptips foar it ferbinen fan gewrichten en yninoar sletten dielen

    Selektearje de juste klaring

    klaring is de romte tusken de mating dielen. It is wichtich, benammen as jo de dielen op it plak ôfdrukke.

    Meast betûfte brûkers advisearje in klaring fan 0,3 mm foar starters. Jo kinne lykwols eksperimintearje binnen it berik fan 0,2 mm en 0,6 mm om te finen wat it bêste foar jo wurket.

    In goede regel is om dûbele de laachdikte te brûken wêrmei jo printsje as jo klaring.

    De klaring kin begryplik lyts wêze by it printsjen fan yninoar sletten gewrichten lykas dovetails dy't gjin relative beweging tastean. As jo ​​​​lykwols in diel printsje lykas in bal- en socketgewricht of in skarnier dy't relative beweging fereasket, moatte jo de juste tolerânsje brûke.

    It selektearjen fan in juste klaring hâldt rekken mei de tolerânsje fan it materiaal en soarget derfoar dat alle dielen byinoar passe. korrekt nei it printsjen.

    Gebrûk Fillets enChamfers

    Lange slanke ferbiningen yn cantilever en torsjonele snap-fit ​​gewrichten komme faak ûnder in soad stress by it ferbinen. Troch de druk kinne skerpe hoeken oan har basis of holle faak tsjinje as flitspunten of fokuspunten foar skuorren en breuken.

    Sa is it in goede ûntwerppraktyk om dizze skerpe hoeken te eliminearjen mei help fan filets en chamfers. Dêrnjonken jouwe dizze rûne rânen in bettere wjerstân tsjin skuorren en breuken.

    As ik earder neamde, ûnderfine de connectors of klips yn guon gewrichten hege stress by it ferbinen proses. It printsjen mei 100% ynfolling jout se bettere krêft en fearkrêft om dizze krêften te wjerstean. Guon materialen binne ek fleksibeler as oaren, lykas Nylon of PETG.

    Gebrûk in geskikte breedte foar de ferbinende klips

    It fergrutsjen fan de grutte fan dizze klips yn 'e Z-rjochting helpt de stivens en sterkte fan it gewricht. Jo Anschlüsse moatte op syn minst 5 mm dik wêze foar de bêste resultaten.

    Ferjit net om jo klaringen te kontrolearjen by Sealing

    By it skaaljen fan in model omheech of omleech, feroarje de klaringswearden ek. Dit kin resultearje yn in fit dy't úteinlik te strak of te los is.

    Dus, nei it skaaljen fan in 3D-model foar printsjen, kontrolearje en bring de klaring werom nei de juste wearden.

    Tips foar 3D Printing Ferbining fan gewrichten en yninoar sletten dielen

    Hjirbinne wat tips oer hoe't jo jo printer konfigurearje en kalibrearje foar de bêste printûnderfining.

    Kontrolearje de tolerânsje fan jo printer

    Ferskillende 3D-printers hawwe ferskillende nivo's fan tolerânsjes. Dat, fansels, beynfloedet de grutte fan 'e klaring dy't jo kieze yn jo ûntwerp.

    Boppedat bepale de kalibraasjeynstelling fan 'e printer en it type materialen dat jo brûke by it printsjen ek de definitive tolerânsje en fit fan 'e dielen.

    Dus, om minne fits te foarkommen, advisearje ik it printsjen fan in tolerânsjetestmodel (Thingiverse). Mei dit model kinne jo de tolerânsje fan jo printer bepale en jo ûntwerp dêrop oanpasse.

    Jo kinne ek de Makers Muse Tolerance Test fan Gumroad krije, lykas werjûn yn it fideo hjirûnder.

    Ik soe riede in sjek út myn artikel op Hoe te Kalibrearje Jo Extruder E-Stappen & amp; Flow Rate Perfekt om jo op it goede spoar te setten.

    Druk en test de gewrichten earst

    It printsjen fan ferbinende gewrichten is frij dreech en kin soms frustrerend wêze. Dus, om fergriemen fan tiid en materialen foar te kommen, printsje en testje de joints earst foardat jo it folsleine model printsje.

    Yn dizze situaasje sil it brûken fan in testprint jo yn steat meitsje om de tolerânsjes te testen en se dêrop oan te passen foardat jo de definitive printsje model. It kin in goed idee wêze om dingen ôf te skaaljen foar testen as jo orizjinele bestân frij grut is.

    Brûk de juste bourjochting

    De laachrjochting

    Roy Hill

    Roy Hill is in hertstochtlike 3D-printer-entûsjast en technologyguru mei in skat oan kennis oer alle dingen yn ferbân mei 3D-printsjen. Mei mear as 10 jier ûnderfining op it fjild, hat Roy de keunst fan 3D-ûntwerpen en printsjen behearske, en is in ekspert wurden yn 'e lêste trends en technologyen foar 3D-printsjen.Roy hat in graad yn meganyske technyk fan 'e Universiteit fan Kalifornje, Los Angeles (UCLA), en hat wurke foar ferskate renommearre bedriuwen op it mêd fan 3D-printsjen, ynklusyf MakerBot en Formlabs. Hy hat ek gearwurke mei ferskate bedriuwen en partikulieren om oanpaste 3D-printe produkten te meitsjen dy't har yndustry revolúsjoneare.Njonken syn passy foar 3D-printsjen, is Roy in fûle reizger en in outdoor-entûsjast. Hy hâldt fan tiid trochbringe yn 'e natuer, kuierjen en kampearje mei syn famylje. Yn syn frije tiid begeliedt hy ek jonge yngenieurs en dielt er syn skat oan kennis oer 3D-printsjen fia ferskate platfoarms, wêrûnder syn populêre blog, 3D Printerly 3D Printing.