Hai moita xente que imprime engrenaxes en 3D, pero pode ser un problema decidir que filamento usar para eles. Este artigo guiarache sobre cales son os mellores filamentos para engrenaxes, así como sobre como imprimilos en 3D.

Se isto é o que estás buscando, continúa lendo para obter información útil sobre o 3D. engrenaxes impresas.

As engrenaxes impresas en 3D son o suficientemente fortes?

Si, as engrenaxes impresas en 3D son o suficientemente resistentes para moitos mecanismos comúns e para diversos usos. Os materiais como o nailon ou o policarbonato son preferibles para imprimir engrenaxes, xa que son máis resistentes e duradeiros. As engrenaxes impresas en 3D poden ser preferidas ás metálicas debido ao seu peso máis lixeiro, para proxectos de robótica ou substitucións.

Ademais, deseñar e imprimir as túas propias pezas pode aforrarche moito tempo, xa que pedir substitucións para algúns mecanismos poden levar un tempo.

Por outra banda, é probable que as engrenaxes impresas en 3D sexan demasiado débiles para maquinaria pesada, independentemente do tipo de filamento que esteas a usar, a non ser que as imprimas nun profesional. centro que utiliza materiais moi resistentes.

Aquí tes un vídeo de exemplo dun usuario que substituíu con éxito unha engrenaxe de plástico danada dun coche controlado por radio por un de filamento de nailon impreso en 3D.

Según para o que pretendes usar os engrenaxes, os diferentes materiais darán mellores resultados e pasarei porvaselina cosmética. Non obstante, Super Lube é probablemente a opción máis popular para as impresións en 3D, xa que ten máis de 2.000 valoracións, sendo o 85 % 5 estrelas ou máis no momento da escritura.

Moitos usuarios de impresoras 3D usan Super Lube para unha variedade de pezas como bisagras, carrís lineais, varillas e moito máis. Este sería un excelente produto para usar tamén para engrenaxes impresas en 3D.

Deberías limpar e lubricar as engrenaxes periodicamente para garantir un funcionamento suave do mecanismo (bota unha ollada a esta guía para obter máis información sobre o proceso de limpeza das engrenaxes impresas). ).

Podes imprimir en 3D unha engrenaxe de verme?

Si, podes imprimir engrenaxes de verme en 3D. A xente estivo a usar varios materiais para engrenaxes sen fin, sendo o nailon a opción máis popular, xa que é máis resistente e duradeiro, seguido do PLA e o ABS, que funcionan moito mellor cando se lubrican. Os usuarios recomendan imprimilos a 450, para evitar un encordado e soportes excesivos.

Un usuario tamén utilizou PETG para imprimir unha engrenaxe sen fin para os limpadores dos seus coches, que funcionou con éxito durante máis de 2,5 anos.

Aquí tes un vídeo que proba a durabilidade e resistencia dos engrenaxes de tornillo sinfín tanto secos como lubricados feitos de PLA, PETG e ABS, a altas velocidades.

Aínda que é moi posible, deseña e imprime correctamente engrenaxes de tornillo sin fin. pode ser un pouco difícil, xa que precisa de precisión e durabilidade.

Ademais, lubricar as engrenaxes tamén pode supoñer algunhas dificultades, xa que o lubricante tendea retirar no proceso de rotación, deixando a engrenaxe desprotexida. É por iso que o nailon adoita ser a primeira opción para engrenaxes sen fin, xa que non necesita lubricación adicional.

Podes resinar engrenaxes en 3D?

Si, é posible resinar en 3D. imprime engrenaxes con éxito e úsaas. Recomendo que compre unha resina de enxeñería especial que pode soportar moita máis forza e torque en comparación coa resina normal. Tamén podes mesturar algunha resina flexible para facelo menos fráxil. Evite curar as pezas por moito tempo.

O vídeo que aparece a continuación de Michael Rechtin é un experimento moi interesante que proba unha caixa de engrenaxes planetaria impresa en 3D utilizando resina e impresión 3D FDM. Utilizou Tough PLA & Resina tipo ABS para esta proba.

Un usuario mencionou que a súa experiencia coas engrenaxes impresas en 3D foi que as engrenaxes de resina poden ser realmente máis resistentes que as engrenaxes FDM. Tiñan dúas aplicacións nas que os dentes das engrenaxes impresas en 3D FDM se cortaban, pero funcionaban ben con impresións 3D de resina resistente.

As engrenaxes duraban unhas 20 horas antes de romperse ou deformarse. Acabaron cambiando a poleas e correas para obter mellores resultados no seu proxecto particular, que leva máis de 3.000 horas funcionando con éxito.

Pódese usar PLA para engrenaxes?

Si, o PLA pódese usar para engrenaxes e ten funcionando con éxito para moitos usuarios que Imprimelos en 3D. Un exemplo de engrenaxes impresas en 3D feitas con éxito con PLA é unha impresión 3D Geared Heart que contén engrenaxes en movemento. Ten máis de 300 marcas, moitas delas feitas con PLA. Para modelos de engrenaxes simples, o PLA funciona ben.

Neste caso, os usuarios fixeron as engrenaxes a partir de filamentos como CC3D Silk PLA, GST3D PLA ou Overture PLA, que se poden atopar en Amazon. Algúns tipos de PLA, cores ou compostos funcionan mellor que outros, e volverei sobre estes na seguinte sección.

O PLA non é o material máis forte nin máis resistente cando é defórmase a temperaturas superiores a 45-500 °C, pero ten un rendemento sorprendentemente bo polo seu prezo accesible e é un material moi fácil de adquirir.

Ter un mira este vídeo que proba a resistencia e durabilidade dos engrenaxes de PLA lubricadas.

O mellor filamento para engrenaxes de impresión 3D

O policarbonato e o nailon parecen ser os mellores filamentos para engrenaxes de impresión 3D en casa, debido á súa durabilidade e resistencia. O policarbonato ten propiedades mecánicas superiores. Non obstante, o nailon é moito máis accesible e versátil, polo que adoita considerarse o mellor filamento, xa quemáis xente o usa.

A continuación móstrase unha descrición máis detallada destes filamentos, así como do popular PLA.

1. Policarbonato

O policarbonato non é un filamento común, principalmente porque é un pouco máis caro e necesitas unha impresora cuxa temperatura da boquilla poida alcanzar os 300 °C. Non obstante, aínda se pode clasificar como un filamento estándar, xa que moitas persoas úsano para os seus proxectos na casa.

O Polymaker PolyMax PC é unha marca de filamento de alta calidade que podes conseguir de Amazon. Segundo moitos revisores, é máis fácil imprimir que moitos outros filamentos de policarbonato.

Un usuario describiu como fácil de traballar, mesmo nun Ender 3. É un PC composto polo que renuncias a algo de forza e resistencia á calor para poder imprimilo mellor. Polymaker fixo un balance moi ben, e nin sequera necesitas unha cama ou un recinto especial para obter excelentes impresións.

Hai numerosos tipos de filamentos de policarbonato, que varían segundo o fabricante, cada un. realizando un pouco diferente e tendo diferentes requisitos.

Este filamento é moi forte e soporta temperaturas de ata 150°C sen deformarse. Se precisas imprimir unha engrenaxe que sabes que se quente no mecanismo, entón esta pode ser a túa mellor opción de material.

Por outra banda, é máis difícil de imprimir e require unha alta temperatura. de ambosa boquilla e a cama.

2. Nailon

O nailon é quizais a opción máis popular para os engrenaxes de impresión 3D na casa, e é unha das mellores opcións dos filamentos máis accesibles do mercado.

Este material é resistente. e flexible, e ten unha alta resistencia á calor, o que significa que pode funcionar sen deformarse a temperaturas de ata 120 °C

Tamén é duradeiro, e un usuario mencionou que unha engrenaxe de substitución impresa en 3D en nailon durou máis de 2 anos. . Non obstante, é máis caro que o PLA e é un pouco máis difícil de imprimir, pero hai moitos tutoriais e instrucións en liña que poden axudarche a imprimir engrenaxes duradeiros.

Unha subcategoría de filamentos de nailon é reforzada con fibra de carbono. nailon. Este é supostamente máis forte e ríxido que o filamento de nailon normal, pero as opinións dos usuarios son mesturadas neste caso.

Recomendo ir con algo como o filamento de nailon recheo de fibra de carbono SainSmart de Amazon. A moitos usuarios lles encanta a súa resistencia e durabilidade.

Algunhas marcas populares que ofrecen filamentos de nailon e fibra de carbono son MatterHackers, ColorFabb e Ultimaker.

Outro excelente filamento de nailon que podes usar. pode obter para as fundas de teléfono de impresión 3D é o filamento de nailon Polymaker de Amazon. É aclamado polos usuarios pola súa dureza, facilidade de impresión e estética.

Unha desvantaxe do nailon é que ten unha alta absorción de humidade, polo que debes asegurarte degardalo correctamente e mantelo o máis seco posible.

Algunhas persoas recomendan imprimir directamente desde unha caixa de almacenamento con humidade controlada, como o secador de filamentos SUNLU de Amazon.

3. PLA

O PLA é sen dúbida o filamento de impresión 3D máis popular en xeral, e iso fai que sexa amplamente accesible tanto en termos de prezo como de diversidade de acabados.

En termos de engrenaxes, ten un bo rendemento, aínda que non é tan forte nin resistente como o nylon. Ablandase cando se expón a temperaturas superiores a 45-50oC, o que non é o ideal, pero é bastante duradeiro.

Como se mencionou anteriormente, podes ir cun filamento de PLA excelente como:

• CC3D Silk PLA
• GST3D PLA
• Overture PLA

Semellante ao filamento de nailon, hai diferentes variacións e compostos de PLA, algúns máis resistentes que outros . O seguinte vídeo analiza os diferentes materiais e compostos e como reaccionan ao par (ou á forza de rotación) e compara a súa resistencia, comezando por diferentes tipos de PLA.

O vídeo que aparece a continuación analiza a durabilidade do PLA despois de 2 anos de uso diario (con este ficheiro Fusion 360 usado como exemplo).

Moita xente usa PLA para proxectos menos complexos (como o Geared Heart mencionado anteriormente), e para este tipo de proxectos este filamento é unha excelente opción.

Ás veces, a xente imprimía engrenaxes de substitución temporais de PLA para maquinaria máis complexa, cunresultado exitoso.

4. PEEK

PEEK é un filamento de moi alto nivel que se pode usar para engrenaxes de impresión 3D, pero require unha impresora 3D especializada e unha configuración máis profesional.

Unha das principais propiedades de O PEEK é o forte que é, sendo actualmente o filamento máis forte do mercado que podes mercar e imprimir en 3D na casa, aínda que pode ser difícil conseguir que as condicións de impresión sexan correctas.

Dado que o PEEK se usa no sector aeroespacial, os médicos e industrias do automóbil, os engrenaxes de impresión 3D deste material daríanche resultados excepcionais. Non obstante, este é moi caro, custa uns 350 dólares por 500 g. Tamén é difícil imprimir na casa, polo que quizais non sexa a opción ideal.

Bótalle un ollo a este vídeo que ofrece unha introdución ao PEEK.

Podes consultar outros similares para venda en Vision Miner.

Como facer que as engrenaxes impresas en 3D sexan máis fortes?

Para que as súas engrenaxes impresas en 3D sexan máis fortes, podes calibrar a impresora, imprimir as engrenaxes boca abaixo para evitar que teñan soportes, axuste a temperatura de impresión para asegurarse de que o filamento se adhiera ben, axuste a configuración de recheo e faga menos dentes, para que cada dente se imprima máis groso e forte.

Calibra a túa impresora

Como con calquera impresión, a calibración adecuada da impresora debería axudarche a facer que as túas engrenaxes impresas en 3D sexan máis resistentes e máis precisas dimensionalmente.

En primeiro lugar, ten coidado.sobre a nivelación da cama e a distancia da boquilla desde a cama, para que poida obter unha primeira capa forte e unha boa adherencia da capa para o seu equipo.

En segundo lugar, calibra os E-Steps e Taxa de fluxo para que poidas facer que a cantidade correcta de filamento flúe pola extrusora e evitar manchas ou ocos nos teus engrenaxes impresos en 3D, que poden comprometer a súa integridade. Aquí tes un vídeo que explica como facer esta calibración.

Imprime a engrenaxe cara abaixo

Imprime sempre as engrenaxes cara abaixo, para que os dentes das engrenaxes toquen a placa integrada. Produce un engrenaxe con dentes máis fortes xa que a adhesión da capa é máis segura. Tamén reduce a necesidade de soportes, que cando se eliminan poden danar a integridade da engrenaxe.

Aquí tes un vídeo que explica a orientación da impresión con máis profundidade.

Se tes unha engrenaxe cunha montaxe, imprima sempre a engrenaxe na parte inferior, coa montaxe na parte superior, como se mostra no vídeo a continuación.

Calibra a temperatura de impresión

Queres atopar a mellor temperatura para o teu filamento. derreterse correctamente e pegarse a si mesmo. Podes facelo imprimindo unha torre de calibración de temperatura desde Thingiverse.

Hai unha técnica máis recente para configurar unha torre de calibración de temperatura a través de Cura. Consulta o vídeo que aparece a continuación para ver como podes facelo coa túa propia impresora 3D.

Pódese aumentar a temperatura sen unha proba de calibración para derreter máis o filamento.e fai que as capas se adhieran mellor. Normalmente, aumentar a temperatura entre 5 e 10 °C funciona ben se tes estes problemas.

Isto pódese combinar coa diminución ou eliminación do arrefriamento por completo para conseguir unha mellor adhesión da capa. Non obstante, se isto non funciona para que os teus engrenaxes sexan máis fortes, debes facer unha proba de calibración.

Axustar a configuración de recheo

Xeralmente, necesitas un valor de recheo de polo menos un 50 % para conseguir un bo nivel de resistencia para a engrenaxe, pero o valor pode diferir dependendo do patrón de recheo.

Algúns usuarios recomendan un recheo do 100 % para engrenaxes máis pequenas, mentres que outros suxiren que calquera cousa superior ao 50 % funciona, e unha porcentaxe de recheo elevada non facer a diferenza. Suxeriuse que o patrón de recheo do triángulo é bo usar xa que proporciona un forte soporte interno.

Unha opción de recheo que fará que o teu equipo sexa máis forte é a porcentaxe de superposición de recheo, que mide o solapamento entre o recheo e as paredes. do modelo. Canto maior sexa a porcentaxe, mellor será a conexión entre as paredes e o recheo.

A configuración de superposición de recheo está establecida no 30 % de forma predeterminada, polo que debería aumentar gradualmente ata que non vexa máis ocos entre o recheo e o recheo. o perímetro da túa engrenaxe.

Engrenaxes de impresión 3D con menos dentes

Un número menor de dentes nunha engrenaxe significa dentes máis grandes e máis fortes, o que, á súa vez, significa unha engrenaxe xeral máis forte. Os dentes máis pequenos son máis propensosrompen e son máis difíciles de imprimir con precisión.

O grosor dos dentes da túa engrenaxe debe ser de 3 a 5 veces o paso circular e aumentar o ancho da túa engrenaxe aumenta proporcionalmente a súa resistencia.

Se o teu proxecto o permite, escolle sempre o número mínimo de dentes necesarios. Aquí tes unha guía máis detallada sobre como abordar o deseño de engrenaxes para conseguir a máxima resistencia.

Hai un sitio web moi interesante chamado Evolvent Design onde podes crear o teu propio deseño de engrenaxes e descargar o STL para imprimir en 3D.

Como se lubrican as engrenaxes PLA?

Para lubricar as engrenaxes, debes usar graxa ou aceite para cubrir as engrenaxes para que poidan xirar e deslizarse máis facilmente . Os lubricantes populares para engrenaxes impresas en 3D inclúen os baseados en litio, silicona ou PTFE. Vénse en frascos aplicadores e sprays segundo a túa preferencia.

Para o PLA, por exemplo, o mellor é escoller un lubricante máis lixeiro, aínda que as graxas mencionadas anteriormente foron moi utilizadas tamén, con satisfacción. resultados.

Os diferentes tipos de lubricantes teñen diferentes formas de aplicalos. A graxa de litio aplícase directamente sobre os engrenaxes, mentres que o PTFE adoita presentarse en forma de pulverización. Aplique o lubricante que elixa e xire as engrenaxes para asegurarse de que a rotación sexa suave.

Algúns lubricantes con boas críticas inclúen Aceite sintético Super Lube 51004 con PTFE, Graxa de litio branca STAR BRITE ou mesmo