Ima mnogo ljudi koji se bave 3D ispisom opreme, ali može biti problem odlučiti koju nit koristiti za njih. Ovaj će vas članak uputiti koji su najbolji filamenti za zupčanike, kao i kako ih 3D ispisati.

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

Jesu li 3D tiskani zupčanici dovoljno jaki?

Da, 3D tiskani zupčanici dovoljno su jaki za mnoge uobičajene mehanizme i za različite namjene. Materijali poput najlona ili polikarbonata poželjniji su za zupčanike za tiskanje jer su jači i izdržljiviji. 3D tiskani zupčanici mogu se dati prednost u odnosu na metalne zbog njihove manje težine, za projekte robotike ili zamjene.

Nadalje, dizajniranje i ispis vlastitih dijelova može vam uštedjeti mnogo vremena, budući da naručite zamjenske za neki mehanizmi mogu potrajati.

S druge strane, 3D ispisani zupčanici najvjerojatnije su preslabi za teške strojeve, bez obzira na vrstu filamenta koji koristite, osim ako ih ispisujete kod profesionalaca centar koji koristi vrlo jake materijale.

Ovdje je primjer videozapisa korisnika koji je uspješno zamijenio oštećeni plastični zupčanik za radio-upravljani automobil s 3D ispisanim najlonskim filamentom.

Ovisno o za što namjeravate koristiti zupčanike, različiti materijali će dati bolje rezultate, a ja ću proći kroz odgovarajućekozmetički vazelin. Super Lube je vjerojatno popularnija opcija za 3D ispis iako ima više od 2000 ocjena, 85% ima 5 zvjezdica ili više u vrijeme pisanja.

Mnogi korisnici 3D pisača koriste Super lubrikant za niz dijelova kao što su šarke, linearne tračnice, šipke i više. Ovo bi bio izvrstan proizvod za korištenje i za 3D tiskane zupčanike.

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

Možete li 3D ispisati pužni zupčanik?

Da, možete 3D ispisati pužni zupčanik. Ljudi koriste razne materijale za pužne zupčanike, a najlon je najpopularniji izbor, budući da je jači i izdržljiviji, a slijede ga PLA i ABS, koji rade mnogo bolje kada su podmazani. Korisnici preporučuju tiskanje na 450, kako bi se izbjeglo pretjerano vezivanje i podupirači.

Jedan je korisnik također koristio PETG za ispis pužnog zupčanika za svoje brisače automobila, koji je uspješno radio više od 2,5 godine.

Ovo je video koji testira izdržljivost i čvrstoću i suhih i podmazanih pužnih zupčanika izrađenih od PLA, PETG i ABS, pri velikim brzinama.

Iako je vrlo moguće, projektiranje i tiskanje pužnih zupčanika ispravno može biti malo teško, jer su vam potrebni preciznost i izdržljivost.

Nadalje, podmazivanje zupčanika također može predstavljati neke poteškoće, jer mazivo ima tendencijuukloniti u procesu rotacije, ostavljajući zupčanik nezaštićenim. Zbog toga je najlon obično prvi izbor za pužne zupčanike, jer ne treba dodatno podmazivanje.

Možete li premazati 3D zupčanike?

Da, moguće je premazati 3D zupčanike uspješno ispišite zupčanike i iskoristite ih. Preporučio bih vam da kupite posebnu inženjersku smolu koja može izdržati puno veću silu i okretni moment u usporedbi s normalnom smolom. Također možete umiješati malo fleksibilne smole da bude manje lomljiv. Izbjegavajte predugo stvrdnjavanje dijelova.

Video ispod Michaela Rechtina stvarno je super eksperimentalno testiranje 3D tiskane planetarne mjenjačke kutije korištenjem smole i FDM 3D ispisa. Koristio je Tough PLA & Smola poput ABS-a za ovaj test.

Jedan je korisnik spomenuo da je njihovo iskustvo s 3D ispisanim zupčanicima pokazalo da zupčanici od smole zapravo mogu biti jači od FDM zupčanika. Imali su dvije primjene gdje su se zupci FDM 3D tiskanih zupčanika odrezali, ali su se dobro nosili s 3D ispisima od čvrste smole.

Zupčanici su trajali oko 20 sati prije nego što su pukli ili se deformirali. Na kraju su se prebacili na remenice i remene radi boljih rezultata u svom konkretnom projektu, koji se uspješno izvodi više od 3000 sati.

Može li se PLA koristiti za zupčanike?

Da, PLA se može koristiti za zupčanike i uspješno radi za mnoge korisnike koji 3D printajte ih. Jedan primjer 3D tiskanih zupčanika uspješno izrađenih od PLA je iz Geared Heart 3D printa koji sadrži pokretne zupčanike. Ima više od 300 marki, od kojih su mnoge izrađene od PLA. Za jednostavne modele zupčanika, PLA dobro funkcionira.

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

PLA nije najjači ili najotporniji materijal kada dolazi do izdržljivosti i zakretnog momenta (rotacijska sila), i deformira se na temperaturama od preko 45-500C, ali radi iznenađujuće dobro za svoju pristupačnu cijenu, a vrlo ga je lako nabaviti.

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

Najbolja nit za 3D ispis zupčanika

Čini se da su polikarbonat i najlon najbolji filamenti za 3D ispis zupčanika na kući, zbog njihove izdržljivosti i snage. Polikarbonat ima vrhunska mehanička svojstva. Međutim, najlon je mnogo pristupačniji i svestraniji, zbog čega se često smatra najboljim filamentom, jerkoristi ga više ljudi.

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

1. Polikarbonat

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

Polymaker PolyMax PC je marka filamenta visoke kvalitete koju možete nabaviti na Amazonu. Lakši je za ispis od mnogih drugih polikarbonatnih filamenata koji postoje prema mnogim recenzentima.

Jedan je korisnik opisao da je s njim lako raditi, čak i na Enderu 3. To je kompozitno računalo tako da se odričete čvrstoće i otpornosti na toplinu radi bolje mogućnosti ispisa. Polymaker je napravio ovu ravnotežu jako dobro, a ne trebate čak ni poseban krevet ili kućište da biste dobili izvrsne ispise.

Postoje brojne vrste polikarbonatnih vlakana, koje se razlikuju ovisno o proizvođaču, svakom ima nešto drugačije performanse i ima drugačije zahtjeve.

Ova nit je vrlo jaka i podnosi temperature do 150°C bez deformiranja. Ako trebate otisnuti zupčanik za koji znate da će se zagrijati u mehanizmu, onda bi ovo mogao biti vaš najbolji izbor materijala.

S druge strane, teže ga je ispisati i zahtijeva visoku temperaturu od obojemlaznica i ležište.

2. Najlon

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

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

Također je izdržljiv, a jedan je korisnik spomenuo da je zamjenski zupčanik 3D ispisan u najlonu trajao više od 2 godine . Međutim, skuplji je od PLA i malo ga je teže tiskati, ali postoje mnogi vodiči i upute na internetu koji vam mogu pomoći u ispisu izdržljivih zupčanika.

Potkategorija najlonske niti je ojačana karbonskim vlaknima najlon. Ovo je navodno jače i čvršće od uobičajenog najlonskog filamenta, no mišljenja korisnika u ovom slučaju su pomiješana.

Preporučio bih 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 najlona i ugljičnih vlakana su MatterHackers, ColorFabb i Ultimaker.

Još jedan izvrstan najlonski filament koji možete dobiti za telefonske maske s 3D ispisom je Polymaker Nylon Filament iz Amazona. Korisnici ga hvale zbog njegove čvrstoće, jednostavnosti ispisa i estetike.

Jedan nedostatak najlona je to što ima visoku apsorpciju vlage, pa morate biti sigurnipravilno ga pohranite i održavajte što je moguće sušim.

Neki ljudi preporučuju ispis izravno iz kutije za pohranu s kontroliranom vlagom, kao što je SUNLU filament Dryer iz Amazona.

3. PLA

PLA je nedvojbeno najpopularniji filament za 3D ispis općenito, a to ga čini široko dostupnim i u smislu cijene i raznolikosti završnih obrada.

U pogledu zupčanika, ima dobre performanse, iako nije jak niti otporan kao najlon. Omekšava kada je izložena temperaturama višim od 45-50oC, što nije idealno, ali je svejedno prilično izdržljivo.

Kao što je prethodno spomenuto, možete koristiti sjajne PLA filamente kao što su:

• CC3D Silk PLA
• GST3D PLA
• Overture PLA

Slično najlonskom filamentu, postoje različite varijacije i kompoziti PLA, neki jači od drugih . Videozapis u nastavku prikazuje različite materijale i kompozite i kako reagiraju na okretni moment (ili rotacijsku silu) i uspoređuje njihovu snagu, počevši od različitih vrsta PLA.

Videozapis u nastavku govori o izdržljivosti PLA nakon 2 godine svakodnevne upotrebe (s ovom datotekom Fusion 360 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 ova nit je odličan izbor.

Ponekad bi ljudi ispisivali privremene zamjenske zupčanike od PLA za složenije strojeve, suspješan ishod.

4. PEEK

PEEK je filament vrlo visoke razine koji se može koristiti za zupčanike za 3D ispis, ali zahtijeva specijalizirani 3D printer i profesionalniju postavku.

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

Budući da se PEEK koristi u zrakoplovstvu, medicini i automobilskoj industriji, 3D printanje zupčanika od ovog materijala dalo bi vam iznimne rezultate. Međutim, ovo je vrlo skupo, košta oko 350 USD za 500 g. Također je teško ispisivati ​​kod kuće, zbog čega možda nije idealan izbor.

Pogledajte ovaj videozapis koji daje uvod u PEEK.

Možete provjeriti slične za rasprodaja kod Vision Minera.

Kako ojačati 3D tiskane zupčanike?

Da biste ojačali svoje 3D tiskane zupčanike, možete kalibrirati svoj pisač, ispisati zupčanici okrenuti prema dolje kako biste izbjegli oslonce, prilagodite temperaturu ispisa kako biste bili sigurni da filament dobro prianja, podesite postavke ispune i napravite manje zubaca, tako da svaki zub može biti otisnut deblji i jači.

Kalibrirajte svoj pisač

Kao i sa svakim drugim ispisom, ispravna kalibracija pisača bi vam trebala pomoći da vaši 3D ispisani zupčanici budu jači, kao i dimenzijski točniji.

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

Drugo, kalibrirajte E-korake i Brzina protoka kako biste mogli imati pravu količinu filamenta koja teče kroz ekstruder i izbjeći mrlje ili praznine u vašim 3D ispisanim zupčanicima, što može ugroziti njegov integritet. Ovdje je video koji objašnjava kako napraviti ovu kalibraciju.

Ispišite zupčanik licem prema dolje

Uvijek ispisujte zupčanike licem prema dolje, tako da zubi zupčanika dodiruju ugrađenu ploču. Proizvodi zupčanik s jačim zubima jer je prianjanje sloja sigurnije. Također smanjuje potrebu za potporama, koje kada se uklone mogu oštetiti cjelovitost zupčanika.

Ovdje je videozapis koji detaljnije objašnjava orijentaciju ispisa.

Ako imate zupčanik s montažu, uvijek ispisujte zupčanik na dnu, s montažom na vrhu, kao što je prikazano u videu ispod.

Kalibrirajte temperaturu ispisa

Želite pronaći najbolju temperaturu za svoju nit pravilno otopiti i zalijepiti za sebe. To možete učiniti ispisivanjem tornja za kalibraciju temperature iz Thingiversea.

Postoji novija tehnika za postavljanje tornja za kalibraciju temperature putem Cure. Pogledajte videozapis u nastavku da biste vidjeli kako to možete učiniti za vlastiti 3D pisač.

Podizanje temperature bez kalibracijskog testa može se učiniti da se filament više otopi.i bolje povezuju slojeve. Obično povećanje temperature za 5-10°C dobro funkcionira ako imate takve probleme.

Ovo se može upariti sa smanjenjem ili potpunim uklanjanjem hlađenja, radi boljeg prianjanja slojeva. Međutim, ako ovo ne uspije ojačati vaše zupčanike, trebali biste napraviti test kalibracije.

Prilagodite postavke ispune

Općenito, potrebna vam je vrijednost ispune od najmanje 50% da biste postigli dobra razina čvrstoće za zupčanik, ali vrijednost se može razlikovati ovisno o obrascu ispune.

Neki korisnici preporučuju 100% ispune za manje zupčanike, dok drugi sugeriraju da sve preko 50% radi, a visok postotak ispune će ne praviti razliku. Predloženo je da je trokutasti uzorak ispune dobar za korištenje jer pruža jaku unutarnju potporu.

Jedna postavka ispune koja će vašu opremu učiniti jačom je Postotak preklapanja ispune, koji mjeri preklapanje između ispune i zidova modela. Što je veći postotak, to je bolja veza između zidova i ispune.

Postavka preklapanja ispune postavljena je na 30% prema zadanim postavkama, pa biste je trebali postupno povećavati dok ne vidite više praznina između ispune i opseg vašeg zupčanika.

3D ispis zupčanika s manje zubaca

Manji broj zubaca na zupčaniku znači veće i jače zupčanike, što zauzvrat znači jači ukupni zupčanik. Manji zubi su sklonijilome se i teže ih je točno otisnuti.

Debljina zuba vašeg zupčanika trebala bi biti 3-5 puta veća od kružnog koraka, a povećanjem širine zupčanika proporcionalno se povećava njegova čvrstoća.

Ako vaš projekt to dopušta, uvijek odaberite najmanji potreban broj zubaca. Ovdje je detaljniji vodič o tome kako pristupiti dizajnu zupčanika za maksimalnu snagu.

Postoji stvarno super web stranica pod nazivom Evolvent Design gdje možete izraditi vlastiti dizajn zupčanika i preuzeti STL u 3D ispis.

Kako podmazujete PLA zupčanike?

Za podmazivanje zupčanika trebali biste koristiti mast ili ulje za pokrivanje zupčanika kako bi se lakše okretali i klizali . Popularna maziva za 3D tiskane zupčanike uključuju ona na bazi litija, silikona ili PTFE-a. Dolaze u bočicama za nanošenje i sprejevima, ovisno o vašim željama.

Za PLA, na primjer, najbolje je odabrati lakši lubrikant, iako su gore spomenute masti također naširoko korištene, sa zadovoljavajućim rezultati.

Različite vrste maziva imaju različite načine primjene. Litijeva mast nanosi se izravno na zupčanike, dok PTFE obično dolazi u obliku spreja. Nanesite mazivo po izboru i okrećite zupčanike kako biste bili sigurni da je rotacija glatka.

Neka maziva s dobrim ocjenama uključuju Super Lube 51004 sintetičko ulje s PTFE-om, STAR BRITE bijela litijeva mast ili čak