3D spausdinamos dalys gali būti patobulintos naudojant jungiamąsias jungtis & amp; tarpusavyje susisiekiančias konstrukcijos dalis, tačiau jas spausdinti 3D matmenimis gali būti sudėtinga. Po to, kai 3D spausdinimui nepavyko atspausdinti šių dalių, nusprendžiau parašyti straipsnį apie tai, kaip teisingai jas spausdinti 3D spausdintuvu.

Norėdami 3D spausdintuvu atspausdinti jungiamąsias jungtis ir antspaudus, turėtumėte užtikrinti, kad spausdintuvas būtų tinkamai sukalibruotas, kad jis nebūtų nepakankamai arba per daug išspaustas ir būtų užtikrintas geresnis matmenų tikslumas. Norite palikti tinkamą tarpą ir laisvą vietą tarp dviejų dalių. Siekdami geriausių rezultatų, naudokite bandymus ir klaidas.

Be to, norėdami sėkmingai atsispausdinti šias dalis, turite laikytis kelių svarbių projektavimo patarimų, jei šiuos modelius kuriate patys.

Tai pagrindinis atsakymas, kaip 3D spausdintuvu spausdinti jungiamąsias jungtis ir dalis, tačiau šiame straipsnyje rasite daugiau informacijos ir dizaino patarimų, kurie jums bus naudingi. Taigi skaitykite toliau ir sužinokite daugiau.

Kas yra sąnariai?

Norėdami geriausiai paaiškinti, kas yra sąnariai, paimkime šį apibrėžimą iš medžio apdirbimo. Jungtys - tai vieta, kur dvi ar daugiau dalių sujungiamos į didesnį ir sudėtingesnį objektą.

Nors ši apibrėžtis yra iš medžio apdirbimo srities, ji tinka ir 3D spausdinimui. Taip yra todėl, kad 3D spausdinime jungtis naudojame dviem ar daugiau dalių sujungti, kad sukurtume didesnį objektą su sudėtingesnėmis funkcijomis.

Pavyzdžiui, sąnarius galite naudoti kaip jungčių taškus, kai į mazgą surenkamos kelios dalys. Jais galite sujungti dalis, kurios yra per didelės, kad jas būtų galima atspausdinti ant 3D spausdinimo lovio kaip vieną objektą.

Juos netgi galite naudoti kaip priemonę, leidžiančią judėti dviem standžioms dalims. Taigi, matote, kad sąnariai yra puikus būdas praplėsti savo kūrybinius horizontus 3D spausdinimo srityje.

Kokių tipų yra 3D spausdinamos jungtys?

3D menininkų, kurie nuolat plečia dizaino ribas, dėka 3D spausdintuvu galima atspausdinti daugybę sąnarių tipų.

Jas laisvai galime suskirstyti į dvi kategorijas: susikertančias jungtis ir užspaudžiamąsias jungtis. Panagrinėkime jas.

Blokuojančios jungtys

Sujungimo jungtys populiarios ne tik medžio apdirbimo ir 3D spausdinimo, bet ir akmens apdirbimo srityje. Šios jungtys remiasi dviejų besijungiančių dalių trinties jėga, kad laikytų jungtį.

Vienoje sąnario dalyje turi būti iškilimas, o kitoje dalyje - griovelis, į kurį įleidžiamas iškilimas.

Dėl trinties jėgos tarp abiejų dalių sąnarys laikosi savo vietoje ir paprastai sumažina judesius tarp abiejų dalių, todėl sujungimas yra sandarus.

Dėžutės jungtis

Dėžinis sujungimas yra vienas paprasčiausių sujungimų. Vienos dalies galuose yra dėžės formos iškyšos, panašios į pirštus. Kitoje dalyje yra dėžės formos įdubos arba skylės, į kurias turi tilpti iškyšos. Tada abu galus galima sujungti, kad sujungimas būtų vientisas.

Toliau pateikiamas puikus tarpusavyje sujungtos dėžutės jungties pavyzdys, kurią būtų labai sunku išardyti.

"Dovetail" jungtis

"Dovetail" jungtis yra nedidelė dėžutės jungties atmaina. Vietoj dėžutės formos išsikišimų jos profilis yra labiau pleišto formos, primenantis balandžio uodegą. Pleišto formos išsikišimai dėl didesnės trinties geriau ir tvirčiau priglunda.

Čia pateikiamas "Impossible Dovetail Box" iš "Thingiverse", kuriame veikia "balandžių uodegos" jungtis.

Liežuvio ir griovelio jungtys

Liežuvėlio ir griovelio jungtys yra dar viena dėžutės jungties atmaina. Šią jungtį galime naudoti jungtims, kurioms reikia slankiojančio mechanizmo ir kitų judesių viena kryptimi.

Jų sujungimo taškų profiliai yra tokie patys kaip ir dėžutės ar uodegos sąnarių. Tačiau šiuo atveju profiliai yra labiau ištempti, todėl susiliečiančios dalys gali santykinai laisvai slankioti viena po kitos.

Puikų šių sąnarių pritaikymą rasite labai populiariuose moduliniuose šešiakampiuose stalčiuose, vadinamuose HIVE.

Kaip matote, oranžiniai skyriai slysta baltuose konteineriuose, todėl susidaro liežuvėlio ir griovelio jungtis, kurios paskirtis - užtikrinti kryptinius judesius.

Tam tikroms konstrukcijoms tikslinga 3D spausdintuvu spausdinti slankiąsias dalis, todėl tai iš tiesų priklauso nuo projekto ir visos operacijos.

Snap-Fit jungtys

"Snap-fit" jungtys yra viena geriausių plastikinių ar 3D spausdintų objektų jungčių galimybių.

Juos sudaro sukibimas arba sulenkimas į tokią padėtį, kad susikertančios dalys laikytųsi savo vietose dėl susikertančių elementų trukdžių.

Taigi, turite suprojektuoti šiuos sujungimo elementus taip, kad jie būtų pakankamai lankstūs ir atlaikytų lenkimo įtampą. Tačiau, kita vertus, jie taip pat turi būti pakankamai tvirti, kad sujungus dalis sąnarys laikytųsi savo vietoje.

Konsolės Snap tinka

Konsolinis fiksatorius naudoja vienos iš dalių plonos sijos gale esančią kablio jungtį. Ją suspaudžiate arba atlenkiate ir įkišate į susidariusį tarpą, kad pritvirtintumėte.

Šioje kitoje dalyje yra įduba, į kurią įlenda ir įkišama kabliukinė jungtis, kad susidarytų jungtis. Kai kabliukinė jungtis įlenda į įdubą, ji vėl įgauna pradinę formą, todėl sandariai priglunda.

To pavyzdys galėtų būti daugelis "Thingiverse" svetainėse matomų "snap fit" dizaino pavyzdžių, pavyzdžiui, modulinis "Snap-Fit" dirižablis. Jo dalys suprojektuotos taip, kad galėtumėte jas užfiksuoti, o ne klijuoti.

Toliau pateiktame vaizdo įraše parodyta puiki pamoka, kaip "Fusion 360" sukurti lengvai užfiksuojamus dėklus.

Žiediniai fiksatoriai

Žiediniai fiksatoriai dažniausiai naudojami apskrito profilio detalėms. Pavyzdžiui, vienos detalės perimetre gali būti išsikišęs briauna, o jos jungiamosios dalies krašte gali būti išpjautas griovelis.

Kai surinkimo metu abi dalis spaudžiate vieną prie kitos, viena dalis deformuojasi ir plečiasi, kol briauna suranda griovelį. Kai briauna suranda griovelį, deformuojanti dalis grįžta į pradinį dydį ir sujungimas yra baigtas.

Žiedinių fiksacinių jungčių pavyzdžiai - rutulinės jungtys, rašiklių dangteliai ir kt.

Toliau pateiktame vaizdo įraše pateikiamas rutulinio šarnyro veikimo pavyzdys.

Torsioninis fiksatorius "Snap Fits

Tokio tipo užspaudžiamos jungtys naudoja plastiko lankstumą. Jos veikia panašiai kaip skląstis. Kabliukas su laisvuoju galu sujungia dvi dalis, užsifiksuodamas ant kitos dalies iškyšos.

Norėdami atlaisvinti šią jungtį, galite paspausti laisvąjį užkabinamos jungties galą. Kiti svarbūs jungčių ir sujungimų tipai, kuriuos galite spausdinti 3D spausdintuvu, yra lankstai, varžtiniai sujungimai, latakų jungtys ir kt.

"Maker's Muse" apžvelgia, kaip kurti 3D spausdinamus vyrius.

Kaip 3D spausdintuvu spausdinti jungiamąsias jungtis ir detales?

Apskritai sąnarius ir dalis 3D spausdintuvu galite spausdinti dviem būdais. Tai yra šie būdai:

• Spausdinimas vietoje (fiksuotos jungtys)
• Atskiras spausdinimas

Geriau apžvelkime šiuos metodus.

Spausdinimas vietoje

Spausdinimas vietoje apima visų sujungtų dalių ir jungčių spausdinimą kartu, kai jos yra sumontuotos. Kaip ir sako pavadinimas "užspaudžiamos jungtys", šios dalys yra sujungtos nuo pat pradžių ir dauguma jų dažnai yra neišimamos.

Galite 3D spausdintuvu spausdinti jungiamąsias jungtis ir dalis vietoje, naudodami nedidelį tarpą tarp sudedamųjų dalių. Dėl tarp jų esančio tarpo sluoksniai tarp jungties dalių tampa silpni.

Taigi po spausdinimo galite lengvai sukti ir laužyti sluoksnius, kad gautumėte visiškai judantį sąnarį. Naudodami šį metodą galite kurti ir spausdinti šarnyrus, rutulinius sąnarius, rutulinius sąnarius su lizdais, sraigtinius sąnarius ir kt.

Toliau pateiktame vaizdo įraše galite pamatyti šią konstrukciją praktiškai. Esu pagaminęs keletą modelių su šia konstrukcija ir ji puikiai veikia.

Vėlesniame skyriuje plačiau aptarsiu, kaip projektuoti sujungimus vietoje.

Juos taip pat galite spausdinti naudodami tirpias atramines struktūras. Po spausdinimo atramines struktūras galite pašalinti naudodami atitinkamą tirpalą.

Atskiras spausdinimas

Taikant šį metodą visos surinkimo dalys spausdinamos atskirai ir vėliau surenkamos. Atskirą metodą paprastai lengviau įgyvendinti nei spausdinimo vietoje metodą.

Šį metodą galite naudoti sukamiesiems, konsoliniams ir kai kuriems žiediniams sandūriniams sujungimams.

Tačiau jam trūksta projektavimo laisvės, kurią suteikia spausdinimo vietoje metodas. Naudojant šį metodą taip pat pailgėja spausdinimo ir surinkimo laikas.

Kitame skyriuje pamatysime, kaip tinkamai suprojektuoti ir įgyvendinti abu šiuos sąnarių spausdinimo metodus.

Patarimai, kaip spausdinti jungiamąsias jungtis ir dalis 3D spausdintuvu

Spausdinti jungiamąsias jungtis ir dalis gali būti gana sudėtinga. Todėl parengiau keletą patarimų ir gudrybių, kad procesas vyktų sklandžiai.

Sėkmingas 3D spausdinimas priklauso ir nuo dizaino, ir nuo spausdintuvo. Todėl patarimus padalysiu į dvi dalis: vieną skirtą dizainui, kitą - spausdintuvui.

Pasinerkime į jį.

Jungčių ir tarpusavyje susisiekiančių dalių projektavimo patarimai

Pasirinkite tinkamą tarpą

Laisvas tarpas - tai tarpas tarp besijungiančių dalių. Jis yra labai svarbus, ypač jei dalis spausdinate vietoje.

Dauguma patyrusių naudotojų pradžioje rekomenduoja naudoti 0,3 mm tarpą. Tačiau galite eksperimentuoti 0,2 mm ir 0,6 mm ribose, kad surastumėte, kas jums labiausiai tinka.

Gera taisyklė yra tokia: kaip tarpą naudoti dvigubai storesnį sluoksnį, nei spausdinama.

Suprantama, kad spausdinant tarpusavyje sujungtas jungtis, pvz., balandžių sąvaržas, kurios neleidžia santykinių judesių, laisvumas gali būti nedidelis. Tačiau jei spausdinate dalį, pvz., rutulinę jungtį arba šarnyrą, kuriam reikalingas santykinis judesys, turite naudoti tinkamą toleranciją.

Pasirinkus tinkamą tarpą atsižvelgiama į medžiagos toleranciją ir užtikrinama, kad po spausdinimo visos dalys teisingai priglustų viena prie kitos.

Naudokite filė ir fasonines dalis

Ilgos plonos jungtys, naudojamos konsoliniuose ir sukamuosiuose sujungimuose, jungimo metu dažnai patiria didelę apkrovą. Dėl spaudimo aštrūs kampai ties jų pagrindu arba galvute dažnai gali tapti įtrūkimų ir įtrūkimų židiniais.

Todėl gera projektavimo praktika yra pašalinti šiuos aštrius kampus naudojant filė ir fasonines briaunas. Be to, šie suapvalinti kraštai yra atsparesni įtrūkimams ir lūžiams.

Spausdinimo jungtys su 100 % užpildymu

Kaip minėjau anksčiau, kai kurių jungčių jungtys ar spaustukai jungimo proceso metu patiria didelę apkrovą. Spausdinant juos su 100 % užpildu, jie tampa tvirtesni ir atsparesni šioms jėgoms. Kai kurios medžiagos taip pat yra lankstesnės už kitas, pavyzdžiui, nailonas ar PETG.

Naudokite tinkamo pločio jungiamąsias sąvaržas

Padidinus šių jungčių dydį Z kryptimi, padidėja jungties standumas ir stiprumas. Kad pasiektumėte geriausių rezultatų, jūsų jungtys turėtų būti bent 5 mm storio.

Nepamirškite patikrinti tarpų sandarinimo metu

Didinant arba mažinant modelio mastelį, keičiasi ir laisvumo vertės. Dėl to modelis gali būti per ankštas arba per laisvas.

Taigi, po 3D modelio mastelio nustatymo spausdinimui, patikrinkite ir grąžinkite tinkamas laisvumo vertes.

Patarimai, kaip spausdinti jungiamąsias jungtis ir tarpusavyje susisiekiančias dalis 3D spausdintuvu

Štai keletas patarimų, kaip sukonfigūruoti ir sukalibruoti spausdintuvą, kad spausdinimas būtų geriausias.

Patikrinkite spausdintuvo toleranciją

Skirtingi 3D spausdintuvai turi skirtingus tolerancijos lygius. Todėl, savaime suprantama, tai turi įtakos laisvos vietos, kurią pasirinksite savo projekte, dydžiui.

Be to, spausdintuvo kalibravimo nustatymai ir spausdinant naudojamos medžiagos taip pat lemia galutinę dalių toleranciją ir tinkamumą.

Taigi, kad išvengtumėte prasto priderinimo, rekomenduoju atsispausdinti tolerancijos bandomąjį modelį (Thingiverse). Naudodami šį modelį galėsite nustatyti spausdintuvo toleranciją ir atitinkamai pakoreguoti dizainą.

"Makers Muse" tolerancijos testą taip pat galite įsigyti iš "Gumroad", kaip parodyta toliau pateiktame vaizdo įraše.

Rekomenduočiau perskaityti mano straipsnį "Kaip tobulai sukalibruoti ekstruderio "E-Steps & amp; Flow Rate", kad būtų galima pradėti teisingai dirbti.

Pirmiausia atsispausdinkite ir išbandykite sujungimus

Spausdinti jungiamąsias jungtis yra gana sudėtinga ir kartais gali varginti. Taigi, kad nereikėtų gaišti laiko ir švaistyti medžiagų, prieš spausdindami visą modelį pirmiausia atspausdinkite ir išbandykite jungtis.

Tokiu atveju naudodami bandomąjį atspaudą galėsite išbandyti tolerancijas ir atitinkamai jas pakoreguoti prieš spausdindami galutinį modelį. Jei jūsų pradinis failas yra gana didelis, gali būti gera idėja bandymams sumažinti mastelį.

Naudokite tinkamą kūrimo kryptį

Nuo sluoksnių krypties labai priklauso FDM būdu atspausdintų detalių tvirtumas.

Norėdami pasiekti geriausių rezultatų, spausdinkite jungčių sluoksnius lygiagrečiai jungčiai. Taigi, užuot statę jungtis vertikaliai į viršų, statykite jas horizontaliai skersai statybinės plokštės.

Kad įsivaizduotumėte, kokie stiprumo skirtumai atsiranda dėl orientacijos, galite pažiūrėti vaizdo įrašą, kuriame 3D spausdintuvu atspausdinti varžtai ir sriegiai skirtingomis kryptimis.

Tai viskas, ką turiu jums apie jungiamųjų sąnarių ir tarpusavyje sujungtų dalių spausdinimą. Tikiuosi, kad šis straipsnis padės jums atsispausdinti tobulą jungtį ir praplės jūsų kūrybinį spektrą.

Sėkmės ir laimingo spausdinimo!