3D drukātās detaļas var uzlabot, izmantojot savienojošās locītavas & amp; savienojošās detaļas konstrukcijā, taču to 3D drukāšana var būt sarežģīta. Pēc tam, kad bija dažas neveiksmes ar 3D drukāšanu šīs detaļas, es nolēmu uzrakstīt rakstu par to, kā 3D drukāt tās pareizi.

Lai 3D drukātu savienojuma locītavas & amp; savstarpēji savienotas detaļas, jums jānodrošina, ka printeris ir pareizi kalibrēts, lai tas nebūtu nepietiekami vai pārāk ekstrudēts, tādējādi nodrošinot labāku izmēru precizitāti. Starp abām detaļām vēlaties atstāt atbilstošu atstarpi un atstarpi. Lai iegūtu labākos rezultātus, izmantojiet izmēģinājumus un kļūdas.

Turklāt, lai veiksmīgi izdrukātu šīs detaļas, jums būs jāievēro daži svarīgi dizaina padomi, ja veidojat šos modeļus paši.

Šī ir pamatatbilde par to, kā 3D drukāt savienojošos savienojumus un detaļas, taču šajā rakstā ir vēl vairāk informācijas un dizaina padomu, kas jums būs noderīgi. Tāpēc turpiniet lasīt, lai uzzinātu vairāk.

Kas ir locītavas?

Lai vislabāk izskaidrotu, kas ir savienojumi, aplūkosim šo definīciju no kokapstrādes. Savienojumi ir vieta, kur divas vai vairākas daļas tiek savienotas, lai izveidotu lielāku, sarežģītāku objektu.

Lai gan šī definīcija ir kokapstrādes definīcija, tā joprojām attiecas uz 3D drukāšanu. Tas ir tāpēc, ka 3D drukāšanā mēs izmantojam savienojumus, lai savienotu divas vai vairākas detaļas, tādējādi radot lielāku objektu ar sarežģītāku funkcionalitāti.

Piemēram, locītavas var izmantot kā savienojuma punktu vairāku detaļu montāžai mezglā. Tās var izmantot, lai savienotu detaļas, kas ir pārāk lielas, lai tās varētu izdrukāt uz 3D drukas gultnes kā vienu objektu.

Tās var izmantot pat kā līdzekli, kas nodrošina kustību starp divām citādi nekustīgām detaļām. Tātad redzat, ka locītavas ir lielisks veids, kā paplašināt radošos apvāršņus 3D drukāšanā.

Kādi ir 3D drukāto locītavu veidi?

Pateicoties 3D māksliniekiem, kas turpina paplašināt dizaina robežas, ir pieejami daudzi locītavu veidi, kurus var 3D drukāt.

Mēs tos varam brīvi iedalīt divās kategorijās: savienojumi ar bloķēšanu un fiksācijas savienojumi. Apskatīsim tos.

Bloķēšanas šuves

Savstarpēji savienojumi ir populāri ne tikai kokapstrādē un 3D drukāšanā, bet arī akmeņkalšanā. Šie savienojumi balstās uz berzes spēku starp divām savienojošām daļām, lai noturētu savienojumu.

Bloķēšanas savienojuma konstrukcija paredz, ka vienā daļā ir izvirzījums. Otrajā daļā ir sprauga vai rieva, kurā iebīdāms izvirzījums.

Frikcijas spēks starp abām detaļām notur savienojumu vietā, parasti samazinot kustību starp abām detaļām, tāpēc savienojums ir ciešs.

Kastes savienojums

Kastveida savienojums ir viens no vienkāršākajiem savienojumiem. Vienai daļai uz tās gala ir vairāki kastes formas pirkstiņiem līdzīgi izvirzījumi. Otrai daļai ir kastes formas padziļinājumi vai caurumi, kuros ievietot izvirzījumus. Pēc tam abus galus var savienot kopā, veidojot viengabalainu savienojumu.

Zemāk ir redzams lielisks savstarpēji savienota kaste savienojuma piemērs, kuru būtu ļoti grūti izjaukt.

Dovetail locītava

Kārbas savienojums ir neliela kastes savienojuma variācija. Tā vietā, lai veidotu kastes formas izvirzījumus, tā profilam ir ķīļa forma, kas vairāk atgādina balodīša asti. Ķīļa formas izvirzījumi nodrošina labāku un stingrāku montāžu, pateicoties lielākai berzei.

Šeit ir redzams "Dovetail" savienojums darbībā, izmantojot Thingiverse piedāvāto "Impossible Dovetail Box".

Mēbeļu furnitūras šuves un rievsavienojumi

Mēbeļu un rievu savienojumi ir vēl viena kārbas savienojuma variācija. Šo savienojumu varam izmantot savienojumiem, kuriem nepieciešams slīdošs mehānisms un citas kustības vienā virzienā.

To savienojuma punktu profili ir tādi paši kā kastes vai āķa locītavām, taču šajā gadījumā profili ir vairāk izstiepti, nodrošinot savienojamajām daļām relatīvu brīvību savstarpēji slīdēt.

Lielisku šo savienojumu realizāciju var atrast ļoti populārajās modulārajās sešstūrveida atvilktnēs HIVE.

Kā redzat, oranžas krāsas nodalījumi slīd iekšā baltās tvertnēs, veidojot mēbeļu un rievu savienojumu, kam ir nepieciešamas virziena kustības.

Noteiktām konstrukcijām ir lietderīgi 3D drukāt slīdošas detaļas, tāpēc tas ir atkarīgs no projekta un darbības kopumā.

Snap-Fit savienojumi

Savienojumi ar fiksatoru ir viena no labākajām savienojuma iespējām plastmasas vai 3D drukātiem objektiem.

Tos veido saspiežot vai saliecot savienotās detaļas tādā stāvoklī, ka tās turas savā vietā, savstarpēji bloķējoties.

Tāpēc šie bloķēšanas elementi ir jāprojektē pietiekami elastīgi, lai izturētu lieces slodzi. Taču, no otras puses, tiem jābūt arī pietiekami stingriem, lai pēc detaļu savienošanas savienojums noturētos savā vietā.

Konsoles aizdare Snap Fits

Konsoles aizdares fiksators izmanto āķveida savienotāju, kas atrodas vienas detaļas tievās sijas galā. Jūs to saspiežat vai atlieciet un ievietojat izveidotajā spraugā, lai to piestiprinātu.

Šai otrai daļai ir padziļinājums, kurā iebīdāms un iestiprināms savienotājs ar āķi, lai izveidotu savienojumu. Kad savienotājs ar āķi iebīdāms padziļinājumā, tas atgūst sākotnējo formu, tādējādi nodrošinot ciešu savienojumu.

Kā piemēru var minēt daudzus "snap fit" dizainus, kas atrodami Thingiverse, piemēram, Modular Snap-Fit Airship. Tā daļas ir veidotas tā, lai tās varētu saspraust, nevis pielīmēt.

Zemāk pievienotajā videoklipā ir parādīta lieliska pamācība par vienkāršu fiksējošu korpusu izveidi programmā Fusion 360.

Rotējošais aizdares mehānisms

Rotējošos fiksatorus parasti izmanto detaļām ar apaļiem profiliem. Piemēram, vienai detaļai var būt no tās apkārtmēra izvirzīta izciļņa, bet tās savienotajai detaļai var būt rieva, kas iegriezta tās malā.

Kad montāžas laikā abas detaļas saspiežat kopā, viena detaļa deformējas un paplašinās, līdz izciļņi atrod gropi. Kad izciļņi atrod gropi, deformētā detaļa atgriežas sākotnējā izmērā, un savienojums ir pabeigts.

Kā gredzenveida fiksējošo savienojumu piemēri var minēt lodveida savienojumus, pildspalvu vāciņus u. c.

Zemāk pievienotajā videoklipā ir parādīts lodveida locītavas darbības piemērs.

Skrūvējami fiksatori

Šāda veida savienojumi izmanto plastmasas elastību. Tie darbojas līdzīgi fiksatoram. Āķveida savienotājs ar brīvo galu notur divas daļas kopā, fiksējot tās uz otras daļas izvirzījuma.

Lai atbrīvotu šo savienojumu, varat nospiest uz āķa savienojuma brīvā gala. Citi ievērojami savienojumu un savienojumu veidi, kurus varat 3D drukāt, ir eņģes, skrūvju savienojumi, žaunu savienojumi utt.

Maker's Muse aplūko, kā izstrādāt 3D drukas eņģes.

Kā 3D drukāt savienojuma savienojumus un detaļas?

Kopumā locītavas un detaļas 3D formātā var drukāt divos veidos. Tie ir šādi:

• Drukāšana uz vietas (fiksētie savienojumi)
• Atsevišķa drukāšana

Apskatīsim šīs metodes sīkāk.

Drukāšana uz vietas

In-place drukāšana ietver visu savienoto detaļu un savienojumu drukāšanu kopā to saliktā stāvoklī. Kā jau norāda nosaukums "fiksētie savienojumi", šīs detaļas ir savienotas kopā jau no paša sākuma, un lielākā daļa no tām bieži vien nav noņemamas.

Varat 3D drukāt savienojošus savienojumus un detaļas, izmantojot nelielu atstarpi starp sastāvdaļām. Telpa starp tām padara savienojuma detaļu slāņus vājus.

Pēc drukāšanas slāņus var viegli pagriezt un salauzt, lai iegūtu pilnībā kustīgu locītavu. Izmantojot šo metodi, var projektēt un drukāt eņģes, lodveida locītavas, lodveida locītavas, skrūvju locītavas u. c.

Šo konstrukciju praksē varat aplūkot zemāk redzamajā videoklipā. Esmu izgatavojis vairākus modeļus ar šādu konstrukciju, un tā darbojas ļoti labi.

Par to, kā projektēt savienojumus uz vietas, sīkāk aprakstīšu kādā no nākamajām nodaļām.

Tos var arī izdrukāt, izmantojot šķīstošas atbalsta struktūras. Pēc drukāšanas atbalsta struktūras var noņemt, izmantojot atbilstošu šķīdumu.

Atsevišķa drukāšana

Šī metode ietver visu montāžas detaļu drukāšanu atsevišķi un to montāžu pēc tam. Atsevišķo metodi parasti ir vieglāk īstenot nekā drukāšanas uz vietas metodi.

Šo metodi var izmantot vērpes, konsoles un dažiem gredzenveida fiksācijas savienojumiem.

Tomēr tai trūkst projektēšanas brīvības, ko piedāvā drukāšanas uz vietas metode. Izmantojot šo metodi, pagarinās arī drukāšanas un montāžas laiks.

Nākamajā sadaļā apskatīsim, kā pareizi izstrādāt un īstenot abas šīs metodes locītavu drukāšanai.

Padomi 3D drukāšanai savienojuma savienojumu un detaļu izgatavošanai

Savienojuma savienojumu un detaļu drukāšana var būt diezgan sarežģīta. Tāpēc esmu apkopojis dažus padomus un trikus, lai process noritētu raiti.

Veiksmīga 3D drukāšana ir atkarīga gan no dizaina, gan no printera. Tāpēc es sadalīšu padomus divās sadaļās - vienu par dizainu un otru par printeri.

Ļaujiet tam pievērsties.

Dizaina padomi savienojuma šuvju un savstarpēji savienojamu detaļu savienošanai

Izvēlieties pareizo klīrensu

Klīrenss ir atstarpe starp savienojamām daļām. Tas ir ļoti svarīgi, jo īpaši, ja daļas tiek drukātas uz vietas.

Lielākā daļa pieredzējušo lietotāju iesākumā iesaka atstarpi 0,3 mm. Tomēr varat eksperimentēt 0,2 mm un 0,6 mm robežās, lai atrastu sev piemērotāko.

Labs īkšķa noteikums ir izmantot divkāršu slāņa biezumu, ar kādu drukājat, kā klīrensu.

Ja drukājat savstarpēji savienotus savienojumus, piemēram, āķus, kas nepieļauj relatīvu kustību, ir saprotami, ka atstarpe var būt neliela. Tomēr, ja drukājat detaļu, piemēram, lodveida savienojumu vai eņģi, kam nepieciešama relatīva kustība, ir jāizmanto atbilstoša pielaide.

Izvēloties atbilstošu klīrensu, tiek ņemta vērā materiāla pielaide un nodrošināta pareiza visu detaļu salikšana pēc drukāšanas.

Izmantojiet filejas un fasonprofilus

Garie tievenie savienotāji konsolēs un vērpes locītavās savienošanas laikā bieži vien ir pakļauti lielai slodzei. Spiediena dēļ asie stūri pie to pamatnes vai galvas bieži vien var kalpot kā plaisu un lūzumu uzliesmošanas un lūzumu fokusa punkti.

Tāpēc laba projektēšanas prakse ir likvidēt šos asos stūrus, izmantojot filejas un fāzes. Turklāt šīs noapaļotās malas nodrošina labāku izturību pret plaisām un lūzumiem.

Drukas savienotāji ar 100% pildījumu

Kā jau iepriekš minēju, savienotāji vai klipsas dažos savienojumos savienošanas procesa laikā saskaras ar lielu slodzi. to drukāšana ar 100% pildījumu nodrošina tiem lielāku izturību un elastību, lai izturētu šos spēkus. Daži materiāli ir arī elastīgāki par citiem, piemēram, neilons vai PETG.

Savienojuma klipšiem izmantojiet piemērotu platumu

Šo skavu izmēru palielināšana Z virzienā palīdz palielināt savienojuma stingrību un izturību. Lai iegūtu labākos rezultātus, jūsu savienotājiem jābūt vismaz 5 mm bieziem.

Neaizmirstiet pārbaudīt atstarpes blīvēšanas laikā

Palielinot vai samazinot modeli, mainās arī klīrensa vērtības. Tā rezultātā var rasties pārāk cieša vai pārāk vaļīga montāža.

Tāpēc pēc 3D modeļa mērogošanas drukāšanai pārbaudiet un atjaunojiet klīrensu līdz pareizajām vērtībām.

Padomi 3D drukāšanai savienojuma savienojumu un savstarpēji savienojamu detaļu drukāšanai

Šeit ir sniegti daži padomi, kā konfigurēt un kalibrēt printeri, lai nodrošinātu vislabāko drukāšanas pieredzi.

Pārbaudiet sava printera toleranci

Dažādiem 3D printeriem ir atšķirīgi pielaides līmeņi. Tāpēc tas, protams, ietekmē atstarpes lielumu, ko izvēlēsieties savā projektā.

Turklāt no printera kalibrēšanas iestatījumiem un drukāšanas laikā izmantotā materiāla veida ir atkarīga arī detaļu galīgā pielaide un atbilstība.

Tāpēc, lai izvairītos no sliktas montāžas, iesaku izdrukāt pielaides testa modeli (Thingiverse). Izmantojot šo modeli, jūs varēsiet noteikt sava printera pielaidi un attiecīgi pielāgot dizainu.

Makers Muse tolerances testu var iegādāties arī no Gumroad, kā parādīts zemāk redzamajā video.

Es ieteiktu izlasīt manu rakstu par to, kā perfekti kalibrēt jūsu ekstrūdera E soļus un plūsmas ātrumu, lai jūs nostādītu uz pareizā ceļa.

Vispirms izdrukājiet un pārbaudiet savienojumus

Savienojošo savienojumu drukāšana ir diezgan sarežģīta un reizēm var sagādāt vilšanos. Lai netērētu laiku un materiālus, pirms visa modeļa drukāšanas vispirms izdrukājiet un pārbaudiet savienojumus.

Šādā situācijā, izmantojot testa izdruku, varēsiet pārbaudīt pielaides un attiecīgi tās pielāgot pirms galīgā modeļa drukāšanas. Ja jūsu sākotnējais fails ir diezgan liels, testēšanas nolūkos var būt lietderīgi samazināt izmēru.

Izmantojiet pareizo veidošanas virzienu

No slāņu virziena lielā mērā ir atkarīga ar FDM drukāto detaļu izturība.

Lai iegūtu labākos rezultātus, savienotāju slāņus drukājiet paralēli savienojumam. Tātad, tā vietā, lai savienotājus veidotu vertikāli uz augšu, veidojiet tos horizontāli pāri veidošanas plāksnei.

Lai gūtu priekšstatu par stiprības atšķirībām, kas rodas atkarībā no orientācijas, varat aplūkot videoklipu, kurā 3D drukā skrūves un vītnes dažādos virzienos.

Tas ir viss, ko esmu jums sagatavojis par savienojošo savienojumu un savstarpēji savienojamu detaļu drukāšanu. Ceru, ka šis raksts palīdzēs jums izdrukāt perfektu savienojumu un paplašinās jūsu radošās iespējas.

Veiksmi un laimīgu drukāšanu!