3D natisnjene niti, vijaki in vijaki - ali lahko res delujejo?

Roy Hill 15-08-2023
Roy Hill

3D-tiskalniki so zelo vsestranski in veliko ljudi se sprašuje, ali lahko 3D-tiskate navoje, vijake, sornike in druge podobne vrste delov. Ko sem se tudi sam spraševal o tem, sem se odločil, da to preučim in opravim nekaj raziskav, da bi ugotovil odgovore.

V tem članku boste želeli izvedeti veliko podrobnosti, zato si preberite več.

    Ali lahko 3D tiskalnik natisne luknje z navojem, luknje za vijake in dele z navojem?

    Da, v 3D lahko natisnete luknje z navojem, luknje za vijake in dele z navojem, če navoj ni predebel ali tanek. Večji navoji, kot so na pokrovčkih steklenic, so precej enostavni. Drugi priljubljeni deli so matice, vijaki, podložke, modularni montažni sistemi, vizirji za stroje, posode z navojem in celo kolesa za palce.

    Za izdelavo 3D izpisov z navojem lahko uporabite različne vrste tehnologij 3D tiskanja, kot so FDM, SLA in celo SLS, čeprav sta najbolj priljubljeni predvsem FDM in SLA.

    3D tiskanje SLA ali 3D tiskanje s smolo vam v primerjavi s 3D tiskanjem FDM ali 3D tiskanjem s filamenti omogoča veliko natančnejše podrobnosti z nitmi, saj deluje pri višjih ločljivostih.

    3D tiskalniki, kot so Ender 3, Dremel Digilab 3D45 ali Elegoo Mars 2 Pro, so naprave, ki lahko zelo dobro natisnejo luknje z navojem in dele z navojem. Če tiskate z dobrimi nastavitvami in izbranim 3D tiskalnikom, boste lahko dobro delali.

    Spodnji videoposnetek prikazuje, kako uporabnik vtisne pipe v 3D natisnjene dele tako, da v model vtisne luknjo in nato uporabi orodje za pipe in ročaj za pipe iz podjetja McMaster.

    Ali lahko SLA natisne niti? Odtisi z rezino z narezkom

    Da, navoje lahko 3D-tiskate s 3D-tiskalniki s smolo SLA. To je idealno, saj zagotavlja visoko natančnost in točnost izbranega modela, vendar priporočam uporabo smole, ki dobro obvladuje vijake. Inženirske ali trpežne smole so odlične za 3D-tiskanje navojev vijakov, ki jih je mogoče vrezati.

    SLA je odlična izbira za oblikovanje niti, saj ima visoko ločljivost in natančnost. 3D-tiskanje predmetov lahko poteka z zelo visoko ločljivostjo do 10 mikronov.

    Priporočam uporabo močne smole, kot je Siraya Blu Tough Resin, ki zagotavlja neverjetno trdnost in vzdržljivost ter je kot nalašč za izpise z vijaki ali 3D-tiskanje predmetov z navojem.

    Kako naviti 3D natisnjene dele

    Izdelava 3D natisnjenih niti je mogoča z uporabo programske opreme CAD in uporabo vgrajenega oblikovanja niti v modelih. Primer sta orodje za izdelavo niti in orodje za tuljavo v programu Fusion 360. Uporabite lahko tudi edinstveno metodo, imenovano spiralna pot, ki vam omogoča izdelavo poljubne oblike niti.

    Niti za 3D tiskanje v oblikovanju

    Tiskanje navojev je odlična možnost, saj zmanjša morebitne poškodbe, ki bi lahko nastale pri ročnem tapkanju 3D natisnjenega dela za ustvarjanje navojev, vendar boste verjetno morali narediti nekaj poskusov in napak, da boste dosegli dovolj dobro velikost, tolerance in dimenzije.

    Pri 3D-tiskanju so prisotni krčenje in drugi dejavniki, zato bo morda potrebnih nekaj testov.

    Glede na potrebe lahko natisnete navoje različnih dimenzij. Z uporabo standardne programske opreme CAD z vgrajenimi orodji za tiskanje navojev lahko natisnete 3D del z navojem v notranjosti.

    Tukaj je opisano, kako natisniti niti v programu TinkerCAD.

    Najprej morate ustvariti račun TinkerCAD, nato pojdite na "Ustvari novo zasnovo" in videli boste ta zaslon. Na desni strani si oglejte "Osnovne oblike" in kliknite na to, da se vam odpre spustni meni z veliko drugimi vgrajenimi deli zasnove, ki jih lahko uvozite.

    Kasneje sem v delovno ravnino uvozil kocko, ki sem jo uporabil kot predmet za ustvarjanje niti v njej.

    V spustnem meniju se pomaknite do dna in izberite "Shape Generators".

    Poglej tudi: Ali so 3D natisnjeni deli močni in vzdržljivi? PLA, ABS in PETG

    V meniju "Shape Generators" najdete del z metričnim navojem ISO, ki ga lahko povlečete in spustite v delovno ravnino.

    Ko izberete nit, se prikaže veliko parametrov, s katerimi lahko nit prilagodite svojim željam. Dolžino, širino in višino lahko spreminjate tudi s klikanjem in vlečenjem majhnih polj znotraj predmeta.

    Tako je videti, ko uvozite kocko kot "Solid" in premaknete nit v kocko, potem ko ste jo izbrali kot "Hole". Nit lahko preprosto povlečete, da jo premaknete, in uporabite zgornjo puščico, da povečate ali zmanjšate višino.

    Ko je predmet zasnovan tako, kot želite, lahko izberete gumb "Izvozi" in ga pripravite za tiskanje 3D.

    Izbirate lahko med formati .OBJ, .STL, ki se standardno uporabljajo za 3D tiskanje.

    Ko sem prenesel zasnovo kocke z navojem, sem jo uvozil v rezalnik. Spodaj si lahko ogledate zasnovo, uvoženo v program Cura za tiskanje z vlakni in Lychee Slicer za tiskanje s smolo.

    To je postopek za TinkerCAD.

    Če želite izvedeti, kako to narediti v naprednejši programski opremi, kot je Fusion 360, si oglejte spodnji videoposnetek podjetja CNC Kitchen o treh načinih ustvarjanja 3D natisnjenih niti.

    Ta tehnika tiskanja navojev na 3D dele je zelo preprosta. Ko je del natisnjen, se v po meri izdelano vdolbino vstavijo vtisnjeni vložki.

    Podobno kot pri vložkih za stiskanje lahko uporabite tudi nekaj podobnega, kot so šestkotne matice s toploto za potiskanje in vstavljanje navojev neposredno v 3D tisk, kjer je oblikovana vdolbina.

    Morda bi bilo to mogoče narediti tudi brez vdolbine, vendar bi bilo za to potrebno več toplote in sile, da bi prodrli skozi plastiko. Ljudje običajno uporabljajo nekaj podobnega kot spajkalnik in ga segrejejo do temperature taljenja plastike, ki jo uporabljajo.

    V nekaj sekundah bi se moral potopiti v vaš 3D tisk in ustvariti čudovito vstavljeno nit, ki jo lahko uporabite. Dobro bi moral delovati z vsemi vrstami filamentov, kot so PLA, ABS, PETG, najlon & amp; PC.

    Ali so 3D natisnjene niti močne?

    Natisnjene niti 3D so močne, če so natisnjene iz močnih materialov, kot so trpežna/tehnična smola ali filament ABS/najlon. Natisnjene niti 3D iz PLA se morajo dobro držati in biti vzdržljive za funkcionalne namene. Če uporabite običajno smolo ali krhek filament, natisnjene niti 3D morda ne bodo močne.

    CNC Kitchen je posnela videoposnetek, v katerem je preizkusila, kako močni so navojni vložki v primerjavi s 3D natisnjenimi nitmi, zato si ga vsekakor oglejte, če želite podrobnejši odgovor.

    Drugi dejavnik pri 3D-tiskanih nitih je usmerjenost, v kateri tiskate predmete.

    Vodoravno natisnjeni 3D vijaki s podporami lahko veljajo za močnejše v primerjavi z navpično natisnjenimi 3D vijaki. Spodnji videoposnetek prikazuje nekaj testiranj različnih orientacij pri 3D tiskanju vijakov in navojev.

    Preverja se trdnostni preskus, zasnova vijaka in samih navojev, stopnja obremenitve, ki jo lahko prenese, in celo preskus navora.

    Ali lahko vijačite v 3D natisnjeno plastiko?

    Da, v 3D natisnjeno plastiko lahko vijačite, vendar je treba to storiti previdno, da plastika ne poči ali se stopi. Pomembno je, da uporabite pravo vrsto svedra in da hitrost vrtanja ne povzroča prevelike toplote, ki lahko negativno vpliva na plastiko, zlasti PLA.

    Vijačenje v plastiko ABS naj bi bilo veliko lažje kot pri drugih filamentih. Plastika ABS je manj krhka in ima tudi visoko tališče.

    Če imate nekaj osnovnih oblikovalskih spretnosti, bi morali biti sposobni v tiskalnik vgraditi luknjo, tako da vam ne bi bilo treba vrtati luknje v model. Izvrtana luknja ne bi bila tako vzdržljiva kot luknja, ki je vgrajena v model.

    Dobra praksa je, da se luknja natisne med tiskanjem modela. Če primerjam natisnjeno in izvrtano luknjo, je natisnjena luknja zanesljivejša in močnejša.

    Vrtanje lahko poškoduje celotno arhitekturo. Tukaj imam nekaj koristnih nasvetov za natančno vrtanje luknje v 3D plastiko, ne da bi pri tem poškodovali arhitekturo:

    Pravokotno vrtanje

    Natisnjena plastika ima različne plasti. Vrtanje v natisnjeno plastiko v napačni smeri bo povzročilo cepljenje plasti. Med raziskovanjem te težave sem ugotovil, da moramo vrtalni stroj uporabiti pravokotno, da naredimo luknjo, ne da bi poškodovali arhitekturo.

    Vrtanje dela na toplem

    Če vrtalno točko pred vijačenjem segrejete, se bosta njena trdota in krhkost zmanjšali. Ta tehnika naj bi pomagala preprečiti nastanek razpok na vaših 3D izpisih.

    V ta namen lahko uporabite sušilec za lase, vendar ne smete povečati temperature do te mere, da bi se preveč zmehčala, še posebej pri PLA, saj ima precej nizko toplotno odpornost.

    Kako vgraditi oreščke v 3D tisk

    Matice je mogoče vgraditi v 3D-iztise predvsem tako, da model oblikujete tako, da lahko v vdolbino namestite matico. Primer tega je iz modela Thingiverse z imenom Accessible Wade's Extruder, ki za sestavo zahteva kar nekaj vijakov, matic in delov.

    V model so vgrajene vdolbine, tako da se vijaki in matice bolje prilegajo.

    Še ena veliko bolj zapletena zasnova, ki ima več vdolbin s šestkotnimi površinami za pritrditev matic, je Gryphon (Foam Dart Blaster) iz Thingiverse. Oblikovalec tega modela potrebuje veliko M2 & amp; M3 vijaki, kot tudi M3 matice in še veliko več.

    Poglej tudi: Kako 3D tiskati povezovalne spoje & amp; medsebojno povezovanje delov

    Na različnih spletnih platformah, kot sta Thingiverse in MyMiniFactory, lahko dobite veliko pripravljenih modelov, v katere so oblikovalci že vgradili matice za 3D-odtiske.

    Za več podrobnosti si oglejte spodnji videoposnetek.

    Kako popraviti niti 3D tiskalnika, ki se ne prilegajo

    Če želite popraviti navoje tiskalnika 3D, ki se ne prilegajo, morate skrbno umeriti korake ekstrudatorja, da bo ekstrudiral pravilno količino materiala. Umerite in prilagodite lahko tudi multiplikator ekstrudiranja, da dobite natančnejšo hitrost pretoka za dobro toleranco. Pri tem bo težave povzročilo pretirano ekstrudiranje.

    Oglejte si moj članek o 5 načinih, kako odpraviti prekomerno iztiskanje pri 3D-odtisih.

    Roy Hill

    Roy Hill je strasten navdušenec nad 3D-tiskanjem in tehnološki guru z bogatim znanjem o vseh stvareh, povezanih s 3D-tiskanjem. Z več kot 10-letnimi izkušnjami na tem področju je Roy obvladal umetnost 3D oblikovanja in tiskanja ter postal strokovnjak za najnovejše trende in tehnologije 3D tiskanja.Roy je diplomiral iz strojništva na Kalifornijski univerzi v Los Angelesu (UCLA) in je delal za več uglednih podjetij na področju 3D-tiskanja, vključno z MakerBot in Formlabs. Sodeloval je tudi z različnimi podjetji in posamezniki, da bi ustvaril 3D-tiskane izdelke po meri, ki so spremenili njihovo industrijo.Poleg svoje strasti do 3D-tiskanja je Roy navdušen popotnik in navdušenec na prostem. Rad preživlja čas v naravi, pohodništvu in kampiranju z družino. V prostem času je tudi mentor mladim inženirjem in svoje bogato znanje o 3D-tiskanju deli prek različnih platform, vključno s svojim priljubljenim blogom 3D Printerly 3D Printing.