Có rất nhiều người yêu thích bánh răng in 3D, nhưng việc quyết định sử dụng dây tóc nào cho họ có thể là một vấn đề. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn những loại dây tóc tốt nhất cho bánh răng, cũng như cách in 3D chúng.

Nếu đây là điều bạn đang tìm kiếm thì hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu một số thông tin hữu ích về 3D bánh răng in.

Liệu bánh răng in 3D có đủ mạnh không?

Có, bánh răng in 3D đủ mạnh cho nhiều cơ chế phổ biến và cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Các vật liệu như nylon hoặc Polycarbonate thích hợp hơn để in bánh răng vì chúng bền hơn và bền hơn. Bánh răng in 3D có thể được ưa chuộng hơn so với bánh răng kim loại do trọng lượng nhẹ hơn, cho các dự án rô-bốt hoặc thay thế.

Hơn nữa, việc thiết kế và in các bộ phận của riêng bạn có thể giúp bạn tiết kiệm rất nhiều thời gian, vì việc đặt hàng thay thế cho một số cơ chế có thể mất một lúc.

Mặt khác, bánh răng in 3D rất có thể quá yếu đối với máy móc hạng nặng, bất kể bạn đang sử dụng loại dây tóc nào, trừ khi bạn in chúng tại một cơ sở chuyên nghiệp trung tâm sử dụng vật liệu rất bền.

Dưới đây là video ví dụ về một người dùng đã thay thế thành công bánh răng nhựa bị hỏng cho ô tô điều khiển bằng radio bằng dây tóc in 3D.

Tùy thuộc vào bạn định sử dụng bánh răng để làm gì, các vật liệu khác nhau sẽ mang lại kết quả tốt hơn và tôi sẽ xem qua các cách phù hợpmỹ phẩm Vaselin. Tuy nhiên, Super Lube có lẽ là tùy chọn phổ biến hơn cho bản in 3D, có hơn 2.000 xếp hạng, 85% là 5 sao trở lên tại thời điểm viết bài.

Nhiều người dùng máy in 3D sử dụng Super Lube cho một loạt các bộ phận như bản lề, đường ray tuyến tính, thanh và hơn thế nữa. Đây sẽ là một sản phẩm tuyệt vời để sử dụng cho các bánh răng in 3D.

Bạn nên vệ sinh và bôi trơn các bánh răng định kỳ để đảm bảo cơ chế vận hành trơn tru (hãy xem hướng dẫn này để biết thêm thông tin về quy trình vệ sinh các bánh răng in ).

Bạn có thể in 3D bánh răng sâu không?

Có, bạn có thể in 3D bánh răng sâu. Mọi người đã và đang sử dụng nhiều vật liệu khác nhau cho bánh răng trục vít, trong đó Nylon là lựa chọn phổ biến nhất vì nó bền hơn và bền hơn, tiếp theo là PLA và ABS, hoạt động tốt hơn nhiều khi được bôi trơn. Người dùng khuyên bạn nên in chúng ở tốc độ 450 để tránh quá nhiều dây và giá đỡ.

Một người dùng cũng đã sử dụng PETG để in bánh răng sâu cho cần gạt nước ô tô của họ, thiết bị này đã hoạt động thành công trong hơn 2,5 năm.

Đây là video kiểm tra độ bền và độ bền của cả bánh răng trục vít khô và được bôi trơn làm từ PLA, PETG và ABS, ở tốc độ cao.

Mặc dù rất có thể, việc thiết kế và in bánh răng trục vít phải chính xác có thể hơi khó khăn vì bạn cần độ chính xác và độ bền.

Hơn nữa, việc bôi trơn các bánh răng cũng có thể gây ra một số khó khăn vì chất bôi trơn có xu hướngđược loại bỏ trong quá trình quay, khiến bánh răng không được bảo vệ. Đây là lý do tại sao nylon thường là lựa chọn đầu tiên cho các bánh răng trục vít, vì nó không cần bôi trơn thêm.

Bạn có thể phủ nhựa các bánh răng in 3D không?

Có, có thể phủ nhựa 3D in bánh răng thành công và sử dụng chúng. Tôi khuyên bạn nên mua loại nhựa kỹ thuật đặc biệt có thể chịu được nhiều lực và mô-men xoắn hơn so với nhựa thông thường. Bạn cũng có thể trộn thêm ít nhựa dẻo vào để bánh bớt giòn. Tránh bảo dưỡng các bộ phận quá lâu.

Video dưới đây của Michael Rechtin là một thử nghiệm thực sự thú vị về Hộp bánh răng hành tinh in 3D sử dụng cả nhựa và in 3D FDM. Anh ấy đã sử dụng Tough PLA & Nhựa giống ABS cho thử nghiệm này.

Một người dùng đã đề cập rằng trải nghiệm của họ về bánh răng in 3D là bánh răng nhựa thực sự có thể bền hơn bánh răng FDM. Chúng có hai ứng dụng trong đó răng của bánh răng in 3D FDM bị cắt, nhưng hoạt động tốt với bản in 3D bằng nhựa cứng.

Các bánh răng tồn tại khoảng 20 giờ trước khi bị gãy hoặc biến dạng. Cuối cùng, họ chuyển sang ròng rọc và dây đai để có kết quả tốt hơn trong dự án cụ thể của họ, dự án đã chạy thành công trong hơn 3.000 giờ.

PLA có thể được sử dụng cho bánh răng không?

Có, PLA có thể được sử dụng cho bánh răng và nó đã hoạt động thành công đối với nhiều người dùng. in 3D chúng. Một ví dụ về các bánh răng in 3D được tạo thành công từ PLA là từ bản in 3D Geared Heart có chứa các bánh răng chuyển động. Nó có hơn 300 Makes, nhiều trong số chúng được làm từ PLA. Đối với các mẫu bánh răng đơn giản, PLA hoạt động tốt.

Trong trường hợp này, người dùng đã tạo bánh răng từ các sợi như CC3D Silk PLA, GST3D PLA hoặc Overture PLA, có thể tìm thấy trên Amazon. Một số loại PLA, màu sắc hoặc vật liệu tổng hợp hoạt động tốt hơn những loại khác và tôi sẽ quay lại những vấn đề này trong phần sau.

PLA không phải là vật liệu bền nhất hoặc đàn hồi nhất khi nó nói đến độ bền và mô-men xoắn (lực quay), và nó biến dạng ở nhiệt độ trên 45-500C, nhưng nó hoạt động tốt một cách đáng ngạc nhiên với giá cả phải chăng và nó là một vật liệu rất dễ kiếm.

Hãy tham khảo hãy xem video kiểm tra độ bền và độ bền của bánh răng PLA được bôi trơn này.

Dây tóc tốt nhất cho bánh răng in 3D

Polycarbonate và Nylon dường như là dây tóc tốt nhất cho bánh răng in 3D tại nhà, do độ bền và sức mạnh của họ. Polycarbonate có tính chất cơ học vượt trội. Tuy nhiên, nylon dễ tiếp cận và linh hoạt hơn nhiều, đó là lý do tại sao nó thường được coi là dây tóc tốt nhất, vìnhiều người sử dụng nó hơn.

Dưới đây là mô tả chi tiết hơn về các sợi này, cũng như PLA rất phổ biến.

1. Polycarbonate

Polycarbonate không phải là dây tóc phổ biến, chủ yếu là vì nó đắt hơn một chút và bạn cần một máy in có nhiệt độ đầu phun có thể lên tới 300°C. Tuy nhiên, nó vẫn có thể được phân loại là dây tóc tiêu chuẩn vì nhiều người sử dụng nó cho các dự án của họ tại nhà.

Polymaker PolyMax PC là nhãn hiệu dây tóc chất lượng cao mà bạn có thể mua từ Amazon. Theo nhiều người đánh giá, nó dễ in hơn rất nhiều sợi Polycarbonate khác hiện có.

Một người dùng đã mô tả rằng nó dễ làm việc, ngay cả trên Ender 3. Đó là một PC tổng hợp, do đó bạn phải từ bỏ một số độ bền và khả năng chịu nhiệt để có khả năng in tốt hơn. Sự cân bằng này đã được Polymaker thực hiện rất tốt và bạn thậm chí không cần một chiếc giường hoặc tủ đặc biệt để có được những bản in tuyệt vời.

Có nhiều loại dây tóc Polycarbonate khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất, mỗi loại hoạt động hơi khác và có các yêu cầu khác nhau.

Dây tóc này rất bền và chịu được nhiệt độ lên tới 150°C mà không bị biến dạng. Nếu bạn cần in một bánh răng mà bạn biết là sẽ nóng lên trong cơ chế, thì đây có thể là lựa chọn vật liệu tốt nhất cho bạn.

Mặt khác, loại này khó in hơn và cần nhiệt độ cao từ cả haivòi phun và giường.

2. Ni lông

Nylon có lẽ là lựa chọn phổ biến nhất cho các bánh răng in 3D tại nhà và nó là một trong những lựa chọn tốt nhất trong số các loại sợi phổ thông và giá cả phải chăng trên thị trường.

Vật liệu này bền linh hoạt và có khả năng chịu nhiệt cao, nghĩa là nó có thể hoạt động mà không bị biến dạng ở nhiệt độ lên tới 120°C

Nó cũng bền, với một người dùng đã đề cập rằng bánh răng thay thế được in 3D bằng nylon kéo dài hơn 2 năm . Tuy nhiên, nó đắt hơn PLA và khó in hơn một chút, nhưng có rất nhiều hướng dẫn và hướng dẫn trực tuyến có thể giúp bạn in các bánh răng bền.

Một loại phụ của dây tóc nylon được gia cố bằng sợi carbon nylon. Loại này được cho là bền hơn và cứng hơn so với dây tóc ni-lông thông thường, tuy nhiên, ý kiến ​​của người dùng còn trái chiều trong trường hợp này.

Tôi khuyên bạn nên sử dụng một thứ gì đó như Dây tóc ni-lông SainSmart chứa đầy sợi carbon từ Amazon. Nhiều người dùng yêu thích độ chắc chắn và độ bền của nó.

Một số thương hiệu phổ biến cung cấp sợi nylon bằng sợi carbon và sợi carbon là MatterHackers, ColorFabb và Ultimaker.

Một loại sợi nylon tuyệt vời khác mà bạn có thể sử dụng có thể nhận được cho vỏ điện thoại in 3D là Polymaker Nylon Filament từ Amazon. Nó được người dùng đánh giá cao về độ dẻo dai, dễ in ấn và tính thẩm mỹ.

Một nhược điểm của Nylon là khả năng hút ẩm cao nên bạn phải đảm bảobạn bảo quản đúng cách và giữ cho nó khô ráo nhất có thể.

Một số người khuyên bạn nên in trực tiếp từ hộp bảo quản được kiểm soát độ ẩm, chẳng hạn như Máy sấy sợi SUNLU của Amazon.

3. PLA

PLA được cho là sợi in 3D phổ biến nhất nói chung và điều này khiến nó có thể tiếp cận rộng rãi cả về giá cả và sự đa dạng về hoàn thiện.

Về bánh răng, nó hoạt động tốt, mặc dù nó không mạnh hoặc bền như nylon. Nó mềm ra khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn 45-50oC, đây không phải là lý tưởng, nhưng dù sao thì nó cũng khá bền.

Như đã đề cập trước đây, bạn có thể sử dụng một số dây tóc PLA tuyệt vời như:

• PLA lụa CC3D
• GST3D PLA
• PLA Overture

Tương tự như dây tóc nylon, có nhiều biến thể và vật liệu tổng hợp khác nhau của PLA, một số mạnh hơn các loại khác . Video dưới đây xem xét các vật liệu và vật liệu tổng hợp khác nhau cũng như cách chúng phản ứng với mô-men xoắn (hoặc lực quay), đồng thời so sánh độ bền của chúng, bắt đầu với các loại PLA khác nhau.

Video dưới đây xem xét độ bền của PLA sau khi 2 năm sử dụng hàng ngày (với Tệp Fusion 360 này được sử dụng làm ví dụ).

Nhiều người sử dụng PLA cho các dự án ít phức tạp hơn (chẳng hạn như Geared Heart đã đề cập ở trên) và đối với loại dự án này, dây tóc này là một sự lựa chọn tuyệt vời.

Đôi khi, mọi người sẽ in các bánh răng thay thế tạm thời từ PLA cho máy móc phức tạp hơn, với mộtkết quả thành công.

4. PEEK

PEEK là dây tóc cấp độ cao có thể được sử dụng cho các bánh răng in 3D, nhưng nó yêu cầu máy in 3D chuyên dụng và thiết lập chuyên nghiệp hơn.

Một trong những thuộc tính chính của PEEK thể hiện độ bền của nó, hiện là loại dây tóc mạnh nhất trên thị trường mà bạn có thể mua và in 3D tại nhà, mặc dù có thể khó đạt được các điều kiện in phù hợp.

Vì PEEK được sử dụng trong hàng không vũ trụ, y tế và ngành công nghiệp ô tô, bánh răng in 3D từ vật liệu này sẽ mang lại cho bạn kết quả đặc biệt. Tuy nhiên, đây là một loại rất đắt, có giá khoảng $350 cho 500g. Nó cũng khó in ở nhà, đó là lý do tại sao nó có thể không phải là một lựa chọn lý tưởng.

Hãy xem video giới thiệu về PEEK này.

Bạn có thể kiểm tra những video tương tự để biết giảm giá tại Vision Miner.

Làm cách nào để bạn làm cho bánh răng in 3D mạnh hơn?

Để làm cho bánh răng in 3D của bạn bền hơn, bạn có thể hiệu chỉnh máy in của mình, in các bánh răng úp xuống để tránh có các giá đỡ, hãy điều chỉnh nhiệt độ in để đảm bảo dây tóc liên kết tốt, điều chỉnh cài đặt infill và tạo ít răng hơn để mỗi răng có thể được in dày hơn và chắc hơn.

Hiệu chỉnh máy in của bạn

Cũng giống như bất kỳ bản in nào, việc hiệu chỉnh máy in đúng cách sẽ giúp bạn làm cho các bánh răng in 3D của mình bền hơn cũng như chính xác hơn về kích thước.

Trước tiên, hãy cẩn thậnvề độ phẳng của bệ và khoảng cách của vòi phun với bệ, để bạn có thể có được lớp đầu tiên chắc chắn và độ bám dính của lớp tốt cho thiết bị của mình.

Thứ hai, hãy hiệu chỉnh E-Steps và Tốc độ dòng chảy để bạn có thể có lượng dây tóc phù hợp chảy qua máy đùn và tránh các đốm hoặc khoảng trống trong bánh răng in 3D của bạn, điều này có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của nó. Đây là video giải thích cách thực hiện việc hiệu chỉnh này.

In mặt bánh răng úp xuống

Luôn in mặt bánh răng của bạn úp xuống để răng của bánh răng chạm vào tấm tích hợp. Nó tạo ra một bánh răng có răng chắc hơn do lớp bám dính chắc chắn hơn. Nó cũng làm giảm nhu cầu về các giá đỡ mà khi tháo ra có thể làm hỏng tính toàn vẹn của bánh răng.

Dưới đây là video giải thích chi tiết hơn về hướng in.

Nếu bạn có một bánh răng có gắn, luôn in bánh răng ở dưới cùng, với giá đỡ ở trên cùng, như minh họa trong video bên dưới.

Hiệu chỉnh Nhiệt độ In

Bạn muốn tìm nhiệt độ tốt nhất cho dây tóc của mình để in tan chảy đúng cách và dính vào chính nó. Bạn có thể thực hiện việc này bằng cách in Tháp hiệu chỉnh nhiệt độ từ Thingiverse.

Có một kỹ thuật mới hơn để thiết lập tháp hiệu chỉnh nhiệt độ thông qua Cura. Hãy xem video bên dưới để biết cách bạn có thể thực hiện việc này cho máy in 3D của riêng mình.

Có thể tăng nhiệt độ mà không cần kiểm tra hiệu chuẩn để làm chảy dây tóc nhiều hơnvà làm cho các lớp liên kết tốt hơn. Thông thường, việc tăng nhiệt độ từ 5-10°C sẽ hiệu quả nếu bạn gặp phải những vấn đề như vậy.

Điều này có thể được kết hợp với việc giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn khả năng làm mát để lớp bám dính tốt hơn. Tuy nhiên, nếu điều này không có tác dụng làm cho bánh răng của bạn khỏe hơn, thì bạn nên thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn.

Điều chỉnh cài đặt đổ đầy

Nói chung, bạn cần giá trị đổ đầy ít nhất 50% để đạt được mức độ bền tốt cho bánh răng nhưng giá trị có thể khác nhau tùy thuộc vào kiểu đổ đầy.

Một số người dùng đề xuất đổ đầy 100% cho các bánh răng nhỏ hơn, trong khi những người khác đề xuất rằng mọi thứ trên 50% đều hoạt động và tỷ lệ phần trăm đổ đầy cao sẽ không tạo ra sự khác biệt. Có ý kiến ​​cho rằng nên sử dụng mẫu lấp đầy Tam giác vì nó cung cấp hỗ trợ bên trong mạnh mẽ.

Một cài đặt lấp đầy sẽ làm cho thiết bị của bạn mạnh hơn là Tỷ lệ phần trăm chồng lấp, đo lường sự chồng chéo giữa phần lấp đầy và tường của mô hình. Tỷ lệ phần trăm càng cao thì kết nối giữa tường và vật liệu chèn càng tốt.

Cài đặt Infill Overlap được đặt ở mức 30% theo mặc định, vì vậy, bạn nên tăng dần giá trị này cho đến khi không còn khoảng cách nào giữa vật liệu chèn và vật liệu chèn. chu vi bánh răng của bạn.

Các bánh răng in 3D có ít răng hơn

Số lượng răng trên bánh răng ít hơn có nghĩa là các răng lớn hơn và khỏe hơn, do đó, có nghĩa là tổng thể bánh răng sẽ khỏe hơn. Răng nhỏ hơn dễ bịbị gãy và chúng khó in chính xác hơn.

Độ dày của răng của bánh răng phải gấp 3-5 lần bước răng tròn và việc tăng chiều rộng của bánh răng sẽ làm tăng độ bền của bánh răng theo tỷ lệ tương ứng.

Nếu dự án của bạn cho phép, hãy luôn chọn số lượng răng tối thiểu cần thiết. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết hơn về cách tiếp cận thiết kế bánh răng để có sức mạnh tối đa.

Có một trang web thực sự thú vị tên là Evovent Design, nơi bạn có thể tạo thiết kế bánh răng của riêng mình và tải xuống STL để in 3D.

Bôi trơn bánh răng PLA như thế nào?

Để bôi trơn bánh răng, bạn nên dùng mỡ bôi trơn bánh răng để bánh răng quay và trượt dễ dàng hơn . Các chất bôi trơn phổ biến cho bánh răng in 3D bao gồm các loại dựa trên lithium, silicone hoặc PTFE. Chúng có dạng chai bôi và dạng xịt tùy theo sở thích của bạn.

Ví dụ: đối với PLA, tốt nhất bạn nên chọn chất bôi trơn nhẹ hơn, mặc dù các loại mỡ nói trên cũng đã được sử dụng rộng rãi, với sự thỏa mãn kết quả.

Các loại chất bôi trơn khác nhau có những cách khác nhau để áp dụng chúng. Mỡ lithium được bôi trực tiếp lên bánh răng, trong khi PTFE thường ở dạng xịt. Bôi chất bôi trơn bạn chọn và quay các bánh răng để đảm bảo bánh răng quay trơn tru.

Một số chất bôi trơn được đánh giá tốt bao gồm Dầu tổng hợp Super Lube 51004 với PTFE, Mỡ STAR BRITE White Lithium hoặc thậm chí