生产紧密配合的零件

3D打印 质量
2021-05-11 02:07:06

我真的很希望能够打印出足够合身的运动部件,可以在没有过度摩擦的情况下移动,但也不会过度松动。使用 Ultimaker 2,我的期望应该是什么,我将如何生产合适的零件?

使用像 Openscad 这样的工具来生成参数化零件非常有用,因为它有助于创建几何精确的零件,例如齿轮和驱动轴,这些零件也具有精确的尺寸。当零件被打印并连接在一起时就会出现问题。

我最近打印了一些应该能够绕轴自由旋转的齿轮,这些齿轮也被打印出来。我使轴比齿轮的中心孔小约 0.1 毫米,希望它能够自由旋转,但是我发现我必须稍微钻出中心孔并打磨轴。然后我发现钻孔不精确,旋转中心偏离中心。

3个回答

3D 打印部件的工作和配合有很多因素。

很多东西会通过反复试验发现,但让我们尝试让您走上正确的道路。

首先你的材料是最重要的。特别是它们的热膨胀系数,即当施加热量时塑料可以改变多少。例如,与 ABS 相比,PLA 的系数较低。这就是为什么 MakerBot 可以在没有加热床的情况下进行打印,但无法成功打印 ABS。

这是按材料分类的热膨胀系数列表

接下来要做的就是打印出几个测试项目,自己看看。下面是一个现实与期望的例子。如您所见,圆圈缩小了。它永远不会扩展。所以你总会把它做得比你需要的更大。在下面的这个例子中还需要注意的是,块本身比预期的要大。最好的解决方案是不要期望高容差并在您的设计中构建大量柔性。

热膨胀示例

通常,您希望孔尺寸更大。如果我想要一个 4 毫米的最小孔,那么我可能会将其设为 5+ 毫米。

您能做的最好的事情是打印一个托盘并记录尺寸的不同。此外,对各种钉尺寸的印刷品也做同样的事情。以下是此类托盘的示例。

各种孔的打印示例

  • 此外,您可能想研究其他材料,例如尼龙和碳纤维。

  • 更多技巧的重要来源。这是一个很棒的教程,设计机械零件 - 通过 shapeways设计的 Whoosh 机器,关于设计零件。

  • 的RepRap维基文章在关于3D打印机不同的润滑剂。据我所知,大多数人使用硅润滑油作为零件。同样,这取决于您的材料。

图片来自此链接,创新站 - 设计 3D 打印部件的技巧

我认为您在概念上有正确的想法,但基准测试通常是证明这一点的最佳方式。

你应该养成在设计时考虑装配的习惯。这意味着:

  • 孔尺寸应大于预期和/或轴应小于预期
  • 缩放并不总能解决问题!避免依赖缩放工具,因为它会导致减少/扩大您不打算缩放的功能
  • 我自己的经验表明,大约0.005" 到 0.010" (~125μm 到 ~250μm)间隙应该就足够了。但是,对于不同的打印机、耗材、气候等,您的情况可能会有所不同。
  • 还要考虑印刷过程中的材料收缩!

我无法证明第一个答案中列出的经验数据,但我不得不处理分两部分打印的许多组件,以便通过设计合并的渠道进行连接。我总是发现,作为参考,一个宽度和长度为 0.98" 的盒子会安全但自由地滑入一个宽度和长度为 1" 的方形通道。