提高打印螺旋桨的耐用性

3D打印 印刷材料 印刷强度
2021-04-25 10:55:50

我目前正在通过各种不同的迭代为模型 ICE(硝基发动机)创建螺旋桨。到目前为止,我已经设法最终分解了它们中的每一个。到目前为止,我主要用 PLA 和 PETG 进行试验。我目前正在考虑使用注入碳的 PLA 或使用 PC(我发现一种可在我的打印机上打印的)。但是,对于螺旋桨,我不太确定我到底需要寻找哪些特性。

我做出以下假设:

  • 当快速旋转(5-6k RPM)时,它可能必须产生相当多的向心力,我认为这会转化为抗拉强度
  • 当发动机启动或停止时,它几乎立即加速和减速,这可能会对螺旋桨造成相当大的冲击。但是,我不知道这会转化为什么性质,以及拉伸强度。

到目前为止,PLA螺旋桨的支撑时间最长,我不能排除它在破裂时不小心碰到了什么东西。这当然不是它必须能够处理的事情,所以我可能会再给解放军一次机会。

PETG 螺旋桨在发动机启动的那一刻就完全破裂了,它甚至连转一圈都没有。

螺旋桨的设计实际上牺牲了一些空气动力学效率,以确保没有“薄”部件。它通常在我在下图中突出显示的部分中被破坏。

螺旋桨的 3D 渲染,在截面周围有一个圆圈

我还有一张破碎的PLA螺旋桨“残骸”的照片。它实际上在它最终破裂之前进行了多次运行。它实际上部分地分层了整个墙壁。

螺旋桨损坏的打印件

我正在寻找两个建议/提示:

  • 我应该在我的用例中寻找哪些材料属性?
  • 不太重要,但也欢迎一些有关打印设置的提示。到目前为止,我可以注意到较小的层尺寸有帮助,而较厚的壁也有帮助。
4个回答

正如 Kezat 所指出的,您的零件的填充量非常低,但无论如何填充物并不是提供大部分零件强度的原因。从我对破损部分的观察来看,您似乎只有 1 面或至多 2 面墙,而这些是对零件强度贡献最大的部分,尤其是在您工作的方向上。

您可能应该将壁的数量增加到零件完全为实心且在任何层中都没有填充区域的程度。与选择“100% 填充”相比,这提供了更好的强度,后者通常使用交替的对角线来填充该区域;即使选择了“同心”,“看起来”更多的墙壁,也有一些微妙的原因,它不太好。

您可能可以使用更少的墙,可能只有 3 或 4 个。如果您想保持低总质量,那可能值得先尝试一下。但你肯定需要的不仅仅是你现在拥有的 1 或 2。

我提供了一种不同的答案,请不要打印您的螺旋桨叶片。我已经看到事故发生(在我过去的国际模型飞机制造和飞行爱好中),即使是购买的注塑螺旋桨(通常处理不当或老化)。

螺旋桨叶片可以在网上或在您当地的模型飞机商店以合理的价格购买。你不想失去你或别人的眼睛。

即使用于汽车或气垫船,请使用购买的注塑螺旋桨并提供适当的屏蔽。

您需要WAY更多的填充或使之坚实。像这样的普通道具是 100% 固体是有原因的。

除此之外,根据我的 3D 打印经验,填充百分比只是零件强度的一部分。在许多情况下,添加周边环而不是填充是提高零件强度的更好解决方案。

对于实心部件,我怀疑 PETG 会优于 PLA,因为 PLA 更脆,在冲击或振动下只会断裂。

硝基发动机的转速比电动发动机快得多,30k rpm vs 10k rpm。

此外,它有更多的振动(发动机以尖锐的脉冲提供扭矩,而不是连续发电)。如果电动螺旋桨与硝基发动机不兼容,这是有原因的。您将需要使用注入纤维的塑料和抗震塑料来提高游戏性能,因此请检查 CF-ABS、CF-ASA、CF-PC、尼龙-CF、尼龙-GF。

忘记 PETG 或 PLA...

并使用在各个方向都具有同等抵抗力的填充物,例如立方体或陀螺。

并做一个关于填充物的简单计算:使用重量和旋转速度来计算刀片连接到轮毂的区域所需的强度。我认为你需要一个几乎实心的填充物来保持(实心填充物=你需要填充它的周长数),然后你可以逐渐减少你接近尖端的周长,用填充物代替它们。