การพิมพ์ 3 มิติเฟืองและเฟืองโซ่ที่ใช้งานได้จริง: คู่มือฉบับสมบูรณ์

การพิมพ์ 3 มิติได้ย้ายไปนอกจากแบบจําลองง่าย ๆ และไปสู่อาณาจักรของวิศวกรรมการทํางาน การผลิตเกียร์และสเปร็อคต์ตามสั่งเป็นตัวอย่างสําคัญของวิวัฒนาการนี้คู่มือนี้ให้บริการกระบวนการทํางานที่สมบูรณ์แบบสําหรับการสร้างความทนทานเราจะครอบคลุมทุกอย่างจากหลักการการออกแบบเบื้องต้นใน CAD ถึงการตั้งค่าเครื่องตัดชิ้นที่ก้าวหน้า และการแปรรูปหลังเฉพาะวัสดุการปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้จะช่วยให้คุณผลิตส่วนที่ทํางานไม่ใช่แค่ส่วนที่ดูดี

ทําไมและเมื่อต้องพิมพ์เกียร์หรือสเปร็อคเก็ต 3D

การพิมพ์ 3 มิติ มีข้อดีพิเศษสําหรับการผลิตเกียร์ เทคโนโลยีนี้ทําให้การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ทําให้วิศวกรสามารถทดสอบการออกแบบได้อย่างรวดเร็วมันยังให้ความสามารถในการปรับแต่งที่ไม่มีคู่แข่ง สําหรับการสร้างส่วนที่ไม่เป็นมาตรฐานสําหรับการผลิตชุดขนาดเล็ก การพิมพ์ 3D เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าต่อการแปรรูปแบบดั้งเดิม

การใช้งานและกรณีการใช้งานหลัก

• การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วพิสูจน์ความเหมาะสมและการทํางาน ก่อนที่จะยึดมั่นในการผลิตที่แพง

• เครื่องจักรพนันตามสั่ง:สร้างเกียร์สําหรับอัตราการส่งชนิดเฉพาะเจาะจง ในโครงการหุ่นยนต์และอัตโนมัติ

• ระบบแรงปั่นต่ํา:สร้างอะไหล่สําหรับอุปกรณ์ที่ความเครียดสูงไม่ใช่ปัจจัย

การ ตั้ง ความ คาดหวัง ที่ สมจริง

มันเป็นสิ่งสําคัญที่จะเข้าใจข้อจํากัดของ FDM (Fused Deposition Modeling) ส่วนที่พิมพ์เป็น anisotropic โดยธรรมชาติ, หมายความว่าพวกเขาจะอ่อนแอตามแกน Z ของพวกเขา (เส้นชั้น).พวกเขาไม่สามารถเทียบความแข็งแรงและความต้านทานการสกัดของหมุนเหล็กเจาะหรือหมุนคู่มือนี้เน้นการผลิตผลงานให้มากที่สุด ภายในข้อจํากัดเหล่านี้

หลักการการออกแบบเกียร์: การสร้างความสําเร็จใน CAD

การ เลือก ออกแบบ ที่ ไม่ ดี ไม่ สามารถ ปรับ ปรับ ได้ แม้ แต่ ด้วย เครื่อง พิมพ์ หรือ วัสดุ ที่ ดี ที่สุดเป้าหมายคือการสร้างรุ่นที่มีความสมบูรณ์แบบทางเครื่องจักร โดยปรับปรุงให้เหมาะสมกับกระบวนการพิมพ์ FDM.

ใช้ CAD กับ เครื่องกําเนิดเกียร์

ใช้โปรแกรม CAD แบบมืออาชีพ เช่น Fusion 360, SolidWorks, หรือ Onshape โปรแกรมเหล่านี้มักมีสคริปต์หรือพลੱਗอินที่สร้างผลผลิตที่ถูกต้องทางคณิตศาสตร์รูปแบบเครื่องยนต์โปรไฟล์นี้เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการส่งกําลังที่เรียบร้อยและมีประสิทธิภาพ เมื่อฟันเกียร์ล้มลงกัน

บทบาทสําคัญของการตอบโต้ (การแก้ไข)

การตอบโต้กลับกันเป็นข้อพิจารณาด้านการออกแบบที่สําคัญที่สุด สําหรับเกียร์พิมพ์ 3 มิติเครื่องพิมพ์ 3 มิติ มีความไม่แม่นยําในมิติ โดยไม่มีช่องว่างที่ออกแบบไว้

• การกระทํา:ในรุ่น CAD ของคุณ, ใช้ออฟเฟตลบเล็ก ๆ (เช่น -0.1 มม. ถึง -0.2 มม.) กับโปรไฟล์ฟัน.

การปรับปรุงความแข็งแรงของโครงสร้าง

• เพิ่มฟิลเล่:ใช้ฟิลเล่ (มุมกลม) ไปยังรากของฟันเกียร์แต่ละฟัน มุมคมสร้างความเครียดที่มุ่งมั่น, ซึ่งเป็นจุดที่ผิดปกติ. ฟิลเล่กระจายความเครียดนี้ไปทั่วพื้นที่ที่ใหญ่กว่า.

• ปรับปรุงรูปร่างเกียร์:สําหรับเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ เครื่องยนต์ที่แข็งแรงเป็นสิ่งที่เสียสละ ใช้สเปคหรือการออกแบบแบบมีรูเพื่อลดการใช้วัสดุและเวลาการพิมพ์ในขณะที่รักษาความแข็งแกร่งของโครงสร้าง

การ เลือก วัสดุ: การ ประเมิน ความ ได้ เงิน และ ความ สามารถ พิมพ์ ได้

การเลือกเส้นใยของคุณจะกําหนดคุณสมบัติสุดท้ายของเกียร์โดยตรง ไม่มีวัสดุเดียวที่สมบูรณ์แบบสําหรับการใช้งานทุกครั้ง การตัดสินใจนี้เกี่ยวข้องกับการทุ่มเทระหว่างความแข็งแรงความอดทนต่ออุณหภูมิ, และความง่ายในการพิมพ์

สําหรับการสร้างต้นแบบ: PLA+ และ PETG

• PLA+ / PLA:ง่ายในการพิมพ์ด้วยความแม่นยําขนาดสูง เหมาะสําหรับการทดสอบการใส่ในครั้งแรกและการใช้งานที่มีภาระที่ต่ํามาก แต่มันเปราะบางและมีอุณหภูมิการบิดความร้อนต่ํา

• PETG:PETG เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสําหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานไม่ได้เผชิญกับการสกัดขัดขวางอย่างรุนแรง

สําหรับการใช้งาน: ไนลอน

ไนลอนเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสําหรับเกียร์ที่ใช้งานได้มันมีความแข็งแรงที่ดีและมีปริมาณการหดที่ต่ํามาก ทําให้มีคุณสมบัติการเลื่อมตัวเองตามธรรมชาติที่ลดการสกัดลมลงอย่างมาก

• ข้อสังเกตสําคัญ:ไนลอนมีความอ่อนแอสูง มันดูดซึมความชื้นจากอากาศต้องผงไนลอนของคุณให้แห้งอย่างละเอียด ก่อนการพิมพ์ และเก็บมันไว้ในกล่องแห้ง เพื่อป้องกันความล้มเหลวในการพิมพ์และชิ้นส่วนที่เปราะบาง

สําหรับการใช้งานความแข็งแรงสูง: สารประกอบเสริม

ไนลอนเสริมด้วยใยคาร์บอน (CF-Nylon)มีความแข็งแรงและความแข็งแรงที่พิเศษ เหมาะสําหรับการใช้งานความเครียดสูง

• ความต้องการของฮาร์ดแวร์สายใยคาร์บอนเป็นสารบด การพิมพ์ด้วย CF-ไนลอนจําเป็นต้องมีกระปุกเหล็กแข็งเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียสภาพอย่างรวดเร็วของกระปุกทองแดงมาตรฐาน

การตั้งค่า Slicer: การแปลแบบเป็นส่วนที่แข็งแรง

ซอฟต์แวร์ slicer ของคุณ (ตัวอย่างเช่น Cura, PrusaSlicer, Simplify3D) จะแปลรุ่น 3 มิติเป็นคําสั่งสําหรับเครื่องพิมพ์การ ตั้งค่า ที่ ถูก ต้อง เป็น สิ่ง สําคัญ ที่ สุด เพื่อ ให้ อุปกรณ์ ของ คุณ แข็งแรง และ แม่น ที่ สุด.

การพิมพ์เป็นเรื่องที่ไม่มีการเจรจา

พิมพ์เกียร์และสี่ล้อตรงบนเตียงพิมพ์เสมอการตั้งทิศทางนี้ทําให้ชั้นขนานกับหน้าของเครื่องยนต์.ไม่ต่อต้านพันธะชั้นต่อชั้นที่อ่อนแอกว่า.

ความหนาของผนัง เป็นกุญแจของความแข็งแรง

การเพิ่มจํานวนผนัง/รอบเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการเสริมฟันเกียร์ การนับสูงขึ้นทําให้ฟันทั้งหมดประกอบด้วย ขอบเขตแข็งแรง แทนที่จะเต็มที่อ่อนแอ

• แนะนํา:กําหนดการนับผนังให้ 4-6 พิเมตร

การ ปรับ ให้ ถูก ต้อง และ เติม

• ความสูงชั้น:ใช้ความสูงชั้นที่เล็กกว่า (ตัวอย่างเช่น 0.1 มม - 0.15 มม.)

• ความเร็วการพิมพ์:ลดความเร็วการพิมพ์ โดยเฉพาะสําหรับผนังภายนอก ความเร็วที่ช้าลงจะเพิ่มความแม่นยําของมิติ

• เติม:ใช้ความหนาแน่นในการเติมสูง (50-100%) ด้วยรูปแบบที่แข็งแรง เช่น Grid, Cubic หรือ Gyroid

การ ปรับปรุง หลัง: จาก การ พิมพ์ ที่ ไม่ ได้ รับ การ พิมพ์ มา เป็น ชิ้น ภัณฑ์ ที่ จบ

การ พิมพ์ แบบ แพรว เป็น ส่วน ที่ ราคา ไม่ สูง เป็น ส่วน ที่ ราคา สูง

การทําความสะอาดพื้นฐานและความแม่นยําของมิติ

มือ ถือ หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วยเครื่องเจาะหรือเครื่องเจาะเพื่อนําช่องเจาะมาถึงเส้นผ่าตัดเป้าหมายที่แม่นยํา เพื่อให้เข้ากับแกนหรือแกนได้อย่างสมบูรณ์แบบ

น้ํามัน ลื่น เพื่อ อายุ ยาว

การหล่อลื่นเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับเกียร์ที่ใช้งานได้ทั้งหมดใช้ น้ํามัน ปลอดภัย จาก พลาสติก เช่น น้ํามัน ลิทียม ขาว หรือ น้ํามัน ลิคอน

ระดับสูง: การผสมผสานเพื่อความแข็งแรงสูงสุด

สําหรับ วัสดุ เช่น ไนลอน การ ผสม ผง สามารถ ปรับปรุง การ ทํางาน ได้ อย่าง สําคัญ. กระบวนการ นี้ เกี่ยวข้อง กับ การ ทํา ให้ ส่วน ผง อบอุ่น ใน เตาอบ ต่ํา กว่า จุด การ ไหล ลง และ จากนั้น ให้ ผง หนาว ลง ช้า ๆ.การผสมผสานลดความเครียดภายในจากกระบวนการพิมพ์และเพิ่มความคลื่นของพอลิมเลอร์ส่งผลให้มีส่วนที่แข็งแกร่งและแข็งแกร่งกว่า ด้วยการติดต่อชั้นที่ดีกว่า

การ ทดสอบ การ อีเทอร์เรชั่น และ การ แก้ไข ปัญหา

การพิมพ์ชิ้นแรกของคุณอาจจะไม่สมบูรณ์แบบ แรงของการพิมพ์ 3D อยู่ที่การทดลองอย่างรวดเร็ว

สรุป: กฎทองคําของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3D ที่ประสบความสําเร็จ เกียร์และสเปร็อตที่ใช้ได้เป็นระบบ เป็นกระบวนการที่ต้องใส่ใจในรายละเอียดทุกขั้นตอน โดยการบูรณาการการออกแบบ วิทยาศาสตร์วัสดุ และการพิมพ์คุณสามารถสร้างองค์ประกอบเครื่องกลที่แข็งแรง ที่เหมาะสมกับความต้องการของโครงการของคุณ.

จํากฎทอง 4 ข้อนี้ไว้

1. การออกแบบด้วยการตอบโต้เสมอเพิ่มความสะอาดในรุ่น CAD ของคุณ

2. พิมพ์แผ่นผนังหนา:จัดส่วนตรงบนเตียง และใช้ 4+ perimeters.

3. เลือก วัสดุ ที่ เหมาะสม:ใช้ไนลอนสําหรับส่วนที่ใช้งานได้ และทนทานกับการสวมใส่

4. สะสมน้ํามันเสมอน้ํามันเล็กๆ ช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

เมื่อโครงการของคุณต้องการผลงานที่เกินกว่าพอลิมเมอร์สามารถนําเสนอ พิจารณาบริการผลิตมืออาชีพ ที่ให้การพิมพ์โลหะ 3 มิติ สําหรับผลิตภัณฑ์ชั้นอุตสาหกรรม