3D моделирование - правильная разработка крепкой шестерни под 3D печать.

Предыдущие статьи про правильное 3D моделирование под FDM печать:

Особенности разработки моделей для 3D печати - прочность и вес Особенности разработки моделей для 3D печати - отверстия и фаскиВ этот раз я затрону моделирование крепких шестерней, за которые не будет стыдно.

Сначала напомню про толщину силовых элементов детали - они должны быть равны 2 периметрам. Периметр - это внешний/внутренний слой детали, состоящий обычно из 3х проходов соплом (задается в слайсере). То есть, если у вас сопло 0.6, то периметр равен 1.8 мм, соответственно ребра жесткости и прочие элементы должны быть толщиной 3.6 мм. Но проверьте перед печатью деталь в слайсере - многие слайсеры могут пропустить один проход из-за тесноты - придется делать толщину элементов 3.7-3.8 мм.

И все грани силовых элементов закругляем!

И да, периметр - я специально упрощаю понятие периметр и ввожу понятие проходы. Так понятней.

Приступим. Перед нами самая простая шестерня.В чем ошибка моделирования? В том, что внутренне заполнение и верхний/нижний слои не будут обеспечивать достаточной крепости детали при передаче усилия.

В напечатанной детали самое крепкое - это периметры, лежащие в плоскости XY (горизонтальной).

Следующий пример:Ситуация стала лучше, но ненамного.

Вводим ребра жесткости:Отличный вариант. Стала легче, крепче. (Не забываем про закругления).

И можно простым изменением настроек при выдавливании ребер жесткости сделать еще крепче.Посмотрите на профиль ребер жесткости. Такой профиль делает ребро более жестким по отношению к боковым нагрузкам.

Как же усиливать отверстия на шестернях, если они передают силовую нагрузку, например на шатунный механизм? Или усилить планетарную передачу?

Первый вариант - усиленные отверстия + радиальные ребра жесткости.Еще крепче? Не вопрос. Добавляем концентрическое ребро жесткости.И еще крепче? Добавляем вместо одного два концентрических ребра жесткости.Это самый идеальный вариант. Про соотношение размеров силовых элементов детали я написал в начале статьи.

Так же необходимо грамотно использовать настройки слайсера для усиления - заполнение 70-80% и увеличение количества проходов для периметров и нижнего/верхнего слоя.

Все удачного моделирования и удачной 3D печати!