3d печать в быту

Подписаться на 3Dtoday
Hiropraktic
Идет загрузка
Загрузка
13.06.18
3078
20
печатает на MakerBot Replicator 2
Применение
53
Не далек тот час, когда 3d печать будет применяться повсеместно, в каждом доме будут стоять 3d принтеры и будет всеобщее счастье и процветание. Пока что пользователь должен обладать навыками 3d моделирования и быть хотя бы чуть-чуть инженером. Чтобы данный навык немного прокачать, предлагаю пример бытового использования 3d печати.
Пришла пора отпуска, и такая незадача, поломались колеса у прекрасной летней коляски. Использовали ее в хвост и гриву и развальцевались колеса на оси. Китайцами никаких уплотнителей и подшипников предусмотрено не было, колеса из вспененного пластика, из вспененной резины шины, и все.
Можно было бы конечно купить новую коляску. Или колхозить колеса от другого движущегося средства, самоката там или еще чего-нибудь. Но наши руки не для скуки, зуд рукожопства не дает покоя и призывно жужжит стайка 3д принтеров в углу.
Итак дано:

Отличнейшая легкая коляска, складывающаяся и раскладывающаяся одним мановением руки. 2 раздолбанных колеса от ленивого дядюшки Ляо к ней, солид воркс и 3д принтер в нагрузку. Ну еще немного свободного времени и 200 грамм пластика. Вот такое несложное уравнение. Будет много картинок и мало текста.
Сперва разбираем коляску и изучаем колеса, чтобы потом методом реверс инженеринга срукожопить свои, cнимаем резину.
2e3a689592d7e65a8e14a2bd4ef674f9.jpg
Все понятно, ничего сложного. На ободе также есть зацепы для резины, чтобы она, значит, не скользила.
Производим замеры, рисуем от руки габаритный чертеж, и поехали дальше.
Открываем солид. И начинаем с внешнего диаметра. Создаем вытянутую бобышку по эскизу в наших габаритных размерах.
139f351f7050c726f2912d8bbe8ce63e.jpg
e9f9e4e24aa0308ddb75795c5fcd1f87.jpg
На одной из граней рисуем эскиз под внешний вырез (там, где колесо будет крепиться на ось).
ce12634afdf7894a02e29f8eb071f4f6.jpg
И вырезаем вытянутым вырезом в соответствии с измерениями на нужную глубину (в нашем случае 11,5 мм).
Теперь нужно немного притопить внутреннюю конструкцию, чтобы крышка была заподлицо с внешней частью колеса. Просто формируем еще один эскиз на внешней грани, совпадающий с диаметром выреза и применяем вырез на толщину нашей крышки, 3 мм. Далее делаем фаски и скругления, как на оригинале.
bbdbd1ea7ca2f9e3eb35d049a5a7ee38.jpg
Формируем пазы под защёлки крышки также вытянутыми вырезами насквозь.
31db353ae2366dd8adf0f5ac8ee0fb94.jpg
Делаем канавку обода. На фронтальной плоскости рисуем подходящий эллипс и применяем к нему «вырез-повернуть»
01c1bb05670e7e3e28acd5c33ec1cccc.jpg
b02a4d5f3989cbf1d2cea0b8e792b914.jpg
Далее внутренний вырез, где в последствии будет формироваться звездочка тормоза.
a5ead4e4be90aae2c5461086ae803aec.jpg
b2c973661e6868debc55c6366be67904.jpg
Пазы под защелку крышки
629becd6cc1fd729334d4b9b25110bde.jpg
В процессе работы подумалось, а зачем мне делать сплошное колесо, сделаю спицы с ребрами жесткости. С переделкой сделанного заморачиваться не хотелось, просто создал профиль, вытянул бобышку, чтобы получить нужную форму. Затем провернул массивом.
10b4bd9d5d76c0ea26c786ba864f09b9.jpg
98fa72e2bd3e65fc26a9384d3cd62191.jpg
Вырезаем спицы также на внешней грани
5c18e7311580f34d49a106328ff14305.jpg
Затем вырез ребер жесткости также массивом
4f0e1b961ffbac6b47109a3a63b26286.jpg
88052c3574542baa1c09e5a876ac0539.jpg
Скругляем все что скругляется
363f4c28b45d4e4028c6f79e030a33ef.jpg
Пришло время звездочки тормоза. Рисуем эскиз на грани.
a8983daab7f9bd170240e2f0a55f190b.jpg
Вытягиваем бобышку. Скругления на местах стыковки звездочки и грани придадут конструкции дополнительную прочность на излом, и звездочка не оторвется при нагрузке. Вырезаем ось.
6e836ff2a79d99237efd0f3550e3535c.jpg
Чтобы вал не разбил по оси колесо, как в китайском родителе, хочется запрессовать подшипник. Делаем под него вырез.
967079a0faec0addf799e1b4d6cd8f87.jpg
Видно, что диаметр выреза под подшипник больше заложенного диаметра под ось. Еще раз примерил колесо, и выяснил, что можно добавить толщины. Просто наращиваю бобышку на 5 мм, и все ок.
ddfd7bb32fc167b8abe9fb98cf227054.jpg
Последний штрих. Зацепы для шины.
На фронтальной проекции рисуем эскиз для создания конуса. По моим прикидкам конуса для уверенного зацепа должно хватить.
f5d791e51e3c5152f847f3956bb8b9a1.jpg
Проворачиваем эскиз «повернутая бобышка» вокруг осевой, получаем конус.
020afb14a3f12f4f7c11fb083c86704c.jpg
Дальше круговой массив полученного конуса, и все. Макет изделия готов.
57edfa7296bf91e5e05e6138dcff0109.jpg
967079a0faec0addf799e1b4d6cd8f87.jpg
Все, с моделированием закончили.
Печатал все это дело из белого HIPS со 100% заполнением. Лучше бы конечно подошел PETG, но у меня остался только черный. HIPS тоже подойдет, он достаточно жесткий.
Напечатанное изделие с запрессованным подшипником.
5949ed7984cf58a2ecca99ad0855037a.jpg
Примеряем
a7aed9d6ab69fd113fd7bea531be33c9.jpg
Все ок, надеваю напечатанный пыльник.
49d85e439947cdd820ac9ceb47363740.jpg
Окончательный монтаж
ef37a9cddc36ad99ecedcb96bd4b0a1b.jpg
Тест драйв)))
65d81fd75043115de3677e04ab36f2c1.jpg
Все, везите меня туда, на море)))
19333253f45b294c2bca5617e26dc21a.jpg
Сорок минут моделирования с перерывом на чай, 12 часов на печать и новые колеса готовы. Полевые испытания показали, что колеса выдержали, только подшипник нужно было запрессовывать с обеих сторон. Износ по внутренней части имеет место быть от катания коляски по песку.
Резюмируя, хотелось бы отметить, профи, понятное дело, описанными приемами не удивишь, а новичкам еще один прикладной урок будет полезен.
На этом все, да прибудет с вами сила.
Искренне Ваш, design-exp.com
Подписаться на 3Dtoday
53
Комментарии к статье

Комментарии

13.06.18 в 21:48
3
Красивое получилось колесо!
Надо остальные тоже такие сделать!
14.06.18 в 08:11
2
Отличный результат!
14.06.18 в 08:24
2
Красота!
Отличная статья!
Хорошо дан пример моделирования с разбивкой по операциям!
И результат тоже отличный!
Жаль - больше одного плюсика не поставишь...
14.06.18 в 09:14
1
Статья отличная. Хороший пример реализации задуманного.
Если не секрет какая себестоимость работ по вашим расчетам получилась?
14.06.18 в 10:20
0
себестоимость... хм

сырье:
катушка пластика 1500 р.
200 гр пластика - 300 р.

подшипники на алиэкспрессе 50 р шт
итого 100 р.

Работа дизайнера:
Моделирование 1000 р.

амортизация оборудования 2 принтера - 330 р в сутки
12 часов - 165 р

итого ~1565 р. За оба колеса
14.06.18 в 10:44
2
забыли добавить: опыт - бесценно!)))
14.06.18 в 10:47
0
точно)))
14.06.18 в 11:19
1
Если взять какой-нибудь hips от fdplast, по 500р за 1кг, то цена ещё круче будет)
14.06.18 в 15:43
0
Как амортизацию принтера считали?
14.06.18 в 16:25
0
14.06.18 в 20:45
0
Не не, я в курсе правил исчисления амортизации ОС для целей бу/ну. Какой срок полезного использования вы для себя определили?
14.06.18 в 21:36
0
4 года
14.06.18 в 22:33
0
Спасибо
14.06.18 в 10:15
2
Когда сам моделирую, время от времени ловлю себя на мысли, что закладываю в конструкцию прочность "чтоб раз и навсегда", хотя можно сделать более легкую и интересную конструкцию. Сломается, принтер всегда под рукой, без проблем сделать новую деталь.
14.06.18 в 12:34
1
Оставили дядюшку Ляо без сбыта новой коляски
14.06.18 в 21:48
1
Не забудьте пару запасных закрепить на видном месте.

Для пущей уверенности ;-)
14.06.18 в 22:18
1
Вообще да, мелькала мысль напечатать запаску, вдруг чего в пути поломается. Еще ведерко с солидолом на фаркоп привязать, оси смазывать
14.06.18 в 22:33
1
Еще ведерко
Можно и меньшей ёмкостью обойтись, если совместить с запаской в плане "внутренней полости".

Самосмазывающиеся колёса - высохло/заскрипело - просто поменял на другой комплект, смазанный заранее.

Чего я только не выдумывал для помощи супруге при катании дитёнка...

И лыжи для глубокого снега, и подъёмник для ступенек подъезда, и зонтик/козырёк от ливня... ;-) много чего.

Правда колясок у нас было две - и чуть других по конструкции, обе - нескладных...
21.06.18 в 20:12
0
Диски сделать большего радиуса с низким профилем. Для любителей тюнинга самое то. )))))))))))))))))

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Пластик ABS от 3Д Партнер. Пример использования.

Немного о Witbox 2

Поиграем?

В Жуковском откроется региональный центр прототипирования и цифровых технологий

Новый High Temp Resin от компании Formlabs

Верхушка "Вифлеемская звезда" на ёлку - моделирование и печать