Печать шестерёнок на 3D принтере

3D-cxema
Идет загрузка
Загрузка
09.08.2017
25079
45
печатает на Ultimaker 2+
3D-печать

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

30

Шестеренки сегодня встречаются повсеместно, в основном в бытовой технике и цифровой технике, а также в инструментах, промышленных приборах и устройствах.

По конструкции шестерни делятся на следующие категории:

- прямозубые шестерни

- косозубые шестерни

- шевронные колёса

- шестерни с внутренним зацеплением

- винтовые шестерни

- секторные шестерни

- шестерни с круговыми зубьями

- конические шестерни

- зубчатые рейки

- звездочки

- коронные шестерни

Половина этих шестеренок производится из различных видов пластмассы и пригодны для печати на 3D принтере.

Печать шестеренки на 3D принтере делится на 3 основных этапа:

1. Моделирование.

2. Печать.

3. Постобработка.

Моделирование шестерни.

Непростой этап и, пожалуй, самый сложный.

Не удивляйтесь, если переделав модель 5 раз, Вы не получили результата. Здесь очень много нюансов. Для начала нужно очень точно снять размеры шестерни, даже небольшое отклонение в 0,1 мм может сыграть роль. В многоярусных шестеренках учесть расположение зубьев разных ярусов относительно друг друга. По возможности упростить конструкцию и сделать её прочнее, а именно: в промышленном производстве очень часто для экономии делают множественные углубления. В большинстве случаев они не нужны и только усложняют печать и постобработку.

При печати многоярусных шестеренок по возможности надо делить шестеренку на части и печатать раздельно, а потом состыковывать и склеивать,



иначе в местах соединения ярусов пластик может расслоиться.

Печать

Печать шестеренки - это испытание на стойкость.

Начать надо с выбора материала для печати. Предложений плотного пластика на рынке достаточно много. Надо выбирать пластик с низким коэффициентом истираемости. Мы используем Relax и Nylon, на практике данные материалы показали себя с положительной стороны. Есть у них и минусы, но об этом чуть ниже.

Не забывайте про усадку материала, как правило, процент усадки указывают производители пластика. Для большей точности можно самому измерить эту величину. Распечатать кубик с точными размерами 20х20мм и после печати замерить его штангенциркулем, только не используйте дешёвые китайские пластиковые электронные штангенциркули, они дают большую погрешность, лучше брать металлический штангенциркуль с погрешностью 0,01 мм. Исходя из размеров отпечатанного изделия, можно высчитать усадку материала в процентах и добавить к изделию при печати.

Стол необходимо точно выровнять, небольшое отклонение может дать ошибку в размерах печати шестерни, критическую для её работы.

Для адгезии материала лучше всего использовать растворенный в ацетоне ABS. Только сделать его жидким и нанести тонким слоем на стекло. Толстый слой может перекосить шестерню и результат будет плохим. В тоже время отрыв детали тоже неприятная ситуация, особенно если оставили без присмотра и получилось такой итог работы.



Также возможно небольшое отслоение, которое также испортит деталь.

При использовании раствора ABS отрывов от стола не наблюдалось.

Также очень важны настройки печати шестерни, а именно охлаждение и расстояние между поддержками.

На данном фото видна разница между двумя напечатанными шестеренками: с левой стороны охлаждение включено, с правой выключено.

У каждого 3D принтера свои настройки охлаждения, регулируются опытным путём.

Расстояние между поддержками надо делать минимальным, это важно при печати нависающей основной шестерни. Чтобы не получилось вот так.

Вот немного фотографий из наших принтеров:

И даже при всех предварительных расчётах до выведения идеального G-кода приходится экспериментировать.

Постобработка

Ну, здесь всё понятно: подрезаем, подтачиваем. Мы для большой прочности погружаем шестерню в дихлорэтан на 5-10 секунд, он дает большую прочность шестерне, проникая в мелкие щели, проклеивая их, но это не обязательно, всё зависит от конструкции шестерни.

Вот примеры наших работ:

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

30
Комментарии к статье

Комментарии

09.08.2017 в 14:04
0

спасибо, интересно было почитать

09.08.2017 в 14:11
0

пожалуйста, старались.

09.08.2017 в 14:48
3

Склеивать шестеренки :) Интересный подход. 

09.08.2017 в 14:59
1

Склеиваются не плоскости. Шестерёнки плотно вставляются друг в друга, а перед этим место соединения мажем дихлорэтаном, для усиления. Получается намертво.

09.08.2017 в 17:58
3

Вообщем по моей практике никакая склейка не родня  спайке слоев. Все равно ту болванку что вы распечатали и вклеивали - она просто напечатана и область пересечения слоев одинакова, что при целой шестерне, что отдельно. Возможно, удобнее смазывать с боков дихлорэтаном и это есть причина большей надежности.... но надо тестить конечно. Способ интересный, имеет место жить. Спасибо!

09.08.2017 в 14:54
1

А чем нейлон клеите?

09.08.2017 в 15:00
1

Нейлоном растворенном в дихлорэтане.

09.08.2017 в 16:54
2

???
Разрыв шаблона.

09.08.2017 в 14:58
0

Для шестерен из ABS справедливая статья. Только не надо из АБС делать шестерни. :D Есть более стойкие материалы. :D

09.08.2017 в 15:02
1

Статья про шестерни сделанные из Relax и Nylon. Из ABS шестерни делать бессмысленно они быстро сотрутся.

10.08.2018 в 12:12
0

я не пойму все пишут ,что из абс нельзя печатать шестерни ,они непрочные и т.д.,но когда только появились 3д принтеры - не было никаких нейлонов,PETG и прочей лобуды ,печатали абс и пла и все было нормально , у меня миксер работает на шестерни из абс уже много лет ,я даже не помню когда я ее печатал, наверно сейчас выпускают пластики дерьмовые-вот наверно причина в чем...

10.08.2018 в 12:55
0

вывод, конечно, шедеврален  :)

11.08.2018 в 14:42
0

Возможно проблема в пластиках, возможно в настройках печати, но я с ABS не подружился, обзор по изготовлению шестерней думаю нужно обновить появилось еще много опыта, вопрос актуальный.

09.08.2017 в 15:22
0

Статья про шестерни сделанные из Relax и Nylon
Нейлон и PETG растворяются в дихлорэтане?

09.08.2017 в 15:55
0

На фотографиях в посте все шестеренки напечатаны из Relax, чтобы не было путаницы.

09.08.2017 в 16:09
0

Меня просто зацепил вот этот момент. 

При печати многоярусных шестеренок по возможности надо делить шестеренку на части и печатать раздельно, а потом состыковывать и склеивать,
Сначала не понял, что статья несколько шире. Сорри. Про целые шестерни вопросов нет.

09.08.2017 в 15:49
0

Нейлон растворяется но долго, PETG не пробовал, но можно поэкспериментировать.

09.08.2017 в 16:24
2

Нейлон не растворяется в дихлорэтане, ни быстро, ни долго, ни как! Если ваш нейлон растворяется в дихлорэтане, то у вас не правильный нейлон. 
Вот, например, правильный нейлон

 

09.08.2017 в 16:26
0

Нейлон не растворяется в дихлорэтане, ни быстро, ни долго, ни как! Если ваш нейлон растворяется в дихлорэтане, то у вас не правильный нейлон.
вот я тоже, как то , удивился этому моменту.

09.08.2017 в 17:03
0

Спасибо за такую активность, в споре рождается истина. Ещё раз повторюсь на фото шестерни не из нейлона, а из Relax. Как выглядит нейлон знаю, поставим ещё раз эксперимент и проверим, как раз в заказе новая партия пластика.

10.08.2017 в 12:36
1

Я видел ваш комментарий, что шестерни были напечатаны Релаксом. Но вы так же черным по белому написали:

Нейлон растворяется но долго
Поэтому я вас и поправил.
 Кстати, если верить сайту производителя, то Релакс это и есть PETG. Ох уж эти их кодовые названия, просто 'убивают' и наводят смуту. Почему бы просто не писать PETG,  SBS и т.д. 
Я как то отливал дихлорэтан из его родной полиэтиленовой бутылки в обычную ПЭТ бутылку 0,5л и через, примерно, месяц обнаружил, что ПЭТ бутылка начала сжиматься от пробки к низу, до поверхности жидкости. Поэтому могу предположить, что как раз PETG может растворяться или деградировать в дихлорэтане, но в течении очень длительного промежутка времени. 

10.08.2017 в 13:08
1

Я на замечания реагирую абсолютно положительно, меня конечно же интересует истина, а не бутафория.  Мы ещё конечно не супер профессионалы и есть куда двигаться,все замечания, которые позволят улучшить результат примем к сведению и будем использовать на практике. Нейлон заказали другую партию, я поставлю с ним опыты и напишу отдельный пост. С нейлоном пока нет хорошего практического опыта, а вот с релаксом есть, много изделий уже изготовили из него.

02.04.2019 в 09:39
0

пэтг тоже берет, вот ток дихлорэтан до жути ядовит, в крайних случаях использую

02.04.2019 в 10:36
0

я использую постоянно, вонючий, но пока не помер :)

09.08.2017 в 17:08
1

Я закупил партию дихлорэтана - бутылочки по 50 мл и весь пластик, который приходит погружаю в отдельную бутылочку. Такие растворы очень часто помогают в ремонте некоторых деталей и для склейки, очень удобно иметь под рукой растворенные пластики различных цветов.

09.08.2017 в 17:41
0

По поводу склейки шестерней. На фото распечатанная версия шестерни разделенная на 2 части 

Диаметр отверстия в широкой шестерне подобран под ширину узкой части. После печати мажем дихлорэтаном место состыковки и стыкуем. 
Вот это уже шестерня состыкованная  Данная методика родилась на практике, данная шестерня изготавливалась для редуктора кофе машины сименс и узкая часть шестерни всё время отламывалась. Был проработан такой вариант и чудо свершилось, редуктор заработал и уже работает примерно 3 месяца.
Вот кстати и редуктор. Все изготовленные детали испытываются на практике и не являются бутафорией.

10.09.2019 в 12:16
0

Статья старовата, но все же дополню своим опытом: печатаем четвертый год нейлон-карбон 2. Шестерни и в мясорубки и в редуктора маши (как прокатных для детей, так и для больших на щеткомахатели, регулировки сидений и тд).  Таких "двойных" бутербродов не делаем и ни ни разу ни чего не отвалилось. Фиг его знает как вообще там что отвалится. Один из иногда применяемых вариантов (если съедена большая часть шестерни) печатаем кольцо с зубьями и после стачивания на пациенте (при помощи дрели и стамески а в тяжелых случаях и при помощи токаря) вплавляем "коронку". 

PS Думаю, что правильно тут заметили: прочность (дополнительная) появляется из за склейки так как клеющий состав по капиллярам пропитывает слои. Этот метод часто используем на больших тонкостенных деталях. В частности для ABS - раствор клея "момент" (секунда, мгновение, побыстрышка и иже с ними) с ацетоном. Монолитит капитально....

09.08.2017 в 20:03
1

При печати многоярусных шестеренок по возможности надо делить шестеренку на части и печатать раздельно, а потом состыковывать и склеивать,
При моделировании многоярусных шестеренок может целесообразно ось и посадочное отверстие делать шестигранным - для материалов не соединяемых диффузией (типа дихлорэтана для ABS) возможно будет более прочным такое решение???

09.08.2017 в 20:14
0

да такой вариант тоже прорабатывался, решили сначала попробовать цилиндр, так как легче соблюсти соосность обоих ярусов, то есть правильно расположить зубья относительно друг друга. Да и крепость соединения цилиндра напечатанного поверх шестигранника слабее, чем цилиндр напечатанный от стола.

09.08.2017 в 22:22
0

Спасибо, очень годная статья! Очень актуальная для меня на данный момент. Только что смоделил шестерню для печати и готовлюсь осваивать Нейлон.

У меня к вам вопрос, как вы впрессовываете металлический вал? И каким материалом оптимальнее напечатать поддержки для нейлона (у меня 2 сопла)?

10.08.2017 в 11:09
0

У нас к сожалению все принтеры с одним соплом, поэтому не подскажу по данному вопросу. Металлические части в пластик вставляются достаточно не сложно, главное подогнать модель под размеры вала вплотную, если согласно конструкции шестерни необходимо чтобы вал сидел мертво, то делаем отверстие меньше на 0,05-0,1 мм, а метал кладём в морозильник на пару часов потом вставляем. Но мне лично не попадались пластиковые шестерни, в которые необходимо намертво впрессовывать вал, достаточно его плотно вставить.

09.08.2017 в 22:50
1

Неплохая статья.
Если что, нейлон растворяется в муравьиной кислоте :)
Также ПЕТГ растворяется и в дихлорметане, но медленно.

10.08.2017 в 10:31
0

спасибо за информацию

10.08.2017 в 09:52
2

Я, конечно, дико извиняюсь, но как-то режет глаз

Для начала нужно очень точно снять размеры шестерни, даже небольшое отклонение в 0,1 мм может сыграть роль.
Человеки придумали для этого модуль, вредные человеки - питч. И всё строится просто http://www.swlesson-mpl.ru/index.php/home/177

10.08.2017 в 10:57
0

На словах всегда всё просто. На практике кучу нюансов, тот кто не для серванта распечатал шестерню, а печатает для практического использования, тот поймёт всю важность параметров замеров. Модули и заготовки это здорово, но есть шестеренки во многой китайской бытовой техники, которые не соответствуют стандартам.

10.08.2017 в 11:14
0

Пропущена тема печати некруглых зубчатых колес.

11.08.2017 в 05:11
1

лучше брать металлический штангенциркуль с погрешностью 0,01 мм
знаю есть штангели с точностью 0.05 мм, а вот 0.01 это какие? цифровой (вероятно китайский) не предлагать, если он не поверен. имхо, не требуется пластиковой шестерне точность в сотку. тем более точность печати хорошо если десятка.

11.08.2017 в 11:07
0

Это, как я понимаю,  гибрид штангеля с часовым индикатором.

11.08.2017 в 08:25
0

Печатаю шестерни нейлоном Taulman 910. По слоям не разорвать, очень прочный и твердый нейлон.

11.08.2017 в 15:49
0

а где заказываете его?

11.08.2017 в 19:58
0

Через магазин DNS, доставка до магазина бесплатная у них. Еще Bridge неплохой нейлон, тоже по слоям не разорвать, но он помягче немного будет.
Кстати в 3ДВСЕМ можно купить, там дешевле немного даже.

29.09.2019 в 18:54
0

PP  это он же?

29.09.2019 в 19:10
0

PP это Полипропилен, совсем другой материал.

29.09.2019 в 19:47
0

PA  ?

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

KRIEG BUST

Калибровка экструдера Titan на принтере Flsun QQ-S

Пожалел, что нет фотополимерника

Пятиметровый шатер на 3D-принтере

Снижение экструдии на верхних слоях сплошного заполнения

Новый 3D сканер RangeVision NEO. Обзор от 3Dtool. Оптический 3D сканер 2019 года.