Изготовление шестерни на 3D-принтере.

04 Ноя 2022
автор Фёдор Розум

Изготовление шестерни на 3D-принтере - одна из самых часто заказываемых услуг в сфере 3D-печати. Происходит это потому, что шестерня - основной элемент многих механизмов, от кухонного комбайна до настенных часов. Как и любая деталь, шестерня со временем выходит из строя вследствие износа, поломки, неправильной эксплуатации и ряда других причин. C такой неисправностью весь механизм не сможет работать, возникает потребность в ремонте либо покупке сломанной детали. И здесь можно столкнуться с несколькими трудностями: детали нет в продаже, либо она стоит дорого, либо продается только в комплекте с цельным механизмом, а ремонт по стоимости экономически не целесообразен. Удачным выходом из данной ситуации и выгодной альтернативой покупке, является 3D-печать шестерни, которая позволяет создать новую функциональную деталь дешевле и быстрее.

Виды шестерен.  

Зубчатые колеса, так технически правильно называются шестерни, бывают нескольких видов и каждый имеет свои особенности. Например, косозубая  - самая тихая, а  червячная - передаёт вращение только в одну сторону. При изготовлении данных деталей классическим производственным способом, чем сложнее конструкция шестерни, тем она дороже. Однако при 3D-печати шестерёнок стоимость изделия зависит только от количества затраченного материала, в связи с чем изготовление даже сложного зубчатого колеса будет дешевле, чем оригинальная деталь.

Материалы, используемые для печати шестеренок на 3D-принтере.

Нейлон - самый распространённый материал для печати шестерёнок. Он обладает износостойкостью, прочностью и жесткостью, что позволяет переносить высокие нагрузки и не требовать очередного ремонта в ближайшее время. Что важно для шестерёнок, нейлон имеет свойство хорошо «скользить», тем самым повышая КПД механизма.

Также нейлон бывает с наполнителем из стекловолокна для повышения прочности и уменьшения усадки, благодаря чему, снижаются внутренние напряжения и создаются более благоприятные условия для печати.

Материал PETg  менее прочен и износостоек, однако он имеет свои плюсы. Во-первых, он дешевле нейлона в два раза. Во-вторых, им проще печатать, так как он даёт меньший процент усадки.

 

Оборудование для 3D-печати шестеренок.

При изготовлении шестерни на 3D-принтере встаёт задача качественного выполнения мелких элементов - зубьев. Это зависит от оборудования и настроек печати.

Степень качества оборудования зависит от многих факторов. Один из них - конструкция 3D-принтера.

На фото выше изображён 3D-принтер Ender 3. Он отличается низкой стоимостью, но как плата за неё – отсутствие закрытой камеры, что необходимо для поддержания определённого температурного режима и более качественной печати зубьев шестеренки.

Здесь представлен 3D-принтер Ultimaker 2 с кинематикой H-Bot (есть ещё две похожие - Core-XY и Maketbot). Он позволяет создать закрытую камеру для поддержания необходимого температурного режима, а также обладает достаточно высокой жесткостью, позволяющей получать высокое качество печати.

И это лишь несколько из многих характеристик принтера, влияющих на качество печати. Всем необходимым характеристикам,  отвечающим за качественно изготовленные детали, обладают профессиональные 3D-принтеры с дорогостоящим оборудованием.

Процесс 3D-печати шестерен.

Существует много настраиваемых параметров процесса печати, от которых зависит полученный результат. Большая их часть может быть выведена только путём проб и ошибок, а также немало параметров может упереться в возможности оборудования.

Температурный режим и обдув.

При недостаточной температуре в камере принтера слои плохо "спекаются", и деталь может получиться непрочной. А при недостаточном обдуве -  нижний слой может подплавиться, и форма будет расплывчатой. На фото ниже приведен пример  печати шестерёнки: слева - обдув был включён, а справа – выключен.

Использование поддержек при 3D-печати шестеренок.

При 3D-печати невозможно напечатать нависающие детали без поддержек. От их конфигурации и частоты расположения зависит качество нижней поверхности нависающего элемента, что при 3D-печати шестерён крайне важно, так как к их форме предъявляются повышенные требования. Ниже приведено фото результата неправильного подбора поддержек.

 

Постобработка шестеренок после 3D-печати.

Для повышения прочности изделия можно окунуть его в дихлорэтан, что позволит проклеить все слои и стыки. Операция необязательна, но полезна.

При необходимости можно убрать излишки пластика и шероховатость поверхности наждачной бумагой (шкуркой), надфилем или иными приспособлениями. Но такие манипуляции будут трудновыполнимы на изделиях из нейлона, так как материал плохо поддаётся механической обработке, что является следствием и платой за высокую износостойкость.

При 3D-печати шестерёнок на 3D-принтере необходимо учитывать много параметров, начиная от моделирования и заканчивая печатью. Например, выбор технологии печати, подбор материала, температуры, скорости печати и других параметров. Всё это требует опыта и знаний, которыми обладают наши специалисты.

ООО «АЙ ЭМ СИ КОМПЬЮТЕРС», профессиональный поставщик 3D- услуг. Мы имеем многолетний и успешный опыт  в 3D-печати шестеренок и других деталей. Также мы оказываем услуги по 3D-сканированию и 3D-моделированию. Предлагаем изготовление на заказ любых пластиковых деталей.  Заказывайте, печатайте, тестируйте и вносите свои предложения, которые мы реализуем за считанные дни.

 

Обращайтесь и мы подскажем оптимальное решение для вашей задачи:

  • Добавить в Словарь
     
    • Новый список слов для Английский (США) → Русский...
       
    • Создать новый список слов...
  • Копировать

3D Печать

Узнать о технологии 3D печати

Это процесс воссоздания реального объекта по образцу 3D модели. Цифровая 3D модель сохраняется в формате файла STL и передается на печать 3D принтеру. Затем 3D принтер, накладывая слой за слоем, формирует реальный объект.