Печать шестерёнок на 3D принтере

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. 3D моделирование.

2. 3D печать.

3. Постобработка.

3D 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.

3D Печать шестерни

 

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 3D-принтеров:

 

 

 

 

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

Постобработка распечатанной шестерни

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 некоторых наших работ:

 

 

 

По всем вопросам моделирования и изготовления шестеренок можно обращаться сюда https://vk.com/3dcxema или пишите на почту micro-cxema@yandex.ru

Печать шестерёнок на 3D принтере