Revolusi Pencetakan 3D: Gabungan Presisi untuk Rangkai Mudah

Studi Kasus Tentara AS

Baca cerita keberhasilan pelanggan terbaru kami tentang dasar pelatihan besar untuk Tentara AS.

Dengan peluncuran Onyx, filament nylon terisi mikro-serat karbon kami, kami telah menguji kemampuannya. Finishing permukaan yang ekstraordiner dan stabilitas dimensi filament membuatnya ideal untuk menciptakan gabungan presisi, menginspirasi panduan ini untuk koneksi 3D print yang kokoh menggunakan printer desktop.

Gabungan adalah istilah dari kayu yang menggambarkan seni menggabungkan dua potongan bahan dengan membatasi mereka secara geometris. Gabungan yang kuat menawarkan koneksi yang andal dengan fastener minimal, menyederhanakan rangkai. Gabungan tradisional dapat kompleks dan memakan waktu, sementara baut dan sekrup mengandalkan lubang sederhana dan fastener siap pakai.

Pencetakan 3D unggul dalam menghasilkan geometri rumit tanpa harga premium. Proses berbasis lapisan FDM membatasi properti material, jadi desainer harus memikirkan ulang geometri untuk mengurangi kompleksitas dan biaya rangkai. Dengan meminjam konsep gabungan dari kayu dan injeksi cetak, Anda dapat menciptakan antarmuka yang dapat dicetak yang memanfaatkan kebebasan geometris pencetakan 3D.

Dovetails

Sementara sudut kanan adalah default dalam mesin, printer 3D treats dovetails dan dinding lurus sama. Dovetails menambahkan derajat kebebasan ketiga, memungkinkan sendi geser atau kunci tanpa fastener. Prinsip ini bekerja untuk T-joints, assembly geser, dan banyak lagi.

Contoh kotak geser menunjukkan bagaimana keterbatasan seperti dovetail dapat dicapai dengan plate sudut sederhana. Ini geser bersih, memiliki detent untuk snap-closure, dan dicetak pada Mark Two tanpa dukungan, memberikan pas yang bagus pada upaya pertama.

Lihat Panduan Desain Komposit kami

Geometri sudut juga membantu pencetakan 3D. Profil V sideways dapat membatasi gerakan dengan cara yang sulit untuk mesin tetapi mudah untuk dicetak. Sebaliknya, gabungan tongue-and-groove klasik menciptakan overhang yang mengorbankan akurasi dimensi, jadi sebaiknya dihindari jika memungkinkan.

Snap Fits

Snap fits adalah strategi penggandaan yang hemat biaya dalam injeksi cetak, mengeksploitasi deformasi elastis plastik. Mereka diterjemahkan dengan baik ke FDM ketika diorientasikan dengan benar: dicetak di bidang XY untuk menghindari geser sepanjang sumbu Z. Potongan lintang tipis mengurangi momen bengkok, tetapi oriensi penting.

Mencetak snap fit vertikal menempatkan gaya tarik di seluruh batas lapisan, meningkatkan risiko kegagalan. Di sisinya, potongan lintang snap fit tidak memiliki bidang lapisan, meningkatkan prediktabilitas. Untuk snap fit yang lebih besar, mencetak di sisi juga memungkinkan routing serat ke dalam gigi, memanfaatkan kekuatan komposit sepenuhnya.

Minta bagian sampel gratis

Snap fits dapat mengambil banyak bentuk tergantung pada aplikasi. Karena FDM tidak terbatas oleh geometri cetakan, Anda dapat bereksperimen dengan tempat dan geometri sebelum memfinalisasi. Prototipasi cepat memungkinkan Anda untuk mengulang variasi dengan cepat.

Menggabungkan Semua: Phone Holder

Untuk mengilustrasikan fit geser dan mekanisme snap, saya merancang phone holder yang menempel di hood Mark Two dan mengamankan ponsel 2.5–4 inci lebar. Holder ini hanya memiliki tiga bagian dan dua antarmuka.

Antarmuka pertama adalah sendi memutar yang berfungsi sebagai sempadan, menggunakan sudut komplementer untuk fit geser yang bersih. Antarmuka kedua adalah ratchet linear dengan dinding sudut dan gigi, yang mengatur lebar holder. Desain ini akan sulit untuk mesin tetapi mencetak dengan cepat dan andal.

Catatan tentang Toleransi

Gabungan membutuhkan desain toleransi yang hati-hati. Pada Mark Two, clearance 0.08 mm antara dinding (0.16 mm diameter) biasanya menghasilkan fit geser yang andal. Jika permukaan bergantung pada bahan dukungan, tingkatkan clearance ke ~0.15 mm. Karena bagian yang dicetak dapat bervariasi, selalu prototipe dan uji untuk memastikan fit yang diinginkan.

Merancang dengan gabungan dalam pikiran dapat menyederhanakan model Anda dan meningkatkan pas. Bagikan gabungan berhasil Anda dengan kami di Twitter @MarkForged.