Квартальная сборка карлика:подголовник, напечатанный на 3D-принтере

Мы много пишем о создании прочных конечных частей с помощью Mark Two. На это есть серьезная причина; прочность и надежность производимых нами принтеров означают, что возможна печать деталей, которые ранее не печатались. Мы и раньше раздвигали границы прочности и прочности с нашими деталями, но есть один параметр, который мы действительно не тестировали с деталями конечного использования; огромный потенциал размера печатной детали Mark Two. Для этого поста мы расширили границы размера и веса нашего принтера, чтобы изготовить индивидуальный подголовник для Чейза, пилота гоночного миниатюрного гоночного автомобиля.

Квартальный карлик

Quarter Midgets of America - организация, которая содействует проведению молодежных шорт-треков в Соединенных Штатах. Автомобили уникальной формы заимствованы из гоночных автомобилей Midget, которые представляют собой шорт-треки с очень высоким соотношением мощности к весу. В них участвуют дети в возрасте от 5 до 16 лет на трассах длиной 1/20 мили. Существует множество гоночных классов в зависимости от объема двигателя и возраста, но наиболее важные аспекты машины одинаковы для разных гонщиков. Гонки очень техничны:вход в повороты и выход из них определяет разницу между победой и поражением. Гораздо легче сказать, чем сделать, особенно на скорости 50 миль в час, которую достигают некоторые гонщики.

Несмотря на скорость гонщиков, соревнования Quarter Midget в высшей степени безопасны. Это связано с обширной системой ремней безопасности, необходимой в автомобилях. Он защищает все от плеч вниз, сохраняя важные части тела в безопасности обруча. Однако голова не закреплена. В то время как гонщики носят шейные фиксаторы, абсолютное центростремительное ускорение автомобиля означает, что головы детей часто отталкиваются от центра трассы. Сосредоточиться на внутренней части трассы, когда их головы заставляют двигаться в другую сторону, очень сложно, и в результате у большинства автомобилей есть какая-то система боковой поддержки головы.

Системы поддержки головы бывают всех форм и размеров. Поскольку карьерные бригады не могут изменить раму машины, большинство решений просты и непостоянны. Отец Чейза использовал страховочную сетку для спринтерской машины, протянутую от обруча до передних распорок машины для его поддержки. Это сработало, но ни в коем случае не было окончательным решением. Помня об этом, мы вместе с Чейзом и его отцом разработали и напечатали превосходный подголовник.

Изготовление кованого подголовника

Подголовник Markforged должен был улучшить подголовник с защитной сеткой по нескольким ключевым причинам. Во-первых, она должна была быть более прочной, чем использовавшаяся ранее подстраховочная сетка, при этом сохраняя при этом небольшую гибкость. Во-вторых, деталь, необходимая для надежного крепления к обручу автомобиля, но без клея или сварки. В-третьих, деталь должна была соответствовать шлему Чейза и выглядеть так, как будто она принадлежала гоночной машине.

Обычно получение комбинации твердых и гибких частей - это большая проблема. С Mark Two это не так. Чтобы получить прочную и прочную деталь, мы напечатали основную часть из нейлона, армированного углеродным волокном. Эта часть огромна . Это была одна из самых больших частей, которые мы можем напечатать на Mark Two, печать занимала более шести дней. Эта большая, сильная, особенная часть почти полностью жесткая. Чтобы обеспечить желаемую ограниченную гибкость, мы напечатали зажимные пластины, усиленные кевларом. Эти пластины изгибаются, что позволяет подголовнику немного гибко сгибаться. Эти два материала сочетаются, чтобы обеспечить желаемое поведение подголовника.

Одним из основных преимуществ подголовника с защитной сеткой была простота установки. Небольшие металлические ремни надежно фиксировали сетку вокруг пространственной рамы, позволяя вручную затягивать и ослаблять подголовник. Хотя фиксатор крепится легко, он не обладает той механической целостностью, которую может обеспечить более надежное решение. Введите зажимы для труб, алюминиевые стержни и концы стержней. Используя концы стержней, мы могли крепко зажимать металлические трубки, обеспечивая более надежное соединение. На ободе валка два алюминиевых стержня, соединенные с каждой стороны обруча валка, действуют как поперечины, на которых зажимается основной корпус. Поскольку как крепления алюминиевых стержней, так и места зажимов из кевлара регулируются, весь подголовник в сборе можно перемещать как в вертикальном, так и в поперечном направлении; это очень важно для постоянного соответствия постоянно растущим драйверам. Эти зажимы удерживают большую часть силы. Однако использование только их привело бы к тому, что большой подголовник остался бы консольным. Чтобы лучше поддерживать подголовник, мы напечатали кронштейн из оникса с гайками, обработанными совместно. Он крепится болтами к концу подголовника, позволяя третьему алюминиевому стержню удерживать деталь от переднего элемента жесткости. Эта трехточечная система крепления полностью ограничивает деталь, допуская лишь небольшие желаемые отклонения кевларовых зажимных пластин.

Нейлон и углеродное волокно по своей природе более эстетичны, чем защитная сетка; однако свобода в дизайне, которую дает Mark Two, означала, что окончательный дизайн можно было настроить как для Чейза, так и визуально дополнить автомобиль. Последний подголовник имеет изгиб, который соответствует изгибу шлема Чейза, и расположен под углом, чтобы свести на нет центростремительное ускорение и направить его голову к центру трассы. Его номер также напечатан на детали, поэтому, помимо самого функционального подголовника на трассе, Чейз выглядел лучше всего!

Гонки

Трудно спорить с результатами, и результаты - это именно то, что Чейз получил с новым подголовником. В своей последней гонке Quarter Midget с новым подголовником Чейз отлично заметил повороты и выиграл! С помощью Markforged Чейз гоняется лучше, чем когда-либо. Если вы хотите лично проверить подголовник, основной файл .stl доступен для загрузки здесь.