Как разработать параболические, гиперболические, эллиптические отражатели для 3D-печати

В этой статье мы покажем вам, как можно из первых принципов спроектировать параболические отражатели с помощью любого программного обеспечения САПР.

Приложения

Отражатели используются в таких областях, как промышленное освещение, сценические прожекторы, домашнее освещение, сбор сигналов в антеннах, направленные микрофоны, корпуса динамиков, инфракрасные обогреватели, ультразвуковые датчики и т. Д.

Обычно используются следующие геометрические формы:сферическая, эллипсоидальная, параболоидальная и гиперболоидальная. Эти формы представляют собой простые конические секции. В отражателях используется любая из этих форм, а иногда и комбинация этих форм для повышения эффективности сбора и передачи сигналов.

Все они имеют разные характеристики. Эти геометрические формы можно использовать соответствующим образом для повышения эффективности дизайна. Например, параболический отражатель будет генерировать параллельные лучи, когда источник находится в фокусной точке. Мы обсудим создание параболических отражателей / коллекторов и их 3D-печать. Можно создать и 3D-печать конической формы сечения. с дополнительными функциями, используя аналогичные принципы.

От уравнений к САПР

Моделирование в Autodesk Fusion 360

Вот способ моделирования в Autodesk Fusion 360 из первых принципов.

Эндрю Сирс из службы поддержки Autodesk упомянул этот метод на форуме пользователей Fusion360. Я объяснил шаги более подробно.

Шаги проектирования в Autodesk Fusion 360 зависят от доступного пространства. Мы можем начать с некоторых основных параметров, таких как диаметр D . и высота h . Рассмотрим D =80 и h =30 .

Шаг 1
Постройте треугольник с Base =D =80 и height =2h =60 .

Проведите линию от средней точки основания перпендикулярно гипотенузе. Назовем это смещение расстоянием и измерить это. В данном случае это distance =33,282 . .

Шаг 2
Поверните область, ограниченную гипотенузой, основанием и осью, вокруг оси, чтобы создать коническое тело.

Создайте касательную плоскость и скопируйте (или переместите) ее на расстояние смещения (33.282) так, чтобы она проходила через пересечение линии расстояния смещения и базовой линии и разделяла тело.

Шаг 3
На плоскости разделения есть нужная нам парабола. Теперь мы копируем параболическую кривую, смещаем ее наружу на требуемую толщину (скажем, 3 мм) и вращаем секцию, чтобы получить параболический отражатель, с которого мы начали.

От САПР до прототипа

3D-печать - отличный способ получить подтверждение дизайна, функциональное тестирование и производство небольших партий.

Вы также можете учитывать эстетику, простоту печати, способы монтажа и т. Д., Когда будете взаимодействовать со своим поставщиком услуг 3D-печати. Вот пример параболического отражателя со встроенным креплением.

Stratnel предлагает консультации по дизайну и услуги печати, а также позволяет дизайнерам использовать аддитивное производство, чтобы работать быстрее и делать больше.

Первоначально эта статья была написана К. Падманабханом, генеральным директором и основателем Stratnel Technologies LLP, и мы переиздали ее с их разрешения.