Проектирование полностью 3D-печатного амортизатора из промышленного Onyx

Каждую пятницу мы демонстрируем инновационные проекты нашей команды. После выпуска нового филамента Onyx — прочного промышленного материала — наша группа приложений решила проверить его пределы. В этом выпуске мы представляем полностью 3D-печатный амортизатор, демонстрирующий неожиданную универсальность материала.

Все началось с простого теста на консоли для оценки размерной стабильности. Хотя Onyx жестче нашей линейки Tough Nylon, он все равно демонстрирует определенную гибкость при печати без усиления. Тестовая деталь не только выдержала сложные консоли, но и вела себя как пружина, раскрывая способность Onyx работать как в растяжении, так и в сжатии.

Настроив параметры — толщину стенок, диаметр витков и шаг — можно регулировать жесткость пружины. Мы исследовали это на примере одно виткового сжатия и двух виткового растяжения (два витка параллельно). Оба варианта печатались без поддерживающих структур, полагаясь на собственную прочность материала.

Исходя из этого, мы спроектировали компактный амортизатор: пружина заключена в жесткий цилиндр, добавлен вал и отверстия для монтажа — всё печатается как единая деталь из Onyx. Для снижения трения — особенно там, где пружина касается внутренней стенки цилиндра и вал скользит в верхнем отверстии — добавлены две детали из нейлона: втулка, вставляемая в цилиндр, и буш, устанавливаемый в верхнее отверстие. Более гладкая поверхность Tough Nylon идеально подходит для подвижных узлов.

Конструкция обеспечивает все углы ниже 60° для избежания поддержек, а шаг пружины рассчитан в пределах допуска принтера по консолям. Итоговая сборка состоит из трёх частей: корпус (Onyx), нейлоновая втулка и нейлоновый буш.

Стратегия печати была критична. Сначала мы напечатали нейлоновую втулку и буш на принтере Mark Two. Затем амортизатор печатался на Mark Two Enterprise из Onyx с двумя намеренными паузами: первая — сразу после завершения втулки, чтобы вставить её на место; вторая — после печати верха цилиндра для установки буша. После завершения печати небольшое количество суперклея зафиксировало буш.

Теперь у нас есть полностью закрытый 3D-печатный амортизатор. Он отлично показывает себя в статических тестах, но мы планируем циклические испытания для оценки долговечности. Если у вас есть идеи для творческого использования пружинных свойств Onyx — делитесь!

Публикуйте свои инновации в 3D-печати в Twitter или Instagram!

Файлы для скачивания:

• Корпус амортизатора: STL, MFP (без поддержек; паузы на слоях 758 и 880)
• Нейлоновая втулка: STL
• Нейлоновый буш: STL
• MFP-файлы втулки и буша — по запросу.