Как 3D-напечатать прочный подвес скейтборда из Onyx с карбоновым волокном — пошаговое руководство

В этой статье мы пройдёмся по созданию полностью функционального подвеса скейтборда с помощью 3D-печати. Детали печатаются из Onyx, усиленного карбоновым волокном, в сочетании с индивидуальным стальным валом и стандартной фурнитурой. Приступим.

Что такое подвес скейтборда?

Подвес соединяет доску с колёсами и обеспечивает управляемость. Он состоит из базовой пластины (прикручиваемой к доске) и подвески (держащей колёса). Подвеска вращается вокруг одного края треугольного интерфейса с базовой пластиной; кулачки выступают в роли пружин, возвращая подвес в нейтральное положение, когда райдер не наклоняется.

Зачем 3D-печатать подвес?

Вместо печати всего подвеса, этот проект фокусируется на алюминиевых компонентах: основных частях базовой пластины и подвески. Вал изготавливается из стали 1144 «усталостно-стойкой», а кулачки и фурнитура покупаются готовыми.

Традиционные алюминиевые подвесы литуются в стальные или песчаные формы, требуя полного цикла изготовления форм для каждого нового дизайна. 3D-печать может радикально сократить время прототипирования — напечатать деталь за ночь и собрать следующим утром. Этот проект демонстрирует этот рабочий процесс и показывает, как Mark Two упрощает ручное изготовление.

Проектирование подвески

Выбран Fusion 360 за сочетание скульптурных и параметрических инструментов. Большинство размеров взято из Indy 139 Silver — уважаемого индустриального стандарта. Основная масса подвески была отскулптирована вручную для добавления массивности и лучшего сопротивления изгибу.

Первый прототип печатал подвеску в двух частях, соединённых простыми шплинтовыми стыками, надеясь ориентировать карбоновые волокна в двух плоскостях для прочности. Однако стык прогибался под нагрузкой и не обеспечивал нужную жёсткость. Переход на цельную подвеску решил проблему и позволил вставить стальной вал.

Для вала выбрали прутки из стали 1144 со пределом текучести 125 000 psi, отличной обрабатываемостью, без необходимости термообработки, высокой ударной вязкостью и низкой ценой на McMaster. Пруток не отливали в подвеску; вместо этого в подвеске фрезеровался индивидуальный шпоночный паз для фиксации вала осево и вращательно.

Приспособление для шпоночного паза, 3D-печатное из того же Onyx с карбоном, удерживало пруток у стола ленточной пилы и в тисках, обеспечивая точные размеры. Грубая резка делалась на ленточной пиле, затем доводилась напильником под нейлоновую направляющую приспособления. Резьба резалась на концах сверлом и слегка шлифовалась для снятия заусенцев — вал готов.

Напечатанную подвеску доводили: удаляли съёмные поддержки и растачивали отверстие под вал. Приспособление с мягкими губками, также напечатанное, фиксировало перед подвеску для точного вбивания. После установки вала и шпона подвеска была готова к сборке.

Сборка

Базовая пластина печаталась как единая деталь и оснащалась стандартным кулачковым стаканом. Финальная сборка повторяла стандартный подвес: вставляем кингпин, надеваем кулачки и подвеску, затягиваем гайку с нейлоновой вставкой. Результат — функциональный высокопрочный подвес, изготовленный полностью 3D-печатью с минимальной ручной обработкой.

Мы рады поделиться этим проектом и хотели бы узнать о ваших собственных проектах на Mark Two. Пишите в Twitter, Facebook или LinkedIn!