Проектирование надежных 3D-печатных живых шарниров: практическое руководство

Знаете ли вы, что живые шарниры возможны с 3D-печатью? Вот несколько аспектов, которые нужно учитывать при проектировании шарнирных функций, чтобы функциональность и целостность детали оставались нетронутыми.

Процесс
Мы предлагаем два процесса для 3D-печати термопластиков или термопласто-подобных материалов: селективную лазерную спекцию (SLS) и стереолитографию (SL). Но только SLS даст детали с функциональностью, необходимой для живого шарнира.

Материал
Всякий раз, когда мы видим потенциал для живого шарнира в 3D-печатной детали, мы настоятельно рекомендуем SLS. SLS использует нейлоновый термопласт, в основном PA11 Black — материал нейлон 11. У PA11 Black относительное удлинение при разрыве (EB) 14–51%, за ним PA12 White с EB 24%.

Однако нельзя взять деталь, напечатанную из PA11 Black или PA12 White, и ожидать, что она будет работать как живой шарнир без вторичного процесса. Когда есть живой шарнир, нам нужно знать направление или диапазон движения, в котором шарнир будет функционировать. Это критично, так как мы отжигаем деталь, нагревая до 250–275 °F (121–135 °C) и сгибаем шарнир в предполагаемом диапазоне движения. Это продлевает жизнь шарнира за счет растяжения материала вместо разрыва связей смолы.

SL предлагает термопласто-подобные материалы, но они не рекомендуются для живых шарниров. Somos 9120 — наш самый гибкий материал из смол SL с EB 15–25%.

Дизайн
Не любой дизайн живого шарнира сработает, особенно если вы привыкли проектировать, например, для литых под давлением полипропиленовых крышек на контейнерах для влажных салфеток.

Во-первых, забудьте о том, что вы узнали о традиционном дизайне живых шарниров: шарнир в SLS не может быть толщиной 0,013 дюйма (0,33 мм), это приведет к поломке детали. Мы рекомендуем диапазон толщины 0,020–0,040 дюйма (0,5–1 мм) в горизонтальном направлении построения, чтобы деталь могла растягиваться и складываться на себя.

Во-вторых, мы требуем длину шарнира намного большую, чем у литого под давлением дизайна. Для изгиба 90° мы обычно хотим видеть минимальную длину 0,050 дюйма (1,27 мм), а для 180° — минимум 0,150 дюйма (3,8 мм).

Нет гарантированного числа циклов сгибания, которые выдержит шарнир, но мы видели детали, выдерживающие сотни. Чтобы обеспечить функциональность ваших деталей, свяжитесь с нашими инженерами по обслуживанию клиентов по телефону 877.479.3680 или по электронной почте ADMIN@MFGROBOTS.COM.