Тим роботике добија добар прототип из штампача. До трећег или четвртог пута када га растављају, копча пукне, траке са рупом за шрафове или пукотина се појави на кућишту. Серија се мора поново одштампати. У већини случајева штампач није прави кривац. Материјали за 3Д штампање делова робота једноставно нису изабрани за поновљено склапање и демонтажу.
Овај водич разматра који материјали заправо преживљавају често руковање, питања која вреди поставити пре него што се одлучите и детаље дизајна који чине разлику између дела који траје и оног који рано поквари.
Зашто је често склапање тешко за 3Д штампане делове
Свако растављање оптерећује део. Обујмице се савијају, навоји преузимају обртни момент, рупе виде силу уметања, а кућишта се пробијају или ударају. Висока затезна чврстоћа на техничком листу не значи аутоматски да ће део преживети десетине циклуса. Чврстоћа, отпорност на замор и понашање на хабање су важнији.
Материјал који се чини чврстим и јаким при првом склапању и даље може да пукне или се брзо истроши ако има мало издужења или слабу отпорност на поновљено напрезање. Због тога многи тимови откривају да "јака" смола или основни ПЛА не раде док чвршћи најлон наставља да ради.
Главни материјали, једноставно објашњени
Најлон (ПА12 / ПА11)
Обично први избор за делове који ће се често растављати. Нуди корисну комбинацију жилавости, отпорности на хабање и довољно да апсорбује поновљено савијање. Колико је јак ПА12 најлон? Довољно јака за многе функционалне компоненте робота, а притом остаје далеко отпорнија од крхких смола под цикличним оптерећењем.
Најлон пуњен стаклом или угљеником
Чвршћи и димензионално стабилнији. Добро за структуралне оквире или делове који морају да држе облик под оптерећењем. Компромис је мања отпорност на удар - испуњени слојеви могу лакше пуцати под оштрим савијањем или падовима.
Чврсте / инжењерске смоле
Бољи детаљи и завршна обрада површине. Погодно за делове или компоненте које се повремено растављају. Уопштено им недостају дугорочне перформансе замора најлона када број циклуса расте.
ТПУ и флексибилни материјали
Најбоље за рукохвате, бранике, заптивке и функције за ублажавање напрезања. Они апсорбују енергију уместо да је преносе у крута кућишта.
Метал (алуминијум, нерђајући челик)
Користи се тамо где су оптерећења велика или нити морају преживети много циклуса. Метални уметци или потпуно метални елементи решавају уобичајени проблем скидања пластичних нити након само неколико употреба.
Брзо практично поређење:
Отпорност на жилавост и замор: непуњени најлон обично води
Отпорност на хабање: најлон и пуњени најлон генерално надмашују већину смола
Квалитет детаља и површине: смола је обично боља
Најбољи комбинезон за поновљено склапање: непуњени или лагано модификовани најлон у већини случајева
5 питања која треба поставити пре него што одаберете
Колико пута ће се овај део склапати и растављати у нормалној години?
Да ли је главно оптерећење напетост, удар, стални притисак или комбинација?
Да ли ће део живети у чистој лабораторији, у радњи или у врућем и влажном окружењу?
Да ли навоји иду директно у пластику или ће се користити метални уметци?
Да ли је количина неколико прототипова или стотине производних комада?
Ових пет питања обично брзо елиминишу погрешне материјале и спречавају најчешће ране кварове.
Детаљи дизајна и процеса који продужавају радни век
Користите термо-сет или ултразвучне металне уметке за било који затварач који ће се поново користити. Директно штампане пластичне нити ретко трају.
Подебљајте корен клипова и додајте великодушне радијусе да бисте смањили концентрацију напрезања.
Преферирајте МЈФ или СЛС најлон за функционалне, носиве делове којима је потребна жилавост. Резервишите чврсту смолу за компоненте са високим детаљима или са малим циклусом.
Размислите о лаганој машинској обради или површинској обради на интерфејсима који се високо троше.
Одржавајте доследну дебљину зида и избегавајте оштре унутрашње углове који делују као покретачи пукотина.
Избор материјала и геометрија раде заједно. Једно без другог и даље оставља део рањивим.
Снимак случаја: Заустављање раних неуспеха
У једном пројекту роботике, кућишта и копче су почеле да отказују након само неколико циклуса растављања - сломљене резе и огољене рупе били су проблеми који се понављају. Тим је пребацио критичне делове на чвршћи најлон, додао металне уметке на тачкама причвршћивања и ревидирао геометрију копче да би смањио вршно напрезање. Нови делови су преживели много више циклуса монтаже без претходних начина квара. Развој би могао да се настави уместо да буде прекинут сталним прештампавањима.
Зашто радити са произвођачем који разуме делове робота
Добављач који редовно производи функционалне компоненте робота зна разлику између дела који изгледа добро при првом постављању и оног који и даље ради након поновљеног руковања. Корисни сигнали укључују доследне серије материјала, јасну документацију, могућност преласка са узорака на мале серије или на велико 3Д штампане најлонске делове и спремност да се разговара о уметцима и очекиваном веку циклуса.
Способан произвођач 3Д штампача за делове робота или фабрика делова за роботе по мери ће питати о учесталости склапања и типу оптерећења пре него што препоручи материјал. Провајдери који нуде услугу МЈФ 3Д штампања у Кини са правим искуством у роботици често су добро позиционирани како за брзе прототипове, тако и за каснију конзистентност обима. Искуство са издржљивим материјалима за 3Д штампање за роботику и 3Д штампаним деловима за често склапање вредније је од генеричког капацитета штампања.
ФАК
П: Који је најбољи материјал за 3Д штампање за делове робота којима је потребна честа монтажа?
О: У већини случајева чврсти најлон (ПА12 или сличан) даје најбољу равнотежу између издржљивости, отпорности на хабање и цене за делове који се више пута растављају и састављају.
П: Да ли 3Д штампани пластични навоји могу да издрже поновљено завртње?
О: Директно штампане пластичне нити се обично троше или гуле након ограничених циклуса. Метални уметци су поузданије решење кад год се затварач често користи.
П: Да ли је најлон бољи од смоле за покретне делове робота?
О: За делове који се понављају циклуси савијања, удара или склапања, да. Најлон генерално пружа бољу жилавост и отпорност на замор. Смола је пожељнија када су фини детаљи или завршна обрада површине приоритет, а број циклуса остаје низак.
П: Да ли су ми потребни метални уметци у 3Д штампаним деловима робота?
О: Ако ће се део састављати и растављати више од неколико пута, уметци се топло препоручују за навојне везе.
П: Колико пута се 3Д штампани део може саставити и раставити?
О: Зависи од материјала, геометрије и оптерећења. Добро дизајниран најлонски део са одговарајућим уметцима може преживети десетине до стотине циклуса; крхки део од смоле може да поквари једноцифрен број.
П: Можете ли направити мале серије или велепродајне поруџбине прилагођених 3Д штампаних делова робота?
О: Да. Правилно опремљен добављач може да подржи и количине прототипа и текућу производњу малих и средњих предузећа са доследном контролом материјала и процеса.
Одабир правог материјала за 3Д штампање за делове робота је мање у проналажењу најјаче опције, а више у усклађивању чврстоће, понашања при хабању и методе причвршћивања са стварном фреквенцијом монтаже. Када се материјал, геометрија и процес поравнају, делови престају да кваре након трећег рушења и почињу да подржавају развојни циклус уместо да га прекидају.
Ако имате цртеже, јасан опис колико често ће се делови растављати и радно окружење, поделите их за препоруку материјала и понуду. Кратак технички преглед је обично довољан да се избегну најчешћи поновљени кварови при монтажи.