Els claudàtors 3D - són prou resistents?
Estan impresos 3d -Bracket de motor pas a pasÉs prou robust? Molts clients fan freqüentment una pregunta. Com a fabricant especialitzat en la R + D i el subministrament de components impresos 3D -, hem notat durant les discussions tècniques que nombrosos clients alberguen dubtes sobre la integritat estructural de 3D - imprimides entre claudàtors. Avui disseccionarem a fons si Imprimit 3D -Bracket de motor pas a pasS són prou resistents i com assegurar -se que compleixen els requisits de l'aplicació.
Primer, la força fonamental de 3D - Mounts de motor pas a pas imprès: examinar la "línia de base" a través de materials
1. Característiques de força dels materials d'impressió principals
Les propietats mecàniques de diferents materials d’impressió 3D varien significativament, determinant directament la robustesa del muntatge.La selecció ha de coincidir amb la potència del motor de pas (parell):
En una impressora 3D que utilitza un marc de suport PLA funcionat contínuament durant 300 hores a temperatura ambient (25 graus) sense càrrega sostinguda sense deformació.
2. Força de material vs. Fórmula de concordança de parell motor
Per garantir la rigidesa entre claudàtors, cal complir la condició següent:"Material Força de flexió × Creu efectiva - Àrea de seccionament de bracket superior o igual al parell del motor màxim × Factor de seguretat."
Es recomana que el factor de seguretat sigui 1,5-2,0 (per evitar la sobrecàrrega instantània del parell). Per exemple:
Per a un motor NEMA17 (parell màxim 0,6 n · m) que utilitza un suport PLA (força de flexió 75 mPa), si la creu efectiva del suport - Secció que fixeu el motor és 100 mm² (30 mm × 3,3 mm), el parell màxim el material pot resistir=(75 mpa × 100 mm² × xak}} braç) / factor de seguretat. Els càlculs confirmen que cobreix completament el parell de 0,6 N del motor sense problemes de força.
Si un bracket PLA es combina amb un motor NEMA34 (3,0 N · m de tors), fins i tot augmentant la creu -.
En segon lloc, els factors clau que afecten 3D - Duritat de suport imprès: de procés a disseny
1. 3 D Paràmetres de procés d'impressió: detalls que determinen la "força real"
Densitat d’Infill:La densitat de disminució menor dóna lloc a una força de suport més feble. Per als suports de PLA, una densitat d’incompliment del 50% produeix una força de flexió de només 40 MPa (un 47% inferior al 100% d’incendi). A les densitats d’inclinació superior al 80%, la força s’aproxima al límit del material (la diferència de força entre el 100% i el 90% de l’enfocament és inferior o igual al 5%). Recomanació: utilitzeu el 60% - 80% de densitat d'ompliment per a claudàtors petits; 90% - 100% Densitat d'ompliment per a claudàtors de motor d'alta potència. Un client va utilitzar un bracket ple de PLA per muntar un motor NEMA17. Després de 100 hores de funcionament, el bracket va mostrar desviació de 0,2 mm. L’augment de la densitat d’ompliment fins al 80% va reduir la desviació a 0,05 mm.
Alçada i orientació de la capa:L’alçada de la capa més petita millora l’enllaç interlayer - brackets ABS amb una alçada de la capa de 0,15 mm aconseguida la resistència a la cisalla entre 18mpa (30% superior a 0,3 mm d’alçada de la capa). L’orientació d’impressió ha d’alinear la direcció de càrrega del suport amb l’orientació de la capa (per exemple, si el suport té la flexió vertical, les capes s’han de disposar horitzontalment) per evitar l’esquerdament causat per l’estrès entre la capa vertical. Un suport ABS amb orientació incorrecta (direcció de càrrega perpendicular a les capes) va mostrar la separació entre funda sota 1,2 N · m de moc; Després de corregir l’orientació, el suport es va mantenir intacte amb el mateix parell.
El gruix de la paret i el reforç de la vora:L’augment del gruix de la paret de suport (de 2mm a 3mm) pot augmentar la força en més del 50%. Si afegiu les costelles de reforç (2 - de 3 mm d'ample, 5-8mm d'alçada) al voltant dels forats de muntatge del motor distribueix la tensió, evitant que les esquerdes causades per la sobrecàrrega localitzada als forats. Un bracket PETG sense costelles de reforç presentava esquerdes al voltant de forats de muntatge a 1,8 N · m de tors; Si afegiu les costelles de reforç de 2 mm d'ample, va resoldre completament el problema de la fissura.
2. Disseny estructural de bracket: eliminació de "punts febles"
Longitud del braç: per a un suport del motor NEMA23 amb un braç de palanca de 30 mm, els requisits de material ABS. Tanmateix, quan el braç de la palanca va augmentar fins a 50 mm, fins i tot amb la densitat del 100% d’ompliment, el suport va mostrar una deformació de 0,3 mm, necessitant un canvi a GF - ABS.
Corners arrodonits vs. Chamfers:La concentració d’estrès es produeix sovint als angles rectes (valors d’estrès 3-5 vegades superiors a les cantonades arrodonides). Si afegiu R2-R3mm, les cantonades arrodonides en angle recte dispersen l’estrès i impedeix l’esquerdament. Un bracket de PLA sense racons arrodonits va desenvolupar esquerdes a l'angle dret en un mes en muntar un motor NEMA17. Després d’afegir un radi de R2mm, va romandre intacte durant sis mesos.
Mètode de muntatge:"MULTI - Muntatge de cargols" (per exemple, 4 m3 cargols) distribueix l'estrès més uniforme que "dos - Muntatge de cargols", reduint la tensió de suport localitzada per més del 40%. Un client que utilitzava dos cargols per assegurar un motor NEMA23 va experimentar estrès excessiu a un costat del suport, provocant una inclinació de 0,15 mm. El canvi a quatre cargols va distribuir la càrrega de manera uniforme, reduint la inclinació a 0,03 mm.
En tercer
1. Mètodes de prova de rendiment estàndard
Prova de fatiga dinàmica:Simula el parell transitori durant els cicles d’inici/parada del motor (1,2 vegades el parell nominal), ciclista 1000 - 5000 vegades per avaluar la degradació de la força del suport (acceptada si la degradació de la força inferior o igual al 10%). Un bracket PETG va patir 5.000 cicles de fatiga, amb la força de flexió disminuint de 85 MPa a 80 MPa - una reducció del 5,9% - complint els requisits de servei a llarg termini.
Prova de resistència a la temperatura:Exposat a les temperatures de funcionament del motor (per exemple, NEMA34 Range motric de 60-70 graus) durant 24 hores per avaluar els canvis de força de la força . - La força del bracket ABS va disminuir un 15% a 70 graus en comparació amb la temperatura ambient, tot i que encara va complir 1,5 N · m de parell. La força del suport PLA va disminuir un 40% a 60 graus, sense poder suportar el parell superior a 0,5 N · m.
2. Comparació de casos d’aplicació típics
Cas 1: màquina d'ordenació automatitzada (motor NEMA23, 1,5n · m parell)
Inicialment utilitzat ABS suports (80% de densitat de desplegament), que es va esquerdar entre capes a causa de la vibració de freqüència alta - (1000 - 2000Hz). Després de canviar als suports de GF-ABS (90% de densitat d’entreteniment) i afegir costelles de reforç, el sistema va operar durant 6 mesos sense problemes, demostrant força comparable als suports d’aliatge d’alumini.
Cas 2: pesat - equips CNC (motor NEMA34, parell 3.0 N · m)
Seleccionat CF - Bracket PLA (densitat 100% d'infil, impresa al llarg de la direcció de càrrega) fixat amb 4 cargols. Es va resistir un parell instantani fins a 3,5 N · m durant el funcionament mantenint l'estabilitat. La deformació provada va ser de només 0,03 mm, substituint completament el suport d'acer original (reducció del pes del 60%).
Sumari
Si es imprimeix un 3D -Bracket de motor pas a pasÉs "prou robusta" les frontisses de tres factors: "És adequada la selecció del material?" "Els paràmetres del procés estan optimitzats?" Com a proveïdor, recomanem que els clients proporcionin especificacions del motor (parell, dimensions) i escenaris d’aplicació (càrrega, temperatura) abans de la selecció. El nostre equip professional coincidirà amb materials i solucions de disseny. Quan sigui necessari, es poden imprimir mostres de prototip per a proves de força abans de la producció massiva. La flexibilitat de la impressió 3D i els avenços en tecnologia de material li ha permès complir els requisits de força de la gran majoria deBracket de motor pas a pass. Ja no cal tenir biaixos inherents sobre la força de les parts impreses en 3D.
Poseu -vos en contacte amb nosaltres
📞 Telèfon:+86-8613116375959
📧 Correu electrònic:741097243@qq.com
🌐 Lloc web oficial:https: //www.automation - js.com/
