带有修补匠连接器的铰接生物

3105年

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3.

介绍:与Tinkercad连接器铰接的生物

供应

CAD / CAM软件:

  • 188bet比分Autodesk Tinkercad 3D设计
  • Ultimaker Cura 5.2.1 (3D打印)

材料和工具准备:

  • PLA 1.75 mm (3D打印长丝)
  • 刮板
  • 切割镊子

快速原型机:

  • 3D打印机(我们使用Creality的CR-10S

步骤1:在3D打印中实现灵活性和运动

多年来,实现3D打印的灵活性是一个广泛讨论的话题。现在随着柔性长丝制造的标准化(如TPU而且山丘)即使是初学者也能不费吹灰之力地做到。在这些柔性材料出现之前,设计师们必须想办法设计出能够利用这种弹性的部件机械应力张力压缩剪切弯曲扭转)适用于他们。

尽管它们是坚硬的材料,比如中国人民解放军而且PETG使用下列一些策略可以达到一定程度的灵活性:

  • 薄而柔软的薄膜,使材料受力接近断裂点。
  • 岩屑:在材料上有特定图案的岩屑,允许变形
  • 利用热量达到热塑性塑料的热变形点。

但是,在3D打印中实现运动或灵活性是否可能没有“强调”材料或使用灵活的材料?答案是肯定的!(这并不像看起来那么难)。

使用关节发音(就像链条上的环一样)我们可以将一系列固体几何图形转换成相互连接的网格或钩子网络。与中世纪用来制造盔甲的策略相同,远在热塑性塑料或柔性弹性体发现之前。

步骤2:Tinkercad连接器

我们可以将tinkercad连接器想象成乐高或Playmobil玩具套装中通常使用的组件类型。它们通常是球形连接器,用c形爪组装。这种类型的接头允许工件几乎向任何方向移动(上下左右而且对角),甚至可以旋转靠它自己。大约有30个不同的部件,关于如何使用它们没有太多要说(相当直观),这都是游戏和实验!

最重要的是,他们已经预先设计,并准备3D打印!它们甚至有一个平坦的表面,这样就可以在不需要创建3D打印支架的情况下进行打印。

*注意:这些数字有一个大小限制这将不允许你把它们变得更大或更小(否则3D打印后它们无法正常工作)。因此,设计的大小应该围绕这些形状来考虑。

对于本例,我依赖于“铰接猿模型来自埃贡·范·恩格尔伦(@Egonvanengelen)仅使用tinkercad连接器和基本形状来实现功能上类似的设计。Egon是一个制造商,他设计自己的C夹/球关节,并在他所有的模型中使用它们,我建议你访问他的MyMiniFactory配置文件,以查看他所有的原始设计。

带球形接头的猴子

步骤3:打印在地方铰链

我们指的是"print-in-place当我们说一个图形从打印机中完整地出来(不需要与其他部件组装),并准备在完成3D打印后立即工作。铰链,例如门或盒子的铰链,可以帮助我们使我们的设计在一个方向上弯曲运动(上下或左右),这取决于我们在设计中如何定位铰链。

在这个例子中,我使用了免费的3d模型克里斯·泰勒(@Nerys)我们可以在他的物界找到。他的项目“清晰的一切”让我们有可能将预先设计的就地打印铰链添加到任何平面轮廓上,我们可以挤出来创建三维几何图形。这只是一个问题,下载它的STL文件,并将它们导入到我们正在工作的tinkercad设计。

*注意:为了使铰链正常工作,我们的轮廓必须精确测量8毫米的厚度(或高度)。

SVG剪影打印到位铰链

第四步:合身

在这个例子中,我使用了每个制造商最喜欢的一个旧的le FabShop3D打印大象LFS”可以移动它的腿。除了这一次,我决定改变其原始的打印在一些Tinkercad Snap Fits组装(像原来的模型)允许我们给我们的模型一个旋转腿的运动。

卡扣是一种用于将一个部分连接到另一个部分的锁存机制,卡扣不同于其他紧固方法,因为它不需要额外的元素来执行连接功能。耦合元件弹性变形,从而产生干涉,使各部分能够配合在一起,这意味着两件事:

  1. 所有部件在单独3D打印后必须保持分开组装。
  2. 一旦零件组装好了,就不可能拆卸总成了。

大象有合适的声音

第五步:链条、戒指和活的桥梁

在3D打印中,当我们谈论一个“生活桥”我们指的是3D打印机在两个柱子之间形成桥梁的能力,而不需要在下面创建3D打印的结构支撑(因为材料冷却得足够快,可以留在空气中)。

实现这种程度的细节和功能并不是特别困难,但重要的是要完全遵守3D打印的规则和公差(在这种情况下,熔融灯丝沉积3D打印),我总结如下:

  • 较小的销钉(连接两根柱子)直径必须大于3毫米,不能超过10毫米(否则就需要支撑)。
  • 环(绕销钉旋转)必须与销钉分离1mm以上,即其内径大于5mm,厚度大于2mm。
  • 所有单独的链环必须分开(不能相互接触)至少1mm。否则,如果这些是3D打印的,它们将保持为一个固体块,没有移动。
  • 与工作地板平行的所有元件应呈45 - 60度角。这将允许我们打印它们,而不使用支承,可能会影响铰链的操作。

*如果您对3D打印技术的规则和公差有疑问,您可以随时咨询来自HUBS的3D设计规则

创客社区的许多成员,喜欢Javi Rodríguez (@McGybeer),利用这一特性,可以创建一系列可以向两个方向移动的链条(上下左右)赋予他们的设计以动感。作为一个实际的例子,我重新设计了他的设计“可爱的小章鱼”只使用基本的Tinkercad形状来设计我自己的链模块,可以重复和重新配置。我强烈推荐你去他家看看Cults3D概要在那里你会发现他广泛的惊人的设计收集,其中大部分都是免费下载的!

章鱼打印在地方链

步骤6:3D打印设置

尽管从一开始我们就严格遵循3D设计规则进行设计,但3D打印机很可能会在物理上改变我们设计的公差;这是由于几个因素超出我们的控制,如:材料溢出,灯丝质量,环境温度,挤出机条件等。

为了提高我们的设计在打印后正常工作的机会,我通常在使用Ultimaker Cura软件制作.GCODE时使用一些自定义设置,我在下面分享:

  • 如果你正在使用Tinkercad连接器提前适合你可以玩一点水平扩展的价值。这可能会增大或缩小我们设计中的孔,从而提高它们相互配合的机会。
  • 如果你正在使用Print-in-place铰链生活的桥梁请确保不要使用支架(或使用支架“只是触摸建筑板”),否则支架可能会在我们的铰链的空白空间或间隙之间产生,将它们焊接在一起,在打印后施加其运动。

第七步:比较模仿者

从测试中我们可以看到,主要的差异体现在模型的整体美学上,因为我们没有使用先进的数字雕刻软件来实现我们设计中的高细节。然而,功能实际上保持不变。

就像创客文化中的一切一样,这一切都归结于试错。在第一次尝试时,您的模型不能正确工作是很常见的,幸运的是,这些技术允许我们创建快速的设计迭代,在短时间内实现改进,直到您达到您的设计的最佳版本!

8 .推荐信

可爱的迷你章鱼.(2020年8月27日)。邪教3 d。https://cults3d.com/en/3d-model/game/cute-mini-octopus-mcgybeer

Egonvan Engelen @Egonvanengelen - MyMiniFactory.(无日期)。https://www.myminifactory.com/users/Egonvanengelen

倡议,o.b.(2016年4月13日)。柔性3D打印弯曲夹板,方便常见手指骨折治疗.开放生物医学倡议-我们帮助。http://www.openbiomedical.org/flexible-3d-printed-bend-splint-to-facilitate-common-finger-fracture-treatment/

Simplify3D软件。(2019年6月24日)。终极材料指南- 3D打印柔性灯丝.https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/flexible/

Thingiverse.com。(n.d.-a)。的任何东西!妮瑞丝,.Thingiverse。https://www.thingiverse.com/thing:2840744

3D打印的关键设计元素是什么?(无日期)。中心。https://www.hubs.com/knowledge-base/key-design-considerations-3d-printing/

3D打印大象LFS由le FabShop.(无日期)。https://www.myminifactory.com/object/3d-print-elephant-lfs-4273

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