3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

3 Schritt:Schritt 1: Entwerfen Schritt 2: Verbesserungen Schritt 3: Fazit

3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube


Warum habe ich schaffen das? Ich habe vor kurzem beschlossen, ich wollte wirklich testen, 3D-Druck Potenzial als Herstellungstechnik, dies bedeute nicht, zu sehen, wie gut es ist nur eine langweilige Kunststoffteil, die sich gegenwärtig für einen Bruchteil des Preises nur Spritzguss werden gedruckt wie viele 3D-Stücke gedruckt sehen wir jetzt durch Dienstleistungen wie Shapeways bedeutete dies die Gestaltung etwas, das nur mit 3D-Druck hergestellt werden konnten (und es hatte ehrfürchtig zu sein!), während zeigt 3D-Druck, um eine potenziell sehr nützliche Technologie in aufgrund der Zukunft auf einer seiner zwei Hauptvorteile; die erste wurde bereits gut zu dokumentieren; das ist, wie 3D-Druck können komplexe 3D-Geometrien, die nicht möglich wäre zu produzieren, um zu produzieren mit jedem anderen Herstellungstechnik verwendet werden, aber diese komplexen 3D-Geometrien sind in der Regel nur für die Ästhetik geschaffen, und während sie in der Regel sehr beeindruckend, nicht sie haben Echt mögliche Verwendung oder die Bedeutung, die den 3D-Druck als praktischer Herstellungstechnik als die derzeitigen Methoden für die Massenproduktion darstellen könnte.
In diesem instructable versuche ich, diese zweite Vorteil der 3D-Druck zu erkunden und das ist seine Fähigkeit, zu drucken beweglichen Teile durch Drucken ganze Baugruppen in einem Druck mit allen beweglichen Teilen gedruckt komplett montiert, im Gegensatz zu den anderen Vorteil, wirklich hat dieser Vorteil ein Potenzial, ändern die Art, wie wir Geräte, die beweglichen Teile Masse zu erzeugen; von 3D-Druck alle beweglichen Teile vorhanden, vollständig entfernt dies die Notwendigkeit für die Montage, entweder vom Hersteller, der sie kostet Geld, um Leute zu beschäftigen, als auch die Zeit für die Versammlung stattfinden soll, oder durch den Käufer, die immer wieder ist aufwendig und kompliziert sein kann.

? Was ist es, um vollständig testen, 3D-Druck in der Lage ist, komplexe mechanische Teile komplett montiert Ich entwarf die "produzieren 28-Getriebe Cube ", die eine 3D-gedruckten Schreibtisch Spielzeug, das, wie der Name schon sagt, ist ein Würfel mit 28 Gängen auf sie ist; durch Drehen eines dieser Zahnräder 28, die anderen 27 Gänge auch in einer hypnotisierenden Muster drehen. Dies war 3D gedruckt mit den 3D-Druck-Service Shapeways im Weiß, Starke und flexiblen Material . Während ich wollte den 3D-Druck zu testen, ich wollte auch etwas, was ich fühlte mich gut aussah gestalten und wirklich hat Sie in Frage zu stellen, was auf, wenn Sie die Zahnräder drehen werde.
Um dies zu erreichen, werden die Zahnräder 28 sind so an jedem der 4 Seiten des Würfels 7 Gängen angeordnet sind: 2 große Außen diejenigen, die in entgegengesetzte Richtungen bewegen, muss die äußerste Zahn Griffen auf, damit er leicht gedreht werden kann, die Bewegung zwischen der 2 große Zahnräder auf jeder Seite wird umgekehrt durch 5 kleinere Zahnräder innerhalb des Würfels in einem ähnlichen Layout zu einem Planetengetriebe eingestellt, um die großen Zahnräder 'Richtung auf jeder dieser 4 Seiten umzukehren. Jeder dieser Sätze von Zahnrädern 7 auf den 4 Flächen werden alle durch eine der großen Zahnräder an jeder der 4 Seiten kämmen bei 90 Grad mit einer der großen Zahnrädern an jedem der zwei benachbarten Seiten gefallen. Dies bedeutet, dass, wenn eine Getriebe gesponnen, sie alle in einer Schleuder Speicherung Muster.

Schritt 1: Entwerfen

  1. 3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube

    3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube


    Zuerst müssen Sie eine Idee, die beweglichen Teile benötigt, ob dies einen praktischen Einsatz oder keine wirkliche praktische Verwendung überhaupt und wird nur zum Spaß entwickelt (wie mein Design) und dann müssen Sie es so auf CAD-Software Design, es sein kann, 3D gedruckt und zu bewegen, wie in Ihrem Design bestimmt:

    Bei der Gestaltung zusammengebaut beweglichen Teile für den 3D-Druck, der wichtigsten Design-Einschränkung haben zu folgen ist der erforderliche Freiraum zwischen Teilen innerhalb des Design, die Sie als separate feste Körper, wie der Abstand zwischen den kämmenden Zahnräder zu drucken, so dass diese tatsächlich als separate drucken möchten Teile, kann dieser Wert in der Regel für verschiedene 3D-Drucktechniken gefunden werden, zum Beispiel, Shapeways, die ich verwenden, um 3D-Druck, deutlich veröffentlichen Mindestabstand zwischen den beweglichen Teilen für jede ihrer Materialien, die sie 3D im 'Material Portfolio "Seiten drucken in (weiß, erfordert starke und flexible Material ein 0,5 mm Zwischenraum); Wenn dieser Wert verwendet wird, sollte die beweglichen Teile ohne Ausgabe drucken und sollten in der Lage, wie vorgesehen zu bewegen (so lange, wie die anderen Designbeschränkungen sind für die vorgesehene Material, wie zB minimale Wandstärke, gefolgt).

    Mein Design dauerte viele Stunden, um zu machen, zunächst als Skizzen auf meinem iPad, dann mit Autodesk Inventor Professional 2013 habe ich beschlossen, diesen Entwurf als separate Teile zu modellieren und dann praktisch montieren die separaten beweglichen Teile, um das endgültige Design zu erstellen modelliert, dies erlaubte mir, beleben das Design, um sicherzustellen, dass alles funktionieren würde, wie ich es wollte.

    Der Entwurf wurde dann zu Shapeways hochgeladen , wo sie in ihrer 3D 'White, stark und flexibel' Material gedruckt und dann wurde es für mich geschrieben ...

Schritt 2: Verbesserungen

  1. 3D Printing Bewegliche Teile völlig zusammengebaut - 28-Getriebe Cube
    Unten ist ein Video des Würfels, wie es war, nachdem es die 3D-Drucker verlassen, ohne selbst etwas zu modifizieren, können Sie wahrscheinlich feststellen, dass, während die Zahnräder bewegen sich, sie nicht so glatt bewegen, wie ich bei fortgesetzter Bewegung erhofft hatten in der einen Richtung ist nahezu unmöglich, da der Mechanismus würde schnell verklemmen, ist dies höchstwahrscheinlich auf der Oberfläche mit hoher Reibung aus diesem Material, da es eine Feeling mittlerer Kornsandpapier aufweist.


    Jedoch mit einer einfachen Modifikation ist die Laufruhe und Zuverlässigkeit dieser Mechanismus verbessert drastisch! I besprüht den gesamten Würfel mit einer PTFE-Schmiermittel (dieses Material ist auch als Teflon bekannt und wird oft auf Bratpfannen usw. aufgrund seiner Antihafteigenschaften und eine geringe Reibung). Wie Sie im Video unten sehen können, diese vollständig die Reibung reduziert innerhalb des Würfels aller 28 Zähne auf einmal drehen und es vollständig gestoppt Jamming!



    Die letzte Verbesserung ist nicht wirklich relevant für den 3D-Druck selbst, ich dachte nur, dass macht den Cube motorisierte wäre es nur, dass viel kühler zu machen und auch beweist, dass die 3D-Druckmechanismus kann von der Elektronik angesteuert werden.
    Um die 28 Getriebe Cube autonomen Ich habe eine 6-Volt-Batterie, 6-Volt-Getriebemotor, Reed-Schalter und kleinen Magneten, kleinen Länge der steifen Draht, Stück Fiberglas Blatt, einige Kevlar Faden, ein paar Scheiben und einem gewissen elektrischen Draht.
    Wenn der kleine Magnet ist in der Nähe der Reed-Schalter platziert, startet der Motor, der nur 1 Gang, der alle 28 Gänge dreht dreht.


Schritt 3: Fazit

  1. Meiner Meinung nach, ist 3D-Druck definitiv nicht bereit, nur noch für Mainstream-Massenproduktionen der vollständig zusammengebauten mechanischen Vorrichtungen aufgrund der relativ große Abstände zwischen den beweglichen Teilen erforderlich, auch mit höheren End-3D-Druckern wie dem Objet (jetzt im Besitz von Stratasys) 3D-Drucker Serie Ich glaube, es ist immer noch nicht niedrig genug, um eine präzise beweglichen Teile, so kann dies in der gesehen werden kann 28-Getriebe Würfel mit der großen Menge an Spielraum gibt es in der Zahnräder wie die Zähne der Zahnräder hat, die gedruckt, so dass sie waren 0,5 mm weg von Nachbarzähnen.

    Die Reibung im aktuellen 3D-Druckmaterialien ist in der Regel recht hoch, so müssten stark Anwendung irgendeiner Art von Schmiermittel geschmiert werden, wie dem erwähnten PTFE Schmiermittel, so dass diese wieder macht 3D-Druck ziemlich schwierig im Moment der Verbraucher bereit, mechanische Teile als Beitrag zu produzieren Produktionsschritte sind erforderlich, um es der Verbraucher bereit.

    Ein weiteres Problem im Moment ist das Fehlen von 3D-Druck genau mit Metallen und der Mangel an einem kleinen Zwischenraum zwischen den beweglichen Teilen macht es schwierig, mechanische Baugruppen aus Metall und Metall produzieren kann sehr nützlich in vielen präzise mechanische Baugruppen sind erforderlich.

    Schließlich ist das Problem, dass 3D-Druck ist immer noch sehr teuer und langsam, die einschränken seine Verwendung als Massenproduktionstechnik.

    Obwohl die oben kann sehr negative Richtung Nutzung 3D-Druck ist als eine praktikable Herstellungstechnik für die Massenproduktion von Verbraucher bereit Mechanik scheint, ich habe wirklich mit der Geschwindigkeit, die das 3D-Drucken ist im Moment, dass diese Fragen werden bald keine Probleme sein fortschreit mehr mit genaueren glauben , ist schnell und billig Drucker mit einer größeren Palette von Materialien, die mechanischen Teile, wie Metalle und Kunststoffe mit niedriger Reibung drucken können entwickelt. 3D-Drucker könnte vielleicht sogar, um Druck 3D Öl und andere Schmiermittel direkt in die Montage entwickelt werden.

    Alles in allem ist dies instructable zeigt, wie die Erstellung von 3D-Baugruppen mit 3D-Druck ist möglich und funktioniert und während 3D-Druck möglicherweise nicht bereit zu sein, Massen produzieren mechanischen Baugruppen nur noch, ich glaube, das instructable zeigt, dass die Zukunft ist hell für diese Technologie und das Beste kommt erst noch ...