Подвижные шарниры и Print-in-Place: секрет правильного зазора

Когда вы снимаете деталь с принтера и касаетесь её, а она начинает вращаться, складываться или скользить без единого винта или капли клея, это похоже на маленькое чудо. Это волшебство называется дизайн print in place: производство подвижного механизма за одну печать, в полностью собранном виде, без разделения на отдельные части. Весь секрет скрыт в том невидимом зазоре между шарнирами.

Почему зазор так важен?

При print-in-place две части печатаются рядом, фактически не касаясь друг друга. Если зазор между ними слишком мал, слои сплавляются и шарнир намертво заклинивает. Если слишком велик — шарнир болтается, шатается и может вовсе развалиться. Правильный зазор, как правило, находится в следующем диапазоне в зависимости от материала и принтера:

• 0.30 – 0.40 mm – безопасный начальный диапазон для PLA
• 0.40 – 0.50 mm – предпочтительное значение для более липких материалов, таких как PETG
• 0.20 mm – следует пробовать только на очень точно откалиброванных принтерах

Именно поэтому, прежде чем браться за крупный механизм, напечатать небольшой тестовый шарнир и проверить зазор — намного умнее, чем выбрасывать многочасовую печать в мусор.

Ориентация слоёв и мостование

В print-in-place шарнир, как правило, формируется в горизонтальной плоскости — то есть между слоями. Верхняя часть при этом перекрывает зазор нижней методом мостования (bridging). Если качество мостования низкое, провисающие слои перекрывают зазор и шарнир слипается. Чтобы этого избежать:

• Держите вентилятор охлаждения на максимально высокой скорости
• Немного снизьте скорость мостования, чтобы нить успевала правильно укладываться
• По возможности ориентируйте шарнир в направлении наиболее стабильной печати детали

Маленькие детали дизайна меняют всё

Небольшая фаска (chamfer) на углах штифта шарнира предотвращает заедание при первом движении. Кроме того, если добавить маленькие стопорные выступы на концы штифта в конструкциях типа петли, шарнир не выйдет из зацепления. Аккуратно разработать шарнир движениями туда-обратно, чтобы сломать сплавившиеся точки (break-in), перед первым полноценным движением обычно необходимо; это нормально и не повреждает деталь.

От идеи к продукту

Print-in-place избавляет от головной боли со сборкой — от игрушек до держателей кабелей, от складных коробок до функциональных прототипов. Если ваш дизайн готов и вы хотите чистую печать из подходящего материала, вы можете получить поддержку в нашей мастерской в Шиле, оформив быстрый заказ.

В вашем следующем шарнирном проекте сначала напечатайте небольшой тестовый шарнир; как только найдёте правильный зазор, всё остальное превращается в настоящую инженерную игру с удовольствием.