Печать планетарного редуктора на 3D-принтере

3D-принтер поможет напечатать деталь вне зависимости от ее сложности. 3D-печать подойдет для применения в домашних условиях. Но сам процесс и подготовка к нему могут занять некоторое время.

Редуктор

Для преобразования крутящего момента используется редуктор. Внешне деталь представляет собой несколько соединенных шестеренок. Характеристики позволяет получить нужную для работы скорость на выходном узле. Встретить подобный механизм можно в различных устройствах: станках, транспортных средствах или различных инструментах. Купить мотор-редукторы можно здесь.

Детали цепляются друг за друга зубьями, количество оборотов при этом для элементов разного диаметра различается. Наиболее простой механизм может состоять из колеса соединенного с одной шестеренкой. Полученная скорость вращения зависит от характеристик конкретного элемента: количество зубьев и диаметр шестеренки.
При создании механизма следует продумать способ крепления шестеренок и валов. Взаимодействие элементов позволяет передать вращение двигателя на исполнительный узел. Внутри часть элементов неподвижны, другие последовательно передают момент вращения.

Планетарный редуктор часто позволяет использовать больше одной передачи. Он является подвидом механизма, в нем присутствуют:

• солнечная шестерня – центральный элемент конструкции;
• сателлиты – несколько шестеренок расположенных вокруг главной;
• водило – деталь фиксирующая положение сателлитов;
• эпицикл (коронная шестерня) – сателлиты касаются внутренних зубьев этой детали.

3D-печать в домашних условиях обладает достоинствами и недостатками, которые следует знать. Преимуществами самостоятельного изготовления детали являются:

• Можно проработать размеры и вес, подобрав подходящие для проекта параметры.
• Печать занимает меньше времени, чем поиск готового варианта в магазинах.
• Стоимость собственной детали будет ниже, чем у покупной.
• Модель можно оптимизировать и доработать, если требуется.

К минусами подобного метода можно отнести:

• Сложность создания достаточно проработанной модели.
• Точность полученного редуктора будет уступать тем, что производятся промышленными станками.​

Выбор 3D модели

Чтобы принтер смог напечатать деталь, понадобится файл сохраненный в подходящем формате. Часто используют STL, который подходит для описания геометрических особенностей 3D-моделей. Цвета, текстуры и прочие параметры в таких фалах не важны.

Программ для создания трехмерных моделей множество. Среди известных можно выделить CAD и “Компас”, но также есть и другие. Если требуется разрабатывать или дорабатывать модель, то важно чтобы модуль для работы с шестеренками был установлен.

Параметров у редуктора несколько. Некоторые можно отследить внешне осмотрев модель и чертежи, например диаметр шестеренок и зубьев. Следует проверить соответствие параметров критичных для работы. Чтобы шестеренки правильно взаимодействовали, указывают коэффициенты зазора и смещения. Важно количество зубьев у каждой шестеренки. Также при создании модели должны быть просчитаны максимальная скорость и нагрузка.

При выборе модели следует учитывать предназначение редуктора. Тогда модель не потребует значительной доработки для устройства в котором будет использоваться.

Пошаговая инструкция для печати на 3D-принтере

Первым шагом является создание подходящей модели. В удобной программе нужно создать шестеренки, обязательно следует указать количество зубьев для шестерни. Потребуется рассчитать модуль, он зависит от диаметров зубьев и модели. Также следует задать коэффициенты смещения и зазора. При некорректном значении последнего может происходить закусывание в процессе работы. Таким образом следует завершить создание всех частей редуктора. В конце обязательно нужно сохранить файл в формате, с которым может работать принтер.

Следующим этапом является настройка параметров печати:

1. Настроить принтер для работы с выбранным материалом, а также подготовить опоры.
2. Загрузить деталь в память.
3. Подготовить рабочую поверхность.
4. Прогреть экструдер и покрыть стол пленкой для улучшения адгезии.
5. Защитить рабочую зону от сквозняков, при необходимости закрыть камеру.
6. Дождаться окончания печати и очистить деталь от опор.
7. Собрать и проверить механизм, если требуется доработать.

Распространенные ошибки

В процессе работы можно столкнуться с проблемами, которые негативно скажутся на качестве детали. Следует обратить внимание на:

• Регулировку принтера. В процессе печати не должно быть перерывов.
• Подготовку помещения. Следует исключить сквозняки, температура в комнате не должна меняться в процессе работы принтера.
• Подбор филамента.
• Скорость подачи и температуру нагрева нити при печати.
• Удаление опор и очистку полученного изделия.

От качества пластика зависят эксплуатационные характеристики редуктора. Лучше выбрать ударопрочный и не подверженный усадке материал. Но даже такая основа может пострадать, если при печати были не соблюдена технология печати. Появление “паутины” или деформация являются признаками плохой подготовки помещения и неправильной настройки принтера.

Подготовив все необходимое в домашних условиях можно изготовить редуктор с подходящими параметрами. Созданная деталь будет отличаться хорошей эффективностью и невысокой ценой. Но для работы требуется хорошая подготовка.