Een gids voor het produceren van sterke 3D-geprinte scharnieren voor uw prototypes

Prototyping door middel van additive manufacturing stelt u in staat om de gehele assemblage in werkende staat te zien en waar nodig tweaks te maken. Een 3D-geprint scharnier brengt echter wat complexiteit met zich mee, hoewel levende scharnieren een vrij eenvoudig concept zijn.

Er zijn manieren om het te omzeilen door tapes te gebruiken of kleinere componenten te monteren. Ze zijn echter niet zo effectief als het hele deel samen afdrukken. De prototypes zijn in die gevallen ook niet precies zoals uw eindproduct.

3D-printen van het scharnier is een uitstekend, maar gecompliceerd alternatief dat ervoor zorgt dat uw prototypes perfect zijn. Hoewel het moeilijk is, zijn er nog steeds manieren om ervoor te zorgen dat u de beste resultaten behaalt.

Dit artikel gaat in op de best practices om uitstekende 3D-geprinte scharnieren te ontwikkelen die goed werken en ervoor zorgen dat uw prototypes precies zijn wat u nodig hebt.

3D-geprinte scharnieren:een kort overzicht

Levende scharnieren zijn een van de eenvoudigste mechanische elementen die twee stijve delen met elkaar verbinden. Van de kleinste dingen zoals je deuren tot een uitgebreide industriële opstelling, je vindt overal scharnieren.

Bedrukte scharnieren zijn precies wat hun naam doet vermoeden. Ze werken ook op dezelfde manier, maar het verschil zit in hun ontwerp. Het bouwen van een scharnier dat exact het originele onderdeel in het prototype repliceert, is een uitdaging, maar je zult de juiste materialen en technieken moeten gebruiken.

Als vuistregel is het belangrijk om te onthouden dat voor elk 3D-geprint bewegend onderdeel, inclusief levende scharnieren, luchtspleten nodig zijn. U moet deze luchtspleten of negatieve ruimtes in uw ontwerp toevoegen voor de meest realistische prototypes.

Er zullen echter veel gevallen zijn waarin u uw ontwerp een klein beetje moet aanpassen om het geschikt te maken voor spuitgieten of een ander productieproces dat u selecteert.

De voordelen van 3D-printen van een scharnier voor prototypen

Scharnieren zijn een geweldige oplossing als u op zoek bent naar een haalbare en goedkope oplossing om twee stijve delen aan elkaar te koppelen. Ze bieden een veilige en functionele verbinding met de flexibiliteit om dingen te openen en te sluiten.

3D-geprinte scharnieren hebben dezelfde voordelen als elk ander scharnier. Afhankelijk van de toepassing kies je ervoor om een ​​scharnier in delen te printen of om het geheel samen te printen. Beide zijn haalbare manieren, maar de laatste is beter. Hier zijn een paar redenen waarom.

1 – Lagere kosten

Levende scharnieren zijn vrij eenvoudig in hun werking. Door het hele ding samen te printen in plaats van afzonderlijke delen, worden de totale kosten verlaagd. Als u vertrouwt op een 3D-printservice, dan weet u hoe belangrijk het is om de kosten van 3D-printen zo veel mogelijk te verlagen door alle bepalende factoren aan te pakken.

U hoeft geen tijd te besteden aan assemblage of andere nabewerkingen. Tijdens de ontwerpfase heeft u echter wat meer tijd nodig, aangezien scharnieren andere ontwerpvereisten hebben.

2 – Verbeterde duurzaamheid

Scharnieren moeten herhaaldelijk openen en sluiten. Het 3D-printen van de algehele structuren geeft je de extra duurzaamheid die je nodig hebt om ervoor te zorgen dat je prototype in de perfecte staat blijft die je nodig hebt.

3 – Beter uiterlijk

Ten slotte moet je misschien je prototype presenteren aan investeerders of je baas. Een goed scharnier met geweldige oppervlakteafwerkingen geeft dus het echte beeld van het ontwerp en ziet er tegelijkertijd gewoon beter uit dan elke andere reguliere oplossing. Is dat niet uitstekend?

7 manieren om het beste 3D-geprinte scharnier voor elk prototype te ontwikkelen

Nu je op de hoogte bent van de basisprincipes van een bedrukt scharnier, is de volgende vraag hoe je er een kunt maken. Het is belangrijk om nogmaals te herhalen dat het 3D-printen van een scharnier een beetje ingewikkeld is, ondanks de eenvoud van het onderdeel zelf.

Er zijn dus verschillende factoren waarmee u rekening moet houden wanneer u besluit om het afdrukproces voor het levende scharnier te starten. Sommigen van hen zijn het ontwerp zelf, de afmetingen, het materiaal, de oriëntatie, het proces en de nabewerkingen die u uitvoert. Laten we ze allemaal in detail bekijken.

1 – Het 3D-geprinte scharnierontwerp

Voordat u leert hoe u een scharnier in 3D kunt printen, moet u de ontwerpelementen ervan kennen. De ontwerpvereisten voor bedrukte scharnieren lijken erg op de gewone. U moet een geschikte bodemradius en een nauwere uitsparing selecteren voor de beste bewerkingen.

Het ontwerp bepaalt de hoeveelheid spanning op uw woonscharnier. Hoe meer stress, hoe eerder het zal mislukken. Je moet er dus voorzichtig mee zijn.

2 – Scharnierdikte

Dikte is een andere parameter waarmee u rekening moet houden tijdens de productiefase. Scharnieren mogen maximaal 2 contouren hebben, omdat dit helpt bij het printproces.

Over het algemeen is er een directe relatie tussen de wanddikte van het 3D-scharnier en het aantal cycli voordat het defect raakt. U moet echter voorzichtig zijn met de fabricagemoeilijkheden en de trekspanningen, die ook toenemen met de dikte van het materiaal.

3 – Materiaaleigenschappen

Scharnieren vereisen kracht, uithoudingsvermogen en flexibiliteit. Welk materiaal u ook kiest, het moet zonder angst een hoge slagvastheid en de juiste materiaaleigenschappen hebben bij herhaalde bewerkingen.

4 – De juiste printer voor de job

Niet elke 3D-printer is hetzelfde. Experts weten dat verschillende soorten printers goed werken met verschillende soorten materialen en ontwerpen. Als ontwerper moet je ervoor zorgen dat je de beste combinatie gebruikt voor uitstekende resultaten.

De juiste printer geeft u de beste kosten en veelzijdigheid. Geprinte scharnieren of andere 3D-printprototypes hebben een inherent voordeel. U kunt talloze iteraties en variaties van het ontwerp uitproberen zonder extra instellingen. Daarom moet de printer die u selecteert ook de vereiste kenmerken hebben.

5 – Afdrukrichting

Afhankelijk van het type printer dat u gebruikt, moet u voorzichtig zijn met het vliegtuig dat u selecteert. Zo leveren FDM-printers met onderdelen in het horizontale vlak meer kracht. Tijdens de afdrukfase moet u voorzichtig zijn met de instellingen en kalibraties die u selecteert. Anders zal uw scharnier niet zo effectief zijn.

6 – 3D-printproces

Naast de processen en het materiaal, moet u ook voorzichtig zijn met de technologie die u kiest. Er zijn verschillende ontwerpregels van toepassing en de volgende 3D-printprocessen werken het beste met levende scharnieren.

1. Fused Deposition Modeling (FDM)
2. Selectief laser sinteren (SLS)
3. Materiaalspuiten

7 – Nabewerking

Over het algemeen hebben 3D-geprinte materialen geen nabewerking nodig. U kunt de vermoeiingseigenschappen echter verhogen door na het drukproces te gloeien.

Gloeien is een eenvoudig proces waarbij je het materiaal verwarmt tot het flexibel wordt. Zodra je die temperatuur hebt bereikt, moet je wachten tot deze is afgekoeld. Doe het meerdere keren en uw bedrukte scharnier kan meer belasting aan en levert betere resultaten op.

Als u een betaalbare route naar de wereld van 3D-geprinte scharnieren wilt, is RapidDirect uw grote schreeuw.

Voorbeelden van 3D-geprinte scharnieren

Nu u zich bewust bent van de voordelen van het 3D-printen van een scharnier, is het tijd om te kijken naar enkele populaire variaties die u kunt krijgen van een #D-geprint exemplaar. Sommigen van hen zijn echte prototypes, terwijl sommige eenvoudige proofs of concept zijn.

Hier zijn de 5 topvariaties van bedrukte scharnierontwerpen.

Het parametrische scharnier

Het parametrische scharnier is misschien wel de eenvoudigste, maar toch de meest veelzijdige variant die er is. Je vindt het in je deuren of elke andere constructie waar je twee stijve elementen moet verbinden.

Voor 3D-geprinte scharnieren vereist deze variatie finesse en de juiste technische eigenschappen. Doe het goed en het kan helpen bij het maken van prototypes en het zelfs gebruiken om de defecte scharnieren in uw dagelijkse toepassingen te versterken of te vervangen.

Tassenclip

Dit is een ander veelvoorkomend item met een extreem eenvoudig ontwerp en een overvloed aan huishoudelijke toepassingen. Het is een eenvoudig opvouwbaar stuk dat bovenop een open zak gaat om het weer te verzegelen. Dankzij de enkele draad op de zakclip kun je essentiële etenswaren zo bewaren dat ze langer vers blijven.

Scharnierdoos

Deze proof of concept heeft tal van toepassingen in de consumentenindustrie vanwege zijn verpakkingspotentieel. De toepassingen van scharnieren zijn echter vrij beperkt in dit domein.

Gezamenlijke robot

Dit is een andere scharniertoepassing met veel veelzijdigheid. Je kunt kogelgewrichten en scharnieren combineren om meerdere items te bouwen, waaronder het ontwerp van een robot of beeldjes.

Kabelketting

Kabelkettingen bestaan ​​uit talrijke samengevoegde scharnieren en hebben meerdere toepassingen in industriële machines, liften, enz. Door ze te prototypen met 3D-geprinte scharnieren, kunt u het ontwerp perfectioneren en de levensvatbaarheid ervan verzekeren.

Overweeg RapidDirect voor ongeëvenaarde 3D-afdrukservices voor de beste prijs

3D-printen is tegenwoordig zo toegankelijk dat je er vanuit je kamer mee aan de slag kunt. Industriële prototyping vereist echter grotere nauwkeurigheid, consistentie en veelzijdigheid. RapidDirect is een ISO-gecertificeerde organisatie met het meest ervaren team met ultramoderne apparatuur. En het beste is dat de 3D-printservices voor de meest concurrerende prijs zijn.

Dus als u op zoek bent naar een betrouwbare en ervaren partner voor 3D-geprinte scharnieren of andere additive manufacturing-behoeften. Bij RapidDirect bent u aan het juiste adres. Het team van RapidDirect heeft de veelzijdige ervaring om tal van industriële problemen op te lossen en staat altijd klaar om zijn kracht te bewijzen in een nieuw veld. Neem vandaag nog contact op en ga aan de slag met de beste 3D-printservices voor uw functionele prototypes en productieonderdelen.

Veelgestelde vragen over levende scharnieren in 3D-printen

Ja absoluut. Het is meer dan mogelijk om bewegende delen in 3D te printen. U kunt uw onderdelen afzonderlijk afdrukken en later in elkaar zetten, of u kunt het geheel in één keer afdrukken. De aanpak hangt af van meerdere factoren, zoals de complexiteit van uw ontwerp, materiaaleigenschappen, printermogelijkheden en nog veel meer.

Over het algemeen helpt een scharnier of een ander ontwerp u om effectief een prototype te maken. U kunt een proof of concept en meerdere andere variaties van het product maken voordat u meer geld investeert in een spuitgietmachine of een andere grootschalige productie-opstelling.

Nee, er zijn geen specifieke printers die speciaal voor scharnieren zijn ontworpen. Elke D-printer kan u in theorie een uitstekend bedrukt scharnier leveren, zolang u maar aan de ontwerpvereisten en andere basisstappen voldoet. Het is echter belangrijk om de juiste combinatie van materiaal, printer en ontwerpaanpak te hebben. Je kunt het zelf doen of zelfs hulp krijgen van een 3D-printservice voor belangrijke projecten met weinig tot geen ruimte voor fouten.

Hoewel scharnieren die zijn ontworpen op basis van 3D-printen van elk materiaal kunnen zijn. Een PLA levend scharnier of PETG levend scharnier vind je vaak makkelijker. Afgezien daarvan zijn nylon, verschillende harscombinaties en rubberachtige materialen uitstekende keuzes