Jesu li 3D - dovoljno čvrsti zagrade za stepper?
Su tiskani 3d -motorni nosačdovoljno čvrsto? Ovo je pitanje koje često postavljaju mnogi kupci. Kao proizvođač specijaliziran za istraživanje i razvoj i opskrbu 3D - tiskanih komponenti, tijekom tehničkih rasprava primijetili smo tijekom tehničkih rasprava da brojni klijenti imaju sumnju u strukturni integritet 3D - ispisanih motornih nosača za stepper. If -ako je i ako se nastupi zaklada. Danas ćemo temeljito secirati je li 3d -motorni nosačS su doista dovoljno čvrsti i kako osigurati da ispunjavaju zahtjeve za prijavu.
Prvo, temeljna čvrstoća 3D - tiskane stepper motore: Ispitivanje "osnovne vrijednosti snage" kroz materijale
1. Karakteristike čvrstoće mainstream materijala za ispis
Mehanička svojstva različitih materijala za 3D ispis značajno se razlikuju, izravno određujući robusnost nosača.Odabir mora odgovarati snazi stepper motora (zakretni moment):
U 3D pisaču koji koristi PLA okvir za potporu kontinuirano djeluje 300 sati na sobnoj temperaturi (25 stupnjeva) bez trajnog opterećenja bez deformacije.
2. Čvrstoća materijala u odnosu na formulu podudaranja motora motora
Da bi se osigurala krutost nosača, mora se ispuniti sljedeći uvjet:"Čvrstoća savijanja materijala × Efektivna križanja - Područje presjeka nosača veće od ili jednako maksimalnom momentu motora × sigurnosnog faktora."
Sigurnosni faktor preporučuje se 1,5–2,0 (kako bi se spriječilo preopterećenje trenutnog okretnog momenta). Na primjer:
Za motor NEMA17 (maksimalni zakretni moment 0,6 n · m) pomoću nosača PLA (čvrstoća savijanja 75 MPa), ako je efektivni poprečni dio nosača - Osiguravanje motora 100 mm² (30 mm × 3,3 mm), maksimalni zamući materijal {7 Sigurnosni faktor. Izračuni potvrđuju da u potpunosti pokriva motor motora od 0,6 n · m, bez problema s čvrstoćom.
Ako je nosač PLA uparen s NEMA34 motorom (3.0 n · m okretni moment), čak i povećanje poprečnog dijela presjeka na 200 mm² i dalje donosi nedovoljan kapacitet okretnog momenta (manje od 3,0 n · m · 1,5 sigurnosnog faktora), ne izazivajući neuspjeh nosača.
Drugo, ključni čimbenici koji utječu na 3D - Tiskana trajnost nosača: od procesa do dizajna
1. 3 d Parametri procesa ispisa: detalji određuju "stvarnu snagu"
Gustoća nagiba:Niža gustoća napunjenosti rezultira slabijom čvrstoćom potpore. Za PLA potpore, gustoća od 50% donošenja daje čvrstoću savijanja od samo 40 MPa (47% niže od 100% punjenja). Pri gustoći napunjenosti iznad 80%, čvrstoća se približava granici materijala (razlika u čvrstoći između 100% i 90% punjenja je manja od ili jednaka 5%). Preporuka: Upotrijebite 60% - 80% gustoće punjenja za male motorne nosače; 90% - 100% gustoća punjenja za motorne nosače velike snage. Kupac je koristio nosač ispunjen 50% PLA za montiranje NEMA17 motora. Nakon 100 sati rada, nosač je pokazao otklon od 0,2 mm. Povećavanje gustoće punjenja na 80% smanjeno je otklon na 0,05 mm.
Visina i orijentacija sloja:Manja visina sloja pojačava povezivanje međusobnog sloja - ABS zagrade s visinom sloja 0,15 mm, postignuto je 18MPA čvrstoćom smicanja među slojevima (30% veća od 0,3 mm visine sloja). Orijentacija ispisa mora uskladiti smjer opterećenja potpore s orijentacijom sloja (npr. Ako se nosač nosi vertikalno savijanje, slojevi trebaju biti horizontalno) kako bi se spriječilo pucanje uzrokovano vertikalnim naprezanjem međusloja. ABS potpora s pogrešnom orijentacijom (smjer opterećenja okomito na slojeve) pokazao je razdvajanje međusloja pod 1,2 n · m okretnom momentom; Nakon ispravljanja orijentacije, potpora je ostala netaknuta pod istim okretnim momentom.
Debljina zida i pojačanje ruba:Povećanje debljine potpornog stijenke (od 2 mm do 3 mm) može povećati čvrstoću za preko 50%. Dodavanje rebara za armaturu (2 {- široko 3 mm, visok 5-8 mm) oko rupa za ugradnju motora distribuira stres, sprečavajući pukotine uzrokovane lokaliziranim preopterećenjem na rupama. PETG nosač bez ojačanih rebara pokazao je pukotine oko montažnih rupa na 1,8 n · m okretnom momentu; Dodavanje rebara za armaturu širine 2 mm potpuno je riješilo problem pucanja.
2. Strukturni dizajn nosača: Eliminiranje "slabih točaka"
Duljina ruke: Za nosač motora NEMA23 s rukom od 30 mm, ABS materijal MET zahtjeva. Međutim, kada se ruka poluge povećala na 50 mm, čak i sa 100% gustoćom punjenja, nosač je pokazao 0,3 mm deformaciju, što je zahtijevalo prebacivanje na GF - ABS materijal.
Zaobljeni uglovi nasuprot chamfers:Koncentracija napona često se javlja pod pravim kutovima (vrijednosti naprezanja 3-5 puta veće od zaobljenih uglova). Dodavanje R2-R3mm zaobljenih uglova pod pravim kutom širi stres i sprječava pucanje. PLA nosač bez zaobljenih uglova razvio je pukotine pod pravim kutom u roku od mjesec dana prilikom montiranja motora NEMA17. Nakon dodavanja R2MM polumjera, ostao je netaknut šest mjeseci.
Metoda ugradnje:"Multi - montiranje vijaka" (npr. 4 M3 vijča) distribuira stres ravnomjernije od "dva - ugradnju vijaka", smanjujući lokalizirani napon nosača za preko 40%. Kupac koji koristi dva vijka za osiguranje motora NEMA23 doživio je pretjerani stres na jednoj strani nosača, uzrokujući nagib od 0,15 mm. Prebacivanje na četiri vijka ravnomjerno je raspodijelio opterećenje, smanjujući nagib na 0,03 mm.
Treće, validacija robusnosti u stvarnim - Svjetske aplikacije: od testiranja do studija slučaja
1. Standardne metode ispitivanja performansi
Dinamički test umora:Simulira prolazni okretni moment tijekom ciklusa pokretanja/zaustavljanja motora (1,2 puta nazivni okretni moment), biciklizam 1000 - 5000 puta kako bi se procijenila degradacija čvrstoće nosača (prihvaćena ako je degradacija čvrstoće manje od ili jednaka 10%). PETG nosač podvrgnut je 5000 ciklusa umora, pri čemu se čvrstoća savijanja smanjuje od 85 MPa na 80 MPa - A 5,9% smanjenje - koji ispunjava dugoročne zahtjeve za uslugom.
Test otpornosti na temperaturu:Izložene motoričkim radnim temperaturama (npr. Nema34 motorički raspon od 60-70 stupnjeva) tijekom 24 sata za procjenu promjena čvrstoće nosača . - Snaga nosača ABS-a smanjila se za 15% na 70 stupnjeva u usporedbi s temperaturom okoline, ali još uvijek je zadovoljila potrebe za okretnim momentom od 1,5 n · m. Snaga nosača PLA smanjena je za 40% na 60 stupnjeva, a ne može izdržati zakretni moment veći od 0,5 n · m.
2. Usporedba tipičnih slučajeva primjene
Slučaj 1: stroj za automatizirano sortiranje (motor NEMA23, 1,5N · m okretni moment)
U početku su korišteni ABS nosači (80% gustoća napunjenosti), koji su pukli između slojeva zbog visoke - frekvencijske vibracije (1000 - 2000Hz). Nakon prelaska na GF-Abs potpore (90% gustoće na punjenju) i dodavanja rebara za armaturu, sustav je radio 6 mjeseci bez problema, pokazujući snagu usporedivu s nogu aluminijske legure.
Slučaj 2: Teška - Oprema CNC (NEMA34 motor, okretni moment 3.0 n · m)
Odabrani cf - PLA nosač (100% gustoća napunjenosti, ispisano duž smjera opterećenja) osiguran s 4 vijka. Izdržan je trenutni okretni moment do 3,5 n · m tijekom rada uz održavanje stabilnosti. Ispitivana deformacija bila je samo 0,03 mm, u potpunosti zamjenjujući originalni čelični nosač (60% smanjenje težine).
Sažetak
Je li tiskan 3d -motorni nosačJe li "dovoljno robusna" ovisi o tri faktora: "Je li odabir materijala prikladan?" "Jesu li parametri procesa optimizirani?" Kao dobavljač preporučujemo klijentima da osiguraju specifikacije motora (zakretni moment, dimenzije) i scenarije primjene (opterećenje, temperatura) prije odabira. Naš profesionalni tim tada će uskladiti materijala i dizajnerska rješenja. Kad je potrebno, uzorci prototipa mogu se ispisati za testiranje snage prije masovne proizvodnje. Fleksibilnost 3D ispisa i napredak u materijalnoj tehnologiji dugo su mu omogućili da ispuni zahtjeve snage za veliku većinumotorni nosačs. Nema više potrebe za urođenim pristranostima oko čvrstoće 3D ispisanih dijelova.
Kontaktirajte nas
📞 Telefon:+86-8613116375959
📧 E -pošta:741097243@qq.com
🌐 Službena web stranica:https: //www.automation - js.com/
