Części zamienne z druku 3D: Jak zastąpić plastikowe części nylonem SLS

Pęknięta plastikowa część może zatrzymać maszynę, urządzenie lub całą linię produkcyjną, a oryginał często nie jest już dostępny lub jego dostawa trwa tygodniami. Druk 3D SLS pozwala na produkcję pojedynczych części zamiennych i małych partii z wytrzymałego nylonu PA 12 bezpośrednio z pliku CAD, bez użycia formy. Ten przewodnik wyjaśnia, które części są dobrymi kandydatami, jak przejść od zepsutej części do pliku gotowego do druku, co należy sprawdzić w kwestii materiału i jak sprawić, by zamiennik był lepszy od oryginału.
Dobrzy kandydaci na części zamienne SLS
SLS PA 12 nadaje się do części plastikowych, które muszą być wytrzymałe i wystarczająco dokładne, aby pasowały, ale nie muszą być przezroczyste jak szkło, miękkie jak guma ani certyfikowane:
- Wsporniki, uchwyty i mocowania do czujników, kabli, węży i paneli.
- Klipsy, zatrzaski i zaczepy, które pękły po latach użytkowania.
- Osłony, zaślepki i obudowy, w tym części z zatrzaskami.
- Pokrętła, uchwyty i dźwignie w maszynach i urządzeniach.
- Prowadnice, podkładki dystansowe i rolki o niskich obciążeniach.
- Koła zębate o umiarkowanych obciążeniach; zobacz koła zębate drukowane w 3D z PA 12.
- Części uchwytów i przyrządów używanych w produkcji; zobacz szablony wiertarskie, przyrządy i uchwyty.
Mniej odpowiednie: części przezroczyste, uszczelki i części gumowe, części w stałym kontakcie z gorącymi powierzchniami oraz części z funkcjami bezpieczeństwa.
Od zepsutej części do pliku gotowego do druku
| Punkt wyjścia | Droga do modelu | Uwaga |
|---|---|---|
| Plik CAD od producenta | Eksport do STEP | Najlepszy przypadek; proszę zapytać producenta lub sprawdzić dokumentację |
| Prosta część (wspornik, osłona, podkładka dystansowa) | Pomiar suwmiarką i modelowanie w CAD | Zazwyczaj najszybszy sposób; proszę zmierzyć kilka punktów, a nie jeden |
| Część złożona lub o swobodnym kształcie | Skan 3D, a następnie czysty model CAD lub naprawiona siatka | Surowe skany wymagają oczyszczenia; zobacz sprawdzanie i naprawa pliku STL |
| Rozbita na kilka kawałków | Sklejenie elementów do pomiaru lub modelowanie na podstawie pasującej części | Użycie współpracującej części do sprawdzenia dopasowania |
Podczas eksportu proszę sprawdzić jednostki: część 25,4 razy za mała lub za duża została wyeksportowana w calach lub odczytana w niewłaściwej jednostce. Kalkulator pozwala na przełączanie pliku STL między mm a calami; pliki STEP zawierają swoją jednostkę. Więcej w jednostki, skala i pliki wielobryłowe.
Sprawdzenie materiału pod kątem zastosowania
Przed złożeniem zamówienia proszę porównać warunki, w jakich część będzie pracować, z danymi publikowanymi przez EOS dla PA 2200, czyli PA 12, z którego drukujemy:
- Wytrzymałość: wytrzymałość na rozciąganie 48 MPa w X/Y i 42 MPa w Z; wydłużenie przy zerwaniu 18 % i 4 %. Zobacz jak wytrzymały jest nylon SLS.
- Ciepło: temperatura ugięcia pod obciążeniem 64 °C przy 1,80 MPa (57 °C w Z) i 157 °C przy 0,45 MPa; temperatura topnienia 176 °C. EOS podaje zakres od -40 do +80 °C przy stałym naprężeniu. Zobacz odporność PA 12 na ciepło, chemikalia i promieniowanie UV.
- Chemikalia: EOS wymienia PA 2200 jako odporny na wodę, paliwa, oleje i glikol, a nieodporny na silne kwasy, takie jak 10 % kwas solny.
- Wodoszczelność i hermetyczność: spiekany PA 12 jest lekko porowaty i nie jest automatycznie wodoszczelny; zobacz wodoszczelne części SLS.
Jeśli oryginalna część była wykonana z tworzywa sztucznego z domieszką włókna szklanego lub odpornego na wysokie temperatury, kopia z PA 12 o tym samym kształcie może być słabsza. W takim przypadku należy wzmocnić projekt lub wybrać inny proces.
Jak sprawić, by zamiennik był lepszy od oryginału
Pęknięta część pokazuje dokładnie, gdzie była zbyt słaba. Proszę wykorzystać tę informację:
- Dodać zaokrąglenia w miejscu pęknięcia części; ostre narożniki wewnętrzne koncentrują naprężenia.
- Pogrubić ścianki lub dodać żebra w miejscu pęknięcia, zachowując przy tym równomierną grubość ścianek (około 1,5 do 3 mm dla obudów i wsporników).
- Wybrać płaszczyznę warstw tak, aby zginające się klipsy i wypustki wyginały się w obrębie warstw, gdzie PA 12 jest najmocniejszy. W kalkulatorze mogą Państwo ustawić płaszczyznę warstw dla każdej części.
- Zastąpić formowane elementy, które nie pasują do SLS: formowany gwint staje się wkładką wtapianą na gorąco; zobacz gwinty i wkładki.
- Merge części, które wcześniej były klejone lub skręcane, w jedną drukowaną część.
- Oznaczyć część wytłoczoną literą rewizji, aby kolejny zamiennik był łatwy do zidentyfikowania; zob. tekst i logo na częściach SLS.
Zaprojektować pasowania zgodnie z naszymi wytycznymi ±0.3 % (co najmniej ±0.3 mm) i sprawdzić luzy w Tolerancje i luzy SLS.
Cyfrowy magazyn części zamiennych
W przypadku części ulegających zużyciu nie potrzebują Państwo półek pełnych zamienników. Wystarczy zachować zweryfikowany plik z jego rewizją i zamawiać, gdy część jest potrzebna lub gdy uzbiera się ich kilka. Kilka praktycznych zasad:
- Nazywać pliki numerem części i rewizją.
- Zanotować użyty kolor, płaszczyznę warstwy i poziom dostawy, aby ponowne zamówienie dało taką samą część.
- Państwa zapytania ofertowe pozostają na koncie, co ułatwia ponowne zamawianie.
- Zamawiać kilka części zamiennych razem, gdy część zużywa się regularnie: większe zamówienie otrzymuje rabat ilościowy na druk.
Kolor i wykończenie
Każda część jest kulkowana kulkami szklanymi i polerowana. Naturalna biel pasuje do większości części technicznych; czarny jest częstym wyborem dla części maszyn i jest dostępny w magazynie, podobnie jak pomarańczowy. Pozostałe 59 kolorów wydłuża czas dostawy o około miesiąc (20 dni roboczych), w tej samej cenie. Zob. barwienie części SLS.
Słowo o odpowiedzialności
Część zamienna zmienia produkt zaprojektowany przez kogoś innego. W przypadku funkcji niekrytycznych, takich jak osłony, uchwyty i pokrętła, jest to zazwyczaj proste. Jeśli część pełni funkcję bezpieczeństwa, przenosi znaczne obciążenia lub jest częścią certyfikowanego produktu, osoba odpowiedzialna za maszynę lub urządzenie musi ją sprawdzić i zatwierdzić. Drukujemy zgodnie z plikiem i starannie wykańczamy części, ale nie certyfikujemy części do funkcji bezpieczeństwa. Jeśli muszą Państwo również szanować prawa oryginalnego producenta, prosimy kopiować tylko te części, które wolno Państwu powielać.
Potrzebują Państwo pomocy w przekształceniu zepsutej części w dobry model CAD? Inżynierowie z prototype.builders mogą ją zmierzyć, wymodelować i ulepszyć.
Najczęściej zadawane pytania
Czy zepsute plastikowe części można zastąpić drukiem 3D?
Wiele z nich tak. Wsporniki, klipsy, osłony, pokrętła, prowadnice, obudowy i podobne plastikowe części są dobrymi kandydatami do SLS PA 12. Część wymaga modelu 3D, a materiał musi być odpowiedni do obciążenia, temperatury i chemikaliów, z którymi będzie miał styczność.
Mam tylko zepsutą część. Jak mogę uzyskać model 3D?
Należy ją zmierzyć i wymodelować w CAD lub zeskanować w 3D i przekształcić skan w czysty model. Pomiary zazwyczaj wystarczają w przypadku prostych części; złożone części o swobodnych kształtach zyskują na skanowaniu. Drukujemy z plików STEP lub STL.
Czy PA 12 jest tak samo dobry jak oryginalny plastik?
To zależy od oryginału. PA 12 jest wytrzymały i odporny na oleje, paliwa i wiele chemikaliów. EOS podaje dla PA 2200 temperaturę ugięcia pod obciążeniem 64 °C przy 1.80 MPa, więc części, które nagrzewają się pod obciążeniem, wymagają sprawdzenia.
Czy mogę zamówić tylko jedną część zamienną?
Tak. Kalkulator wycenia pojedyncze części, jak również małe partie, i nie ma tu formy. Zamówienie kilku części zamiennych na raz może mieć sens w przypadku części ulegających zużyciu.
Czy mogę używać części wydrukowanych w 3D do funkcji związanych z bezpieczeństwem?
Tylko wtedy, gdy osoba odpowiedzialna za maszynę lub urządzenie sprawdziła to i zatwierdziła. Nie certyfikujemy części do funkcji bezpieczeństwa, dlatego zalecamy części zamienne SLS do funkcji niekrytycznych.
Uzyskaj natychmiastową wycenę
Proszę wgrać pliki STEP lub STL do kalkulatora i w kilka sekund sprawdzić cenę swoich części: biały Nylon PA 12, kulkowanie i polerowanie w cenie, opcjonalne barwienie na 61 kolorów, trzy prędkości dostawy. Następnie mogą Państwo wysłać podgląd zamówienia do potwierdzenia.
Inny materiał, umowa NDA lub duża seria? Proszę do nas napisać. Pomoc w projektowaniu i rozwój prototypów można znaleźć na stronie prototype.builders.
Uzyskaj natychmiastową wycenę