Надруковані на 3D-принтері запасні частини: як замінити пластикові деталі нейлоном SLS

Зламана пластикова деталь може зупинити машину, пристрій або цілу виробничу лінію, а оригінал часто більше не доступний або його доставка займає тижні. 3D-друк SLS створює поодинокі запасні частини та невеликі партії з міцного нейлону PA 12 безпосередньо з файлу CAD, без форми. Цей посібник пояснює, які деталі є хорошими кандидатами, як перейти від зламаної деталі до файлу для друку, що перевірити щодо матеріалу та як зробити заміну кращою за оригінал.
Хороші кандидати для запасних частин SLS
SLS PA 12 підходить для пластикових деталей, які повинні бути міцними та достатньо точними, щоб підійти, але не прозорими як скло, м'якими як гума або сертифікованими:
- Кронштейни, тримачі та кріплення для датчиків, кабелів, шлангів та панелей.
- Затискачі, засувки та фіксатори, які зламалися після років використання.
- Кришки, ковпачки та корпуси, включаючи деталі з засувками.
- Ручки, рукоятки та важелі на машинах та пристроях.
- Напрямні, розпірки та ролики з низькими навантаженнями.
- Шестерні з помірними навантаженнями; див. Надруковані на 3D-принтері шестерні з PA 12.
- Деталі кріплень та кондукторів, що використовуються у виробництві; див. шаблони для свердління, кондуктори та кріплення.
Менш придатні: прозорі деталі, ущільнення та гумові деталі, деталі в постійному контакті з гарячими поверхнями та деталі з функціями безпеки.
Від зламаної деталі до файлу для друку
| Відправна точка | Шлях до моделі | Примітка |
|---|---|---|
| Файл CAD від виробника | Експорт STEP | Найкращий випадок; запитайте у виробника або перевірте документацію |
| Проста деталь (кронштейн, кришка, розпірка) | Виміряйте штангенциркулем та змоделюйте в CAD | Зазвичай найшвидший спосіб; вимірюйте кілька точок, а не одну |
| Складна деталь або деталь довільної форми | 3D-сканування, потім чиста модель CAD або відремонтована сітка | Сирі скани потребують очищення; див. перевірка та ремонт STL |
| Розбита на кілька частин | Склейте частини для вимірювання або змоделюйте з відповідної деталі | Використовуйте сполучену деталь, щоб перевірити посадку |
Під час експорту перевірте одиниці вимірювання: деталь, яка в 25,4 рази менша або більша, була експортована в дюймах або прочитана в неправильних одиницях. Калькулятор дозволяє перемикати STL між mm та дюймами; файли STEP містять свої одиниці вимірювання. Більше в одиниці вимірювання, масштаб та багатотільні файли.
Перевірте матеріал відповідно до використання
Перед замовленням порівняйте умови, в яких буде працювати деталь, з тим, що EOS публікує для PA 2200, PA 12, який ми друкуємо:
- Міцність: міцність на розрив 48 МПа по X/Y та 42 МПа по Z; відносне подовження при розриві 18 % та 4 %. Див. наскільки міцним є нейлон SLS.
- Тепло: температура теплової деформації 64 °C при 1,80 МПа (57 °C по Z) та 157 °C при 0,45 МПа; температура плавлення 176 °C. EOS вказує діапазон від -40 до +80 °C під постійним навантаженням. Див. Стійкість PA 12 до тепла, хімікатів та УФ-випромінювання.
- Хімікати: EOS вказує PA 2200 як стійкий до води, палива, масел та гліколю, і нестійкий до сильних кислот, таких як 10 % соляна кислота.
- Водо- та повітронепроникність: спечений PA 12 є злегка пористим і не є автоматично водонепроникним; див. водонепроникні деталі SLS.
Якщо оригінальна деталь була виготовлена зі склонаповненого або високотемпературного пластику, копія з PA 12 тієї ж форми може бути слабшою. У такому випадку посильте конструкцію або виберіть інший процес.
Зробіть заміну кращою за оригінал
Зламана деталь точно показує, де вона була занадто слабкою. Використовуйте цю інформацію:
- Додайте скруглення там, де деталь тріснула; гострі внутрішні кути концентрують напругу.
- Потовщіть стінки або додайте ребра в місці розриву, зберігаючи стінки рівномірними (близько 1,5 до 3 mm для корпусів та кронштейнів).
- Виберіть площину шару так, щоб згинальні затискачі та язички згиналися в межах шарів, де PA 12 є найміцнішим. У калькуляторі ви можете встановити площину шару для кожної деталі.
- Замініть литі елементи, які не підходять для SLS: лита різьба стає вставкою для гарячого запресовування; див. різьби та вставки.
- Merge деталі, які раніше склеювалися або скручувалися, в одну надруковану деталь.
- Позначте деталь рельєфною літерою ревізії, щоб наступну заміну було легко ідентифікувати; див. текст і логотипи на деталях SLS.
Проєктуйте посадки відповідно до наших рекомендацій ±0,3 % (щонайменше ±0,3 mm) та перевіряйте зазори в допусках і зазорах SLS.
Цифровий склад запасних частин
Для деталей, що зношуються, вам не потрібні полиці, заповнені запчастинами. Зберігайте перевірений файл із його ревізією та замовляйте, коли деталь потрібна або коли їх накопичиться кілька. Кілька практичних правил:
- Називайте файли за номером деталі та ревізією.
- Занотуйте колір, площину шару та рівень доставки, які ви використовували, щоб при повторному замовленні отримати таку саму деталь.
- Ваші запитані пропозиції залишаються у вашому обліковому записі, що робить повторне замовлення простим.
- Замовляйте кілька запчастин разом, якщо деталь регулярно зношується: більше замовлення отримує оптову знижку на друк.
Колір та обробка
Кожна деталь проходить дробоструминну обробку скляними кульками та полірується. Натуральний білий підходить для більшості технічних деталей; чорний є звичним вибором для деталей машин і є в наявності, як і помаранчевий. Інші 59 кольорів додають близько одного місяця (20 робочих днів) до часу доставки за тією ж ціною. Див. фарбування деталей SLS.
Кілька слів про відповідальність
Запасна деталь змінює продукт, розроблений кимось іншим. Для некритичних функцій, таких як кришки, тримачі та ручки, це зазвичай просто. Якщо деталь має функцію безпеки, несе значне навантаження або є частиною сертифікованого продукту, особа, відповідальна за машину або пристрій, повинна перевірити та затвердити її. Ми друкуємо за файлом і ретельно обробляємо деталі, але ми не сертифікуємо деталі для функцій безпеки. Якщо вам також потрібно поважати права оригінального виробника, копіюйте лише ті деталі, які вам дозволено відтворювати.
Потрібна допомога з перетворенням зламаної деталі на якісну CAD-модель? Інженери з prototype.builders можуть виміряти, змоделювати та покращити її.
Поширені запитання
Чи можна замінити зламані пластикові деталі за допомогою 3D-друку?
Багато з них можна. Кронштейни, затискачі, кришки, ручки, напрямні, корпуси та подібні пластикові деталі є хорошими кандидатами для SLS PA 12. Для деталі потрібна 3D-модель, а матеріал повинен відповідати навантаженню, температурі та хімічним речовинам, з якими вона стикатиметься.
У мене є лише зламана деталь. Як мені отримати 3D-модель?
Виміряйте її та змоделюйте в CAD, або зробіть 3D-сканування та перетворіть скан на чисту модель. Вимірювання зазвичай достатньо для простих деталей; для складних деталей довільної форми краще підійде сканування. Ми друкуємо з файлів STEP або STL.
Чи PA 12 такий же хороший, як оригінальний пластик?
Це залежить від оригіналу. PA 12 міцний і стійкий до мастил, палива та багатьох хімічних речовин. EOS вказує для PA 2200 температуру теплової деформації 64 °C при 1,80 МПа, тому деталі, які нагріваються під навантаженням, потребують перевірки.
Чи можу я замовити лише одну запасну деталь?
Так. Калькулятор розраховує ціни як на окремі деталі, так і на невеликі партії, і для цього не потрібна прес-форма. Замовлення кількох запчастин одночасно може мати сенс для деталей, що зношуються.
Чи можу я використовувати 3D-надруковані деталі для функцій, пов'язаних із безпекою?
Тільки якщо особа, відповідальна за машину або пристрій, перевірила та затвердила це. Ми не сертифікуємо деталі для функцій безпеки, тому рекомендуємо запасні деталі SLS для некритичних функцій.
Отримати миттєву ціну
Завантажте файли STEP або STL у калькулятор і дізнайтеся ціну ваших деталей за лічені секунди: білий нейлон PA 12, дробоструминна обробка та полірування включені, опціональне фарбування в 61 колір, три швидкості доставки. Звідти ви надсилаєте попередній перегляд замовлення на підтвердження.
Інший матеріал, NDA чи велика серія? Напишіть нам. Щодо допомоги з дизайном та розробки прототипів дивіться prototype.builders.
Отримати миттєву ціну