Hoe onderdelen in SketchUp te ontwerpen die verbinding maken voor 3D-afdrukken - dummies

Dus u knipt uw SketchUp-model in delen. Nu heb je een manier nodig om alles bij elkaar te houden nadat het is afgedrukt. Hier ontdekt u verschillende strategieën en functies, mechanisch en anderszins, die u kunt inbouwen in uw model om de onderdelen aan elkaar te bevestigen.

Tolerantie en klaring in SketchUp

Voordat u zich kunt verdiepen in mechanische verbindingen, moet u twee van die vervelende situaties begrijpen die zich voordoen wanneer u de geïdealiseerde omgeving van SketchUp verlaat: tolerantie en klaring.

Tolerantie is het verschil tussen de meting van uw onderdeel in SketchUp en de meting van het onderdeel dat door uw 3D-printer is geproduceerd. Als u een 10 mm-kubus in SketchUp tekent en 3D deze afdrukt, is geen van de afmetingen van de afgedrukte kubus exact 10 mm. De verschillen zijn klein - slechts een paar tienden van een millimeter meer of minder - maar ze kunnen problemen veroorzaken als uw 3D-geprinte onderdelen verbinding moeten maken met onderdelen die al in de echte wereld bestaan. De fabrikant van de 3D-printer biedt een nummer voor de tolerantie van de machine als een plus- of minuswaarde, meestal iets als pm0. 05mm. Dit is de maximum -variatie voor die machine en u moet er tijdens het werken op letten.
Vrije ruimte is de extra ruimte die u nodig hebt om onderdelen over elkaar heen te laten glijden. Als u probeert een 10 mm-pen in een gat van 10 mm te installeren, wacht u een verrassing als de twee niet samengaan. De pen en het gat passen perfect in SketchUp, maar dat is niet wat er gaat gebeuren in de echte wereld waar je te maken hebt met wrijving. Het oppervlak van de pen lijkt zoveel op het oppervlak van het gat dat de wrijving tussen de gaten ervoor zorgt dat de pen niet in de sleuf kan komen als de pasvorm te nauwkeurig is. U moet een kleine hoeveelheid ruimte toevoegen met de naam vrije ruimte, zodat de twee delen langs elkaar kunnen schuiven. Hoeveel ruimte u gebruikt, is afhankelijk van hoe het onderdeel moet worden verplaatst. Een draaiende schacht heeft bijvoorbeeld meer ruimte nodig dan een eenvoudige klikverbinding.

U krijgt een inherent begrip van klaring en tolerantie als u meer ontwerpt in SketchUp voor 3D-afdrukken. Terwijl u uw 3D-printer gebruikt, kunt u waarden vinden die goed werken met uw apparatuur.

Voeg als uitgangspunt 0 mm speling toe aan alle gaten en 0,5 mm speling aan alle rotatiepunten.

Lijm gebruiken in SketchUp

Lijmen is de universele manier om iets aan iets anders te plakken. Helaas is het ook de zwakste en meest onbetrouwbare methode. Lijmverbindingen in kunststoffen hebben weinig sterkte en zullen onder stress breken, als reactie op temperatuurverandering, of als je ze grappig bekijkt.Als je deel meer dan een visueel model moet zijn, gebruik dan een van de andere bevestigingssystemen.

De kunststoffen die worden gebruikt in 3D-printers - ABS, PLA, PVA, nylon en PETT - vereisen allemaal speciale lijmen om te hechten. Deze lijmen zijn beschikbaar, maar moeten bij een online verkoper worden besteld.
Biologisch afbreekbare zetmeelkunststoffen zoals PLA hebben een kristallijne structuur die niet goed werkt met vloeibare superlijm. De lijm heeft de neiging vloeibaar te blijven en onverwacht over het oppervlak van het onderdeel te migreren.
Gebruik bij twijfel epoxy. Het is rommelig spul, maar zal vrijwel alles vasthouden.
Er zijn geen lijmen die blijven plakken op de flexibele materialen die beschikbaar zijn voor 3D-printers. Om onderdelen die van dat spul gemaakt zijn te bevestigen, moet je kijken naar een proces dat thermisch lassen heet.

Werkt cosmetisch, maar verwacht niet veel duurzaamheid tenzij u epoxy gebruikt.

Snapfittingen in SketchUp

Snapfittingen zijn een geweldige manier om te profiteren van uw 3D-printer. Als ze op de juiste manier zijn ontworpen, kunt u uw model samen laten knallen zodra de onderdelen loskomen van de printer. Snapfittingen kunnen ook worden verwijderd, zodat u verschillende delen van uw model kunt vervangen naarmate het ontwerp evolueert.

In SketchUp maakt u snapkoppelingen door twee algemene stappen te volgen:

Maak de tong met de lijn- en duw- / trekgereedschappen.
Maak een overeenkomend vastlegpunt op het andere deel.

Een snelkoppeling is ideaal voor herbruikbare verbindingen.

Houd rekening met het volgende wanneer u uw knelfittingen maakt:

Zorg dat u voldoende ruimte overlaat om de tong naar achteren te buigen wanneer deze op zijn plaats schuift.
Neem een speling tussen 0. 2 mm en 0. 5 mm op, afhankelijk van hoe strak u de verbinding moet hebben.
Plaats snapkoppelingen altijd zo dat ze horizontaal op het bouwplatform van de 3D-printer afdrukken. Snapkoppelingen gedrukt in de Z-richting, loodrecht op het platform, hebben de neiging af te breken.
Als u wilt dat uw klikfitting opnieuw kan worden geopend, moet u ervoor zorgen dat de tong uit de opname komt. Dit kan een helling zijn in de geometrie die de tong naar achteren duwt terwijl u aan de verbinding trekt of een toegangspunt waarmee u de tong handmatig kunt lossen.
Maak de tong niet te dik. Het moet buigen voor het gewricht om samen te gaan.

Perspassing in SketchUp

A perspassing is wanneer twee delen zijn ontworpen met zeer weinig ruimte ertussen. Wanneer de onderdelen met geweld tegen elkaar worden gedrukt, houdt wrijving de verbinding samen zonder extra hardware of lijm.

Als u een perspassing wilt maken, gebruikt u het gereedschap Verschuiving om een buitenlip aan de ene kant van de verbinding en een binnenlip aan de andere kant te maken. Neem een speling van 0. 2 mm of minder tussen de onderdelen op, zodat u ze nog steeds kunt monteren. Houd een paar punten in gedachten over de perspassing:

Om een perspassing goed te laten werken, moet het een strakke verbinding zijn. Mogelijk hebt u een kleine hamer, grote klem of uw hele lichaamsgewicht nodig om de onderdelen samen te drukken.
Een perspassing is meestal een eenrichtingsverbinding. Nadat je het in elkaar hebt gezet, verwacht het nooit meer uit elkaar te halen.
Perspassingen worden niet goed geschaald. Ontwerp ze altijd op het formaat waarop ze worden afgedrukt.
Door de nauwe opening van een perspassing kan het moeilijk zijn om te beginnen. Een hobbymes of ontbraamgereedschap rond de rand van het gat laten lopen, zal dat gebied een beetje breder maken en je helpen de onderdelen bij elkaar te krijgen.

Een perspassing is een eenvoudige verbinding om in SketchUp te tekenen.

Bouten, schroeven en hardware in SketchUp

De sterkste verbinding die u kunt maken tussen 3D-geprinte onderdelen is een die samen met metalen hardware wordt bewaard. Deze verbindingen zijn geweldig voor dingen die meer zijn dan alleen prototypen - bijvoorbeeld onderdelen voor robots of mechanismen.

Als u hardware in uw ontwerp wilt integreren, neemt u de hardware op in uw SketchUp-model. Voer metingen uit van de onderdelen die u wilt gebruiken en modelleer ze in SketchUp. Nadat u deze componenten hebt gemaakt, slaat u ze op in de componentenbibliotheek, zodat u ze opnieuw kunt gebruiken met één klik. Houd rekening met het volgende:

Vergeet niet om voldoende ruimte in uw gaten te nemen voor de hardware die moet worden geïnstalleerd.
Als u bouten of schroeven gebruikt en geen overeenkomende moer wilt plaatsen, is het de kunst om de gaten iets te klein te maken. De schroefdraad van de bout snijdt in het overtollige plastic en houdt deze stevig op zijn plaats.
Online hardwareleveranciers zoals McMaster Carr en Amazon Supply leveren elk bevestigingsmiddel dat bekend is bij de mensheid. Als uw lokale hardware winkel niet heeft wat u zoekt, zullen deze online winkels het hebben.