Hvordan man designer dele i SketchUp, der forbinder til 3D-udskrivning - dummies

Så skærer du din SketchUp model i dele. Nu har du brug for en måde at få det til at holde sammen, når det er trykt. Her opdager du forskellige strategier og funktioner, mekanisk og ellers, at du kan bygge ind i din model for at fastgøre sine dele sammen.

Tolerance og clearance i SketchUp

Før du kan dvæle ind i mekaniske forbindelser, skal du forstå to yderligere af disse irriterende virkeligheder, der opstår, når du går ud af SketchUps idealiserede miljø: tolerance og clearance.

Tolerance er forskellen mellem måling af din del i SketchUp og måling af den del, der produceres af din 3D printer. Hvis du tegner en 10 mm terning i SketchUp og 3D udskriver det, vil ingen af målingerne af den trykte terning være nøjagtigt 10 mm. Forskellene er små - kun nogle få tiendedele millimeter mere eller mindre - men de kan forårsage problemer, hvis dine 3D-udskrevne dele skal forbinde til dele, der allerede findes i den virkelige verden. 3D-printerens fabrikant giver et tal til maskinens tolerance som plus- eller minusværdi, normalt noget som pm0. 05mm. Dette er maksimal variation for den pågældende maskine, og du bør være opmærksom på det, mens du arbejder.
Clearance er det ekstra plads, du har brug for til dele at glide forbi hinanden. Hvis du forsøger at installere en 10 mm pinde i et 10 mm hul, er du ind for lidt overraskelse, når de to ikke går sammen. Peg og hul kan passe perfekt i SketchUp, men det er ikke det der skal ske i den virkelige verden, hvor du skal kæmpe med friktion. Overfladen af stiften er så meget som overfladen af hullet, at friktionen mellem dem vil holde stiften fra nogensinde at gå ind, hvis pasformen er for præcis. Du skal tilføje en lille smule plads kaldet clearance, så de to dele kan glide forbi hinanden. Hvor meget clearance du bruger afhænger af, hvordan delen skal flyttes. En spindelakse har for eksempel brug for mere clearance end en simpel snapmontering.

Du kommer til en iboende forståelse for clearance og tolerance som du gør mere design i SketchUp til 3D-udskrivning. Når du bruger din 3D-printer, kan du finde værdier, der fungerer godt med dit udstyr.

Som udgangspunkt skal du tilføje 0. 2mm clearance til alle huller og 0. 5mm clearance til eventuelle rotationspunkter.

Brug af lim i SketchUp

Lim er den universelle måde at holde noget på noget andet. Desværre er det også den svageste og mest upålidelige metode. Limforbindelser i plast har meget lidt styrke og vil ofte bryde under stress, som reaktion på temperaturændring, eller hvis man ser på dem sjove.Hvis din del er beregnet til at være noget mere end en visuel model, skal du bruge et af de andre vedhæftningssystemer.

Plastik anvendt i 3D-printere - ABS, PLA, PVA, nylon og PETT - alle kræver specielle lim til binding. Disse lim er tilgængelige, men skal bestilles hos en online forhandler.
Bionedbrydelig stivelsesplast, såsom PLA, har en krystallinsk struktur, der ikke fungerer godt med flydende superlim. Limen har tendens til at forblive væske og migreres uventet over overfladen af delen.
Brug i tvivl epoxy. Dens rodet ting, men vil holde sig til stort set alt.
Der er ingen lim, der holder sig til de fleksible materialer, der er tilgængelige for 3D-printere. For at vedhæfte dele lavet af de ting, skal du undersøge en proces kaldet termisk svejsning.

Virker kosmetisk, men forvent ikke meget holdbarhed, medmindre du bruger epoxy.

Snap fittings i SketchUp

Snap fittings er en fantastisk måde at drage fordel af din 3D printer. Korrekt designet, vil de lade dig pope din model sammen, så snart delene kommer ud af printeren. Snapfittings kan også fjernes, så du kan udskifte forskellige dele af din model, når designet udvikler sig.

I SketchUp opretter du snapfittings ved at følge to generelle trin:

Opret tungen med Line og Push / Pull-værktøjerne.
Opret et matchende capture point på den modsatte del.

En snap pasform er perfekt til genanvendelige forbindelser.

Når du opretter dine snapfittings, skal du huske disse punkter:

Sørg for at give plads nok til tungen til at bøje bagud, da den glider på plads.
Inkluder en clearance på mellem 0. 2mm og 0. 5mm, afhængigt af hvor tæt du har brug for leddet til at være.
Placer altid snapfittings, så de udskriver vandret på 3D-printerens byggeplatform. Snapfittings, der er trykt i Z-retningen, vinkelret på platformen, har tendens til at bryde af.
Hvis du vil have genmonteringen tilgængelig, skal du sørge for, at tungen kan løsne sig fra optagelsen. Dette kan enten være en rampe i geometrien, der tvinger tungen baglæns, når du trækker på leddet eller et adgangspunkt, som lader dig løse tungen manuelt.
Lad ikke tungen være for tyk. Det er nødt til at bøjes for leddet til at gå sammen.

Trykpas i SketchUp

A Trykpas er, når to dele er designet med meget lidt clearance mellem dem. Når delene presses sammen, holder friktionen fugen sammen uden yderligere hardware eller lim.

For at lave en trykpas skal du bruge Offset-værktøjet til at skabe en yderlæbe på den ene side af forbindelsen og en inderslæbe på den anden side. Inkluder en clearance på 0,2 mm eller mindre mellem dele, så du kan stadig samle dem. Vær opmærksom på pressefit:

For en pressetilpasning til at fungere godt, skal den være tæt forbundet. Du har muligvis brug for en lille hammer, stor klemme eller hele din kropsvægt for at trykke på delene sammen.
En pressefit er normalt en envejsforbindelse. Når du har lagt det sammen, skal du ikke forvente at få det igen fra hinanden.
Pressefitene skal ikke opskalere godt. Design altid dem i den størrelse, hvor de bliver udskrevet.
Den stramme klaring af en pressefit kan gøre det vanskeligt at komme i gang. Hvis du kører et hobbykniv eller afbarkningsværktøj rundt om kanten af hullet, vil dette område udvides lidt og hjælpe dig med at få delene sammen.

En pressefit er en nem forbindelse til at tegne i SketchUp.

Bolte, skruer og hardware i SketchUp

Den stærkeste forbindelse, du kan lave mellem 3D-udskrevne dele, er en sammenholdt med metalhardware. Disse forbindelser er gode til ting, der er mere end blot prototyper - for eksempel dele til robotter eller mekanismer.

Når du integrerer hardware i dit design, skal du inkludere hardwareen i din SketchUp-model. Tag målinger af de dele, du planlægger at bruge, og model dem i SketchUp. Når du har lavet disse komponenter, skal du gemme dem til komponentbiblioteket, så du kan bruge dem igen med et enkelt klik. Husk at tage disse punkter i betragtning:

Husk at medtage tilstrækkelig clearance i dine huller, for at hardwareen skal installeres.
Hvis du bruger bolte eller skruer og ikke ønsker at inkludere en matchende møtrik, er et trick at undervurdere hullerne lidt. Tråden af bolten vil skære i overskydende plastik og holde det fast på plads.
Online hardware leverandører som McMaster Carr og Amazon Supply lager hvert fastgørelsesorgan kendt for menneskeheden. Hvis din lokale hardwarebutik ikke har det, du leder efter, vil disse netbutikker få det.