A 3D - nyomtatott léptetőmotorok elég erősek -e?
A 3D - nyomtatottléptetőmotor konzolS elég erős? Ezt a kérdést sok ügyfél gyakran feltette. Mint a 3D - nyomtatott alkatrészek K + F -jére és ellátására szakosodott gyártó, a műszaki megbeszélések során észrevettük, hogy számos ügyfél kételkedik a 3D - nyomtatott léptetőmotor -zárójelekkel vagy a dizájnon, még akkor is, ha a rögzítés nem megfelelő, ha a rögzítés nem megfelelő. Ma alaposan boncoljuk, hogy a 3D - nyomtatott -eléptetőmotor konzolAz S valóban elég erős, és hogyan lehet biztosítani, hogy megfeleljenek az alkalmazási követelményeknek.
Először: a 3D - nyomtatott léptetőmotor -tartók alapvető erőssége: Az anyagon keresztüli "szilárdsági alapvonal" vizsgálata az anyagokon keresztül
1.
A különböző 3D nyomtatási anyagok mechanikai tulajdonságai jelentősen eltérnek, közvetlenül meghatározva a hegy robusztusságát.A kiválasztásnak meg kell egyeznie a léptetőmotor teljesítményével (nyomaték):
Egy 3D -s nyomtatóban, amely egy PLA -tartó keretet használ, 300 órán át szobahőmérsékleten (25 fok) tartós terhelés nélkül, deformáció nélkül.
2. Anyagszilárdság vs. motor nyomaték -illesztési képlet
A zárójel merevségének biztosítása érdekében a következő feltételt kell teljesíteni:"Anyaghajlítószilárdság × Hatékony kereszt - A zárójel szekcionált területe nagyobb vagy egyenlő a maximális motornyomatékkal × biztonsági tényezővel."
A biztonsági tényezőnek javasoljuk, hogy 1,5–2,0 legyen (a pillanatnyi nyomaték túlterhelésének megakadályozása érdekében). Például:
NEMA17 motorhoz (maximális nyomaték 0,6 N · m) egy PLA konzol használatával (hajlítószilárdság 75 MPa), ha a tartó tényleges keresztje - A motor rögzítését 100 mm² (30 mm × 3,3 mm), az anyag maximális nyomatéka, amelyben az anyag képes =} × 100 m7 × bracket. tényező. A számítások megerősítik, hogy teljes mértékben lefedi a motor 0,6 N · m nyomatékát, erővel kapcsolatos aggályok nélkül.
Ha egy PLA -konzol párosul egy NEMA34 motorral (3,0 N · m nyomaték), akkor a kereszt - metszetterületet 200 mm² -re is növeli, még mindig nem megfelelő nyomatékkapacitást (kevesebb, mint 3,0 N · m × 1,5 biztonsági tényező), elkerülhetetlenül okozó bracket -hibát okozva.
Másodszor, a 3D - nyomtatott tartósságát befolyásoló kulcsfontosságú tényezők: a folyamattól a tervezésig
1. 3 D nyomtatási folyamat paraméterek: Részletek A "tényleges erő" meghatározása
Tölték sűrűség:Az alacsonyabb töltőanyag -sűrűség gyengébb támogatási szilárdságot eredményez. A PLA -tartók esetében az 50% -os töltőanyag -sűrűség mindössze 40 MPa hajlítási szilárdságot eredményez (47% -kal alacsonyabb, mint a 100% -os kitöltés). A 80% feletti töltőanyag -sűrűségnél az erő megközelíti az anyag határát (a 100% és a 90% -os töltet közötti szilárdsági különbség kevesebb, mint 5%). Ajánlás: Használjon 60% - 80% -os töltési sűrűséget kis motoros konzolokhoz; 90% - 100% kitöltési sűrűség a nagy teljesítményű motor konzolokhoz. Az ügyfél 50% -os PLA-kitöltött tartót használt a NEMA17 motor felszereléséhez. 100 órás működés után a konzol 0,2 mm -es eltérést mutatott. A töltési sűrűség 80% -ra történő növelése 0,05 mm -re csökkent.
Rétegmagasság és orientáció:A kisebb rétegmagasság fokozza a rétegek közötti kötést - ABS zárójelek, amelyek 0,15 mm -es rétegmagassággal 18 mPa -os interlayer nyírószilárdságot érnek el (30% -kal magasabb, mint 0,3 mm rétegmagasság). A nyomtatás orientációjának meg kell építenie a támogatás terhelési irányát a rétegorientációval (pl. Ha a tartó függőleges hajlítással rendelkezik, a rétegeket vízszintesen kell elrendezni), hogy megakadályozzák a függőleges réteg -stressz által okozott repedést. A helytelen orientációval rendelkező ABS -támogatás (a rétegekre merőleges terhelési irány) 1,2 N · m nyomaték alatt mutatta be a rétegek közötti elválasztást; Az orientáció kijavítása után a támogatás ugyanolyan nyomaték alatt érintetlen maradt.
Fal vastagsága és él megerősítése:A tartófal vastagságának növelése (2 mm -ről 3 mm -re) 50%-kal növeli az erőt. A megerősítő bordák hozzáadása (2 - 3 mm széles, 5-8 mm magas) a motor rögzítő lyukak körül elosztja a stresszt, megakadályozva a lokalizált túlterhelés által okozott repedéseket a lyukakon. A megerősítő bordák nélküli PETG konzol repedéseket mutatott a rögzítő lyukak körül 1,8 N · m nyomatékon; A 2 mm széles megerősítő bordák hozzáadása teljesen megoldotta a repedés kérdését.
2. zárójel -szerkezeti kialakítás: A "gyenge pontok" kiküszöbölése
Kar hossza: Egy NEMA23 motoros konzolhoz, amelynek 30 mm -es kar karja van, az ABS anyag teljes követelményei. Amikor azonban a karkar 50 mm -re nőtt, még 100% -os töltési sűrűséggel is, a konzol 0,3 mm deformációt mutatott, és szükség volt a GF - ABS anyagra való váltáshoz.
Kerekített sarkok vs Chamfers:A feszültségkoncentráció gyakran zárójelben fordul elő (a feszültségértékek 3-5-szer magasabbak, mint a lekerekített sarkok). Az R2-R3MM lekerekített sarkok hozzáadása derékszögben diszpergálja a feszültséget és megakadályozza a repedést. A lekerekített sarkok nélküli PLA -konzol egy hónapon belül derékszögben alakult ki a NEMA17 motor felszerelésekor egy hónapon belül. Az R2MM sugara hozzáadása után hat hónapig érintetlen maradt.
Szerelési módszer:A "multi - csavar rögzítése" (pl. 4 m3 csavarok) egyenletesebben osztja el a stresszt, mint a "kettő- csavar rögzítését", a lokalizált konzol feszültségének 40%-kal történő csökkentésével. Egy ügyfél, amely két csavart használ a NEMA23 motor biztosításához, a tartó egyik oldalán túlzott feszültség tapasztalható, ami 0,15 mm -es dőlést okozott. Négy csavarra váltás egyenletesen elosztotta a terhelést, csökkentve a dőlést 0,03 mm -re.
Harmadszor, a robusztusság validálása valós - Világ alkalmazások: A teszteléstől az esettanulmányokig
1. Szabványos teljesítménytesztelési módszerek
Dinamikus fáradtság teszt:Szimulálja az átmeneti nyomatékot a motor indítási/stop ciklusai során (1,2 -szeres névleges nyomaték), ciklus 1000 - 5000 -szer, hogy felmérje a zárójel szilárdságának lebomlását (elfogadva, ha a szilárdsági lebomlás kevesebb vagy annál kisebb vagy 10%). Egy PETG konzol 5000 fáradtsági cikluson ment keresztül, a hajlítási szilárdság 85 MPa-ról 80 MPa-ra csökkent.
Hőmérsékleti ellenállás teszt:A motoros üzemi hőmérsékleteknek (pl. NEMA34 60-70 fokos motor tartomány) 24 órán át kitéve a zárójel-szilárdságváltozások értékeléséhez . - ABS zárójel-szilárdsága 15% -kal csökkent 70 fokon, mint a környezeti hőmérséklethez, mégis teljesített 1,5 N · m nyomatékig. A PLA -tartószilárdság 40% -kal csökkent 60 fokon, és nem volt képes ellenállni a 0,5 N · m nyomatéknak.
2. A tipikus alkalmazási esetek összehasonlítása
1. eset: Automatizált válogatógép (NEMA23 MOTOR, 1,5N · M nyomaték)
Kezdetben használt ABS -támogatások (80% -os töltés sűrűség), amelyek a rétegek között repedtek a magas- frekvencia rezgés miatt (1000 - 2000Hz). Miután átváltott a GF-ABS-tartókra (90% -os töltéssűrűség) és megerősítő bordák hozzáadását követően a rendszer 6 hónapig működött, problémák nélkül, az alumíniumötvözet-tartókkal összehasonlítható szilárdságot mutatva.
2. eset: Nehéz - Duty CNC berendezés (NEMA34 MOTOR, nyomaték 3.0 N · M)
Kiválasztott CF - PLA konzol (100% -os töltetési sűrűség, terhelési irány mentén nyomtatva) 4 csavarral rögzítve. A stabilitás megőrzése közben ellenálljon a pillanatnyi nyomatéknak 3,5 N · m -ig. A tesztelt deformáció csak 0,03 mm volt, teljesen kicserélve az eredeti acéltartót (60% -os súlycsökkentés).
Összefoglalás
Akár 3D - nyomtatott -eléptetőmotor konzolA "kellően robusztus" három tényezőtől függ: "Megfelelő -e az anyagválasztás?" "Optimalizálják -e a folyamatparaméterek?" Szállóként azt javasoljuk, hogy az ügyfelek a kiválasztás előtt biztosítsák a motoros specifikációkat (nyomatékot, méreteket) és az alkalmazás forgatókönyveit (terhelés, hőmérséklet). Professzionális csapatunk ezután megegyezik az anyagokkal és a tervezési megoldásokkal. Szükség esetén a prototípusmintákat a tömegtermelés előtt kinyomtathatják az erővizsgálathoz. A 3D nyomtatás rugalmassága és az anyagtechnika fejlődése már régóta lehetővé tette, hogy megfeleljen a túlnyomó többségnek az erősségkövetelményeinekléptetőmotor konzols- A 3D -s nyomtatott alkatrészek szilárdságával kapcsolatban már nem kell rendelkezni a velejáró elfogultsággal.
Vegye fel velünk a kapcsolatot
📞 Telefon:+86-8613116375959
📧 Email:741097243@qq.com
🌐 Hivatalos weboldal:https: //www.automation - js.com/
