Kas 3D - prinditud astmemootori sulgud on piisavalt vastupidavad?
On 3D - trükitudastmemootorS piisavalt vastupidav? See on küsimus, mida paljud kliendid sageli küsivad. 3D - prinditud komponentide teadus- ja arendustegevusele ja pakkumisele spetsialiseerunud tootjana oleme tehniliste arutelude ajal märganud, et paljud kliendid kahtlevad 3D {- trükitud astmemootori struktuurilise terviklikkuse osas. Täna lahkame põhjalikult, kas 3D - trükitakseastmemootorS on tõeliselt tugevad ja kuidas tagada, et nad vastavad taotlusnõuetele.
Esiteks, 3D - põhimõtteline tugevus trükitud astmemootori alused: uurides materjalide kaudu "tugevuse lähtejoont"
1. Peavoolu trükikodade tugevusomadused
Erinevate 3D -printimismaterjalide mehaanilised omadused varieeruvad märkimisväärselt, määrates otseselt mäe vastupidavuse.Valik peab vastama astmemootori võimsusele (pöördemoment):
3D -printeris, kasutades PLA tugiraami, mida töötas pidevalt 300 tundi toatemperatuuril (25 kraadi) ilma püsiva koormuseta ilma deformatsioonita.
2. materiaalne tugevus vs motoorse pöördemomendi sobitamise valem
Klassi jäikuse tagamiseks tuleb täita järgmine tingimus:"Materjali paindetugevus × efektiivne rist - sulgude sektsioonipindala, mis on suurem kui maksimaalne mootori pöördemoment × ohutusfaktor."
Ohutustegur on soovitatav olla 1,5–2,0 (pöördemomendi hetkelise ülekoormuse vältimiseks). Näiteks:
NEMA17 mootori jaoks (maksimaalne pöördemoment 0,6 n · m), kasutades PLA -sulgu (painutustugevus 75 MPa), kui sulgude efektiivne rist - sektsiooniline piirkond mootori kinnitamine on 100 mm² (30 mm × 3,3 mm), saab maksimaalne toater, mida saab maksimaalne tomperm {{7} {75 mm2 {75 mm {7 mm {75 mm {75 mm} {75 mm2. käsi) / ohutustegur. Arvutused kinnitavad, et see hõlmab täielikult mootori 0,6 N · m pöördemomenti ilma tugevusprobleemideta.
Kui PLA -sulg ühendatakse NEMA34 mootoriga (3,0 N · M pöördemoment), suurendab isegi rist - sektsioonipindala 200 mm² -ni, endiselt ebapiisavat pöördemomendi mahtu (vähem kui 3,0 n · m × 1,5 ohutusfaktorit), põhjustades vältimatult boriseerimisrikkumist.
Teiseks, 3D -- trükitud sulgude vastupidavus: protsessist kujundamiseni mõjutavad peamised tegurid
1. 3 d Printimisprotsessi parameetrid: üksikasjad, mis määravad "tegeliku tugevuse"
Täiendamise tihedus:Madalama täidisega tihedus põhjustab nõrgemat tugitugevust. PLA -tugede puhul annab 50% -line täiustustihedus paindetugevus ainult 40 MPa (47% madalam kui 100%). Tiheduse korral üle 80% läheneb tugevus materjali piirile (tugevuse erinevus 100% ja 90% -lise täringu vahel on väiksem või võrdne 5%). Soovitus: kasutage 60% - 80% täitetihedus väikeste mootorisulgude jaoks; 90% - 100% täitetihedus suure võimsusega mootorisulgudes. NEMA17 mootori paigaldamiseks kasutas klient 50% PLA-ga täidetud sulgu. Pärast 100 -tunnist töötunnist näitas sulg 0,2 mm läbipaindet. Täidistiheduse suurendamine 80% -ni vähendas läbipaine 0,05 mm.
Kihi kõrgus ja orientatsioon:Väiksem kihi kõrgus suurendab vahepalade sidumist - ABS sulgudes 0,15 mm kihi kõrgusega saavutatud 18MPA vahepala nihketugevus (30% kõrgem kui 0,3 mm kihi kõrgus). Prindi orientatsioon peab tugi koormuse suund joondama kihi orientatsiooniga (nt kui tugi kannab vertikaalset painutamist, kihid tuleks paigutada horisontaalselt), et vältida vertikaalsest vahepalade pingest põhjustatud pragunemist. Vale orientatsiooniga ABS -tugi (kihtidega risti asuv koormussuund) oli vahepalade eraldamine 1,2 n · m pöördemomendiga; Pärast orientatsiooni parandamist püsis tugi sama pöördemomendi all puutumatu.
Seina paksus ja serva tugevdamine:Seina tugiteenuste paksuse suurendamine (2 mm kuni 3 mm) võib tugevdada tugevust üle 50%. Tugevdavate ribide lisamine (2 - 3mm lai, 5-8mm kõrge) mootori kinnitusavade ümber jaotab stressi, hoides ära pragusid, mis on põhjustatud aukude lokaliseeritud ülekoormamisest. Tugevdavate ribideta PETG sulgul olid kinnitusaukude ümber praod 1,8 n · m pöördemomendi ümber; 2 mm laiuste tugevdamisribide lisamine lahendas pragunemise probleemi täielikult.
2. sulgude konstruktsioonidisain: "nõrkade punktide" kõrvaldamine
Käe pikkus: NEMA23 mootorisulgu jaoks, millel on 30 mm hoova, ABS Materiaalsed nõuded. Kui hoovavars suurenes 50 mm -ni, isegi 100% -lise täidisega, näitas sulg 0,3 mm deformatsiooni, mis nõudis üleminekut GF -ile - ABS -materjalile.
Ümardatud nurgad vs. Champers:Stressi kontsentratsioon toimub sageli sulgudes täisnurgal (pingeväärtused 3-5 korda kõrgemad kui ümarad nurgad). R2-R3mm ümardatud nurkade lisamine täisnurga all hajub stressi ja hoiab ära pragunemise. NEMA17 mootori paigaldamisel tekkisid ühe kuu jooksul täisnurga all olevate PLA -sulgudeta PLA -sulgu. Pärast R2MM raadiuse lisamist jäi see kuue kuu jooksul puutumatuks.
Paigaldusmeetod:"Multi - poldi kinnitamine" (nt 4 m3 polt) jaotab stressi ühtlasemalt kui "kaks- poldi kinnitust", vähendades lokaliseeritud sulgude pinget üle 40%. NEMA23 mootori kinnitamiseks kasutanud klient koges sulgu ühel küljel liigset stressi, põhjustades 0,15 mm kallutust. Neljale poldile üleminek jaotas koormuse ühtlaselt, vähendades kallutust 0,03 mm -ni.
Kolmandaks, vastupidavuse valideerimine reaalses - maailmarakendustes: testimisest juhtumianalüüsideni
1. standardsed jõudluse testimismeetodid
Dünaamiline väsimuse test:Simuleerib mööduvat pöördemomenti mootori käivitus-/stopptsüklite ajal (1,2 -kordne nimivorm), tsükli 1000 - 5000 korda, et hinnata sulgude tugevuse lagunemist (aktsepteeritakse, kui tugevuse lagunemine on vähem või võrdne 10%-ga). PETG sulgudes läbis 5000 väsimustsüklit, paindetugevus vähenes 85 MPa-lt 80 MPa - 5,9% -lise vähendamise - pikaajalise teenuse nõuete täitmine.
Temperatuuri takistuse test:Kokkupuutel mootori töötemperatuur (nt NEMA34 mootorivahemik 60–70 kraadi) 24 tundi, et hinnata sulgude tugevuse muutusi . - ABS-sulgude tugevus vähenes 15% 70-kraadise kraadi võrreldes võrreldes ümbritseva õhu temperatuuriga, kuid vastas siiski 1,5 n · m pöördemomendi nõuetele. PLA sulgude tugevus vähenes 40% 60 -kraadisel, suutmata pöördemomenti ületada 0,5 n · m.
2. Tüüpiliste rakendusjuhtumite võrdlus
1. juhtum: automatiseeritud sortimismasin (NEMA23 mootor, 1,5N · m pöördemoment)
Algselt kasutatud ABS -i toetab (80% täiustatud tihedus), mis pragunes kihtide vahel kõrge - sageduse vibratsiooni tõttu (1000 - 2000Hz). Pärast GF-ABS-ile üleminekut (90% täiustatud tihedus) ja tugevdamisribade lisamist töötas süsteem 6 kuud probleemideta, näidates tugevust, mis on võrreldav alumiiniumsulami toedega.
2. juhtum: raske - kohustuslik CNC seadmed (NEMA34 mootor, pöördemoment 3,0 n · m)
Valitud CF - PLA sulg (100% täiustatud tihedus, trükitud piki koormuse suunas) kinnitatud 4 poldiga. Taotles töö ajal hetkelist pöördemomenti kuni 3,5 n · m, säilitades samal ajal stabiilsuse. Testitud deformatsioon oli ainult 0,03 mm, asendades täielikult originaalse terassula (kaalu vähendamine 60%).
Kokkuvõte
Kas 3D - trükitudastmemootorKas "piisavalt tugev" on kolme teguri hinged: "Kas materiaalne valik on sobiv?" "Kas protsessi parameetrid on optimeeritud?" Tarnijana soovitame klientidel enne valimist pakkuda mootori spetsifikatsioone (pöördemoment, mõõtmed) ja rakenduse stsenaariumid (koormus, temperatuur). Meie professionaalne meeskond sobib seejärel materjalide ja disainilahendustega. Vajadusel saab prototüübiproove printida tugevuse testimiseks enne masstootmist. 3D -printimise paindlikkus ja edusammud materiaalses tehnoloogias on juba pikka aega võimaldanud täita valdava enamuse tugevusnõudeidastmemootors. 3D -trükitud osade tugevuse osas ei pea enam olema loomupäraseid eelarvamusi.
Võtke meiega ühendust
📞 Telefon:+86-8613116375959
📧 E -post:741097243@qq.com
🌐 Ametlik veebisait:https: //www.automation - js.com/
