Достаточно ли прочные шаговые кронштейны 3D - печатные шаговые кронштейны?
3d - печатаетсяшаговый моторный кронштейнS достаточно крепкий? Это вопрос, который часто задают многие клиенты. Как производитель, специализирующийся на исследованиях и разработках и поставках 3D - печатных компонентов, мы заметили во время технических дискуссий, что многочисленные клиенты содержат сомнения относительно структурной целостности 3D - печатных шаговых скобок. Сегодня мы тщательно расцветуем, напечатано ли 3d -шаговый моторный кронштейнS действительно достаточно крепкие и как обеспечить соответствие требованиям приложения.
Во -первых, фундаментальная прочность 3D - Печатные шаговые моторные крепления: изучение «базовой линии прочности» через материалы
1. Силовые характеристики основных печатных материалов
Механические свойства различных 3D -печатных материалов значительно различаются, непосредственно определяя надежность горы.Выбор должен соответствовать мощности шагового двигателя (крутящий момент):
В 3D -принтере с использованием опорной рамы PLA работала непрерывно в течение 300 часов при комнатной температуре (25 градусов) без устойчивой нагрузки без деформации.
2. Прочность на материал против моторного крутящего момента формула
Чтобы обеспечить жесткость кронштейна, необходимо выполнить следующее условие:«Прочность на изгиб материала × Эффективный крест - площадь секции кронштейна больше или равна максимальному моторному крутящему моменту × коэффициент безопасности».
Коэффициент безопасности рекомендуется составлять 1,5–2,0 (для предотвращения мгновенной перегрузки крутящего момента). Например:
Для двигателя NEMA17 (максимальный крутящий момент 0,6 н · м) с использованием кронштейна PLA (прочность на изгиб 75 МПа), если эффективный кросс -кронштейн - Область секции, закрепление мотор составляет 100 мМ (30 мм × 3,3 мм), максимальный крутящий момент может противостоять=(75 МП). Коэффициент безопасности. Расчеты подтверждают, что он полностью охватывает крутящий момент мотора 0,6 Н · м без проблем.
Если кронштейн PLA в паре с двигателем NEMA34 (3,0 Н · м крутящий момент), даже увеличение скрещивания - площади секции до 200 мм² по -прежнему дает недостаточную способность крутящего момента (менее 3,0 Н · м × 1,5 Коэффициент безопасности), неизбежно вызывая неспособность.
Во -вторых, ключевые факторы, влияющие на 3D -
1. 3 D Параметры процесса печати: детали определяют «Фактическая сила»
Плотность заполнений:Более низкая плотность заполнения приводит к более слабой силе поддержки. Для поддержки PLA 50% плотность заполнения дает прочность на изгиб всего 40 МПа (на 47% ниже 100% заполнения). При плотности заполнения выше 80% прочность приближается к пределу материала (разница в прочности между 100% и 90% заполнена меньше или равна 5%). Рекомендация: используйте 60% - 80% плотность заполнения для небольших моторных кронштейнов; 90% - 100% плотность заполнения для мощных моторных кронштейнов. Заказчик использовал 50% -ную PLA-кронштейн для монтажа мотора NEMA17. После 100 часов работы кронштейн показал 0,2 мм отклонение. Увеличение плотности заполнения до 80% уменьшило отклонение до 0,05 мм.
Высота и ориентация слоя:Меньшая высота слоя усиливает межслойную связь - кронштейны ABS с высотой уровня 0,15 мм, достигнутой прочностью межслойного сдвига 18 млн. Ориентация печати должна соответствовать направлению нагрузки опоры с ориентацией слоя (например, если поддержка имеет вертикальное изгиб, слои должны быть расположены горизонтально), чтобы предотвратить растрескивание, вызванное вертикальным межслойным напряжением. Поддержка ABS с неправильной ориентацией (направление нагрузки, перпендикулярное слоям), демонстрировала межслоевое разделение при крутящем моменте 1,2 н · м; После исправления ориентации поддержка оставалась нетронутой под тем же крутящим моментом.
Толщина стены и усиление края:Увеличение толщины опорной стенки (с 2 мм до 3 мм) может повысить прочность на более чем на 50%. Добавление ребра армирования (2 - шириной 3 мм, высотой 5-8 мм) вокруг отверстий монтажа двигателя распределяет напряжение, предотвращая трещины, вызванные локализованной перегрузкой в отверстиях. Петг кронштейн без подкрепления продемонстрировал трещины вокруг монтажных отверстий при крутящем моменте 1,8 н · м; Добавление армирующих ребра шириной 2 мм полностью разрешило проблему трещин.
2. Структурный дизайн кронштейна: устранение "слабых точек"
Длина руки: для моторного кронштейна NEMA23 с 30 -миллиметровым рычагом рычага ABS требовалось. Однако, когда рычаг рычага увеличился до 50 мм, даже при 100% плотности заполнения, кронштейн демонстрировал 0,3 мм деформацию, что требует переключения на GF - материал ABS.
Округлые углы против Chamfers:Концентрация стресса часто возникает при прямых категориях кронштейнов (значения напряжений в 3-5 раз выше, чем округлые углы). Добавление R2-R3mm округлых углов под прямым углом рассеивает напряжение и предотвращает растрескивание. Кронштейн PLA без закругленных углов разработал трещины под прямым углом в течение одного месяца при установке двигателя NEMA17. После добавления радиуса R2 мм он оставался нетронутым в течение шести месяцев.
Метод монтажа:«Multi - монтаж болта» (например, 4 м3 болтов) распределяет напряжение более равномерно, чем «два - монтаж болта», снижение локализованного напряжения кронштейна более чем на 40%. Заказчик, использующий два болта, чтобы обеспечить мотор NEMA23, испытывал чрезмерное напряжение на одной стороне кронштейна, вызывая наклон 0,15 мм. Переключение на четыре болта распределяло нагрузку равномерно, уменьшив наклон до 0,03 мм.
В -третьих, проверка надежности в реальном - Всемирные приложения: от тестирования к тематическим исследованиям
1. Стандартные методы тестирования производительности
Динамический тест усталости:Совместно имитирует переходный крутящий момент во время циклов запуска двигателя/остановки (в 1,2 раза с рейтингом крутящего момента), цикл 1000 - 5000 раз для оценки деградации прочности кронштейна (принято при деградации силы меньше или равна 10%). Кронштейн PETG прошел 5000 циклов усталости, при этом прочность на изгиб уменьшалась с 85 МПа до 80 МПа - снижение 5,9% - Совещание долгосрочных требований к обслуживанию.
Тест температурной устойчивости:В течение 24 часов для оценки изменений в кронштейне. - моторных кронштейнов снизились рабочие температуры, подвергнутые воздействию моторных рабочих температур (например, моторный диапазон 60-70 градусов), чтобы оценить изменение прочности кронштейна . -. Прочность кронштейна PLA снизилась на 40% при 60 градусах, неспособная противостоять крутящему моменту, превышающему 0,5 Н · м.
2. Сравнение типичных случаев применения
Случай 1: Автоматизированная машина сортировки (двигатель NEMA23, 1,5N · M крутящий момент)
Первоначально использовались опоры ABS (плотность заполнения 80%), которая треснула между слоями из -за высокого - частотного вибрации (1000 - 2000 Гц). После перехода на опоры GF-ABS (90% плотность заполнений) и добавление ребра подкрепления, система, работающая в течение 6 месяцев без проблем, демонстрируя силу, сопоставимую с поддержкой алюминиевого сплава.
Случай 2: Heavy - Оборудование Duty CNC (двигатель NEMA34, крутящий момент 3,0 н · м)
Выбранный cf - кронштейн PLA (100% плотность заполнения, напечатана вдоль направления нагрузки), закрепленные 4 болтами. Выдержанный мгновенный крутящий момент до 3,5 Н · м во время работы при сохранении стабильности. Протестированная деформация составляла всего 0,03 мм, полностью заменив исходный стальной кронштейн (снижение веса на 60%).
Краткое содержание
Будь то 3d - напечатаношаговый моторный кронштейнЯвляется ли «достаточно надежным» петли на три фактора: «Подходит ли выбор материала?» "Являются ли параметры процесса оптимизированы?" Как поставщик, мы рекомендуем клиентам предоставить моторные спецификации (крутящий момент, размеры) и сценарии применения (нагрузка, температура) перед выбором. Затем наша профессиональная команда будет соответствовать материалам и дизайнерским решениям. При необходимости образцы прототипа могут быть напечатаны для тестирования прочности перед массовым производством. Гибкость 3D -печати и достижения в области материальных технологий давно позволила ей удовлетворить требования к силе для подавляющего большинствашаговый моторный кронштейнsПолем Больше нет необходимости удерживать неотъемлемые смещения в отношении прочности 3D -печатных деталей.
Связаться с нами
📞 Телефон:+86-8613116375959
📧 Электронная почта:741097243@qq.com
🌐 Официальный веб -сайт:https: //www.automation - js.com/
