Vivimos en un mundo electrónico. Computadoras, teléfonos inteligentes, televisores de pantalla plana, entiendes el punto. Pero todavía hay muchos sistemas mecánicos en nuestras vidas y, de vez en cuando, las piezas se desgastan y necesitan ser reemplazadas.
La impresión de engranajes en 3D es una buena idea para aquellos usos que no requieren un alto torque o alta resistencia. Para muchos usos mecánicos, desde xxx hasta abridores de puertas de garaje, los engranajes impresos en 3D pueden funcionar muy bien.
El abridor de la puerta de mi garaje falló. Bueno, empezó en un estado fallido cuando compré la casa, así que realmente no es mi culpa. Las puertas de garaje son bastante pesadas, así que pensé que necesitaría un engranaje de metal súper resistente en la caja del abridor (atornillado a los rieles en los que se abre mi puerta). Resulta que estaba completamente equivocado.
Los resortes de una puerta de garaje están ahí para compensar el peso de la puerta de garaje. Por lo tanto, cuanto más ajuste eso (apretando los resortes hasta un punto en el que la puerta tenga un peso neutral, pero no demasiado liviana cuando se abra sola), mejor será. El abridor de puerta de garaje no necesita trabajar tan duro para abrir la puerta, ¡ya que tiene un peso casi nulo!
Al desarmar mi abridor, encontré lo que parecía un disco blanco y mucho polvo blanco. Lo que estaba viendo eran los restos de un engranaje de nailon que se desmontó. El último propietario no tenía bien apretados los resortes, por lo que la cadena que cruzaba el engranaje de nailon despojó al engranaje de forma suave. Todo el polvo blanco del interior era en realidad los dientes cortados del engranaje de nailon. ¡Esa es una característica de seguridad, lo creas o no! Asegura que el motor no trabaje demasiado y se incendie, quemando su garaje (y tal vez su casa). En cambio, simplemente giraría libremente.
Por lo tanto, imprimir un equipo de reemplazo para esto es un caso de uso perfecto para la impresión en 3D. El engranaje es simple y no requiere que tire de una carga alta. El viejo engranaje sin dientes me dio las dimensiones y los agujeros para el montaje, y los restos de los dientes alrededor del borde me dieron una cuenta de los engranajes.
¿Puede mi impresora manejar engranajes impresos en 3D?
Querrá saber si su impresora puede manejar la compleja tarea de imprimir engranajes utilizables. Para probar esto, imprima un modelo de prueba para engranajes. David Pechter (dpechter en Thingiverse.Com) ha creado uno excelente para descargar.
· https://www.thingiverse.com/thing:3211633
Imprímelo y pruébalo. Le dirá si su impresora está a la altura de la tarea de imprimir los dientes necesarios en un engranaje. Imprímelo y mira lo que obtienes. ¿Están todos los dientes del engranaje ahí? ¿Están bien formados? A veces, encontrará que puede imprimir de 12 a 24 dientes en un engranaje, pero más allá de eso, los dientes del engranaje no se forman individualmente y no se pueden usar.
Diseño de engranajes 3d
Los engranajes son increíblemente complicados de diseñar. Debe poder calcular el desplazamiento angular de cada diente de engranaje alrededor de un círculo, e incluso cambiar potencialmente el diseño del diente (tal vez sea triangular, o tal vez sea más cuadrado). Todo esto puede ser un verdadero fastidio en algo como Inkscape o Illustrator, pero es bastante fácil en algo como GearGenerator.Com.
El costo es algo elevado si solo desea un engranaje. Si quiere varios con el tiempo, el precio sube, pero el valor también sube. Estas son sus tarifas: €2.00USD por un solo día, €10.00USD por un solo mes o €25.00USD por un año para descargas. Si hiciste dos marchas al mes, el plan anual es un poco más de € 1.00 USD por marcha, y eso no está mal. Recuerde, sin embargo, que puede producir tantos diseños como desee en ese período de tiempo. Entonces, si hace 200 diseños en un solo día, eso es solo € 0.01 por equipo, ¡y listo!
Hay una pequeña trampa. La descarga está en formato de archivo SVG. Quiere archivos STL para usar en su impresora 3D. Así es como se convierte:
Entonces, sí, hay un paso intermedio entre diseñar su equipo en formato SVG e imprimirlo en formato STL. Recuerde establecer las dimensiones como las desee, descargue el archivo STL exportado y cárguelo en su rebanadora. El resto es como imprimir cualquier otra parte en su impresora 3D.
Puede encontrar algunos modelos 3D de engranajes en algunos sitios web, pero es probable que no ofrezcan archivos STL para descargar. Por ejemplo, en https://www.mcmaster.com/, puede encontrar archivos de Solidworks para muchas piezas, incluidos los engranajes. Tendrá que encontrar una manera de convertir este formato de archivo en archivos STL. No uso Solidworks, pero si lo hiciera, podría cargar el archivo y exportarlo, de manera similar al ejemplo anterior de Tinkercad. Desafortunadamente, Tinkercard.com solo te permitirá importar archivos STL, OBJ y SVG. Necesitará algo que lea archivos de Solidworks para convertirlos.
Para una gran discusión sobre las matemáticas detrás del diseño de engranajes, eche un vistazo a este artículo de Instructables.Com:
Nailon, PLA, ABS? ¿Cuál es el mejor material para engranajes?
El nailon es probablemente el mejor material para engranajes, ya que tiene buenas propiedades de desgaste y resistencia, y maneja bien la fricción. Desafortunadamente, es notoriamente difícil imprimir bien en 3D, por lo que vale la pena evitarlo a menos que sea absolutamente necesario usarlo.
PLA es el mejor filamento para engranajes de impresión 3D, en su mayor parte. Tiene buenas características de resistencia y desgaste, y en el ejemplo de arriba de mi abridor de puerta de garaje, funcionó bien. Además, suele ser el filamento más barato que se puede comprar, ¡menos de €20,00 USD por kilogramo (2,2 lbs), incluida la bobina! ¡Puedes imprimir muchos engranajes con un kilo de PLA!
Prueba divertida de engranajes planetarios para su impresora 3D
Echa un vistazo a este diseño realmente genial en Thingiverse.Com de Benjamin Goetz (Sniff_Biggy) para un collar de engranajes planetarios aquí:
Le brinda un pequeño proyecto genial para imprimir que muestra algunos engranajes bien diseñados que se ensamblan en un pulcro tchotchke. Claro, puede llamarlo un proyecto de prueba para sus engranajes, ¡o simplemente puede imprimirlo por diversión!
preguntas relacionadas
¿Puede una impresora 3D imprimir cualquier cosa?
No, no puede. Al menos no en casa. Las impresoras 3D pueden fabricar algunas piezas de plástico bastante complicadas, pero los objetos de metal están más allá de las capacidades de las impresoras 3D domésticas… hoy en día. ¿Quién sabe en el futuro? Es probable que no vea impresoras 3D de metal asequibles para uso doméstico durante algún tiempo, porque necesitará una impresora que lo mantenga a salvo del metal caliente que puede alcanzar los 2000 grados Fahrenheit (donde algunos metales se derriten, un requisito). para impresión 3d).
¿Cuánto se tarda en imprimir algo en 3d?
El tiempo de impresión 3D generalmente se determina primero por la altura del producto y luego por el volumen. Entonces, para las impresoras de resina DLP, siempre que encaje en el área de la cama de impresión, la altura de la pieza determina la velocidad. Puede imprimir aproximadamente 0,75″ por hora. Una impresora de filamento FDM no está tan lejos, pero hay muchas variables. Cuanto más pequeña sea el área XY del modelo, más rápido se puede imprimir, a diferencia de la impresora de resina DLP que imprime una capa completa a la vez, independientemente del tamaño. Por lo tanto, las figuras se pueden hacer a 1″ por hora, pero otras impresiones más anchas o más largas, o varios elementos por trabajo de impresión, pueden ralentizar aún más la impresora.