3д-печать шестерёнок со всеми видами зубьев, любых форм зацепления. Помощь в определении параметров при отсутствии чертежа, снятие размеров, проектирование и изготовление.
Печать шестерён на 3d-принтере — качественно, с гарантией
Компания 3D Wolf предлагает изготовление зубчатых шестерёнок с любыми видами зубьев для всех типов зацепления. Работаем по чертежам и образцам. Помогаем в определении параметров, проектировании зацепления. При необходимости даём рекомендации по оптимизации конструкции, кинематической схемы. Имеем большой опыт 3d-печати сложных составных деталей. Работаем со всеми видами пластика.
Виды зубчатых шестерён и зацеплений
Прежде чем переходить к описанию изготовления, следует получить общие сведения о шестернях и зацеплениях. Это необходимо для понимания предстоящих задач в 3d-печати шестерён, методах их решения. Сведения о требованиях к проектированию и изготовлению зубчатых пар помогут достичь взаимопонимания между заказчиком и исполнителем, снять большинство вопросов, возникающих в процессе работы над заказом.
Виды и параметры зубчатых шестерён
В подавляющем большинстве случаев речь идет об эвольвентном зацеплении. Оно используется почти во всех зубчатых передачах — в редукторах, автомобильных КПП, в промышленных и бытовых механизмах для передачи вращения с одного вала на другой.
Иные типы зацеплений — червячное, глобоидное, цевочное и т. д. — здесь рассматриваться не будут. Заказы на их изготовление тоже принимаются, возникающие в процессе 3d-печати таких шестерён и колёс аналогичны тем, что будут описаны.
Для интересующихся теоретическими аспектами: эвольвента — кривая, описываемая точкой на прямой, когда она перекатывается по окружности. Такую форму имеет идеальная боковая поверхность зуба у шестерни. Отсюда название зацепления с этими зубьями — эвольвентное.
Основными параметрами зубчатых шестерён являются:
- Число зубьев.
- Делительный диаметр. Его показать, потрогать и непосредственно измерить нельзя. Зубья шестерни и колеса входят одни в другие. Есть некая воображаемая окружность, по которой шестерня и колесо касаются одно другого. Она называется делительной, а её диаметр, соответственно, носит это наименование.
- Модуль зуба. Это обобщённый параметр, описывающий взаимное расположение зубьев по окружности шестерни (колеса).
- Смещение. Величина, на которую зубья смещены от номинального положения.
Примечание. В зацеплении шестерня и колесо должны иметь зубья с одинаковым модулем. Деталь с большим количеством зубьев называется колесом, с меньшим — шестернёй.
Если зубья расположены вдоль оси вала, они называются прямыми, а шестерня — прямозубой. Из-за наличия зазоров при вращении раздаётся шум. На пластиковых шестернях он может быть не так слышен, но удары никуда не денутся. Они создают дополнительную нагрузку и снижают ресурс узла.
Для решения этой проблемы зубья нарезают под углом к оси — косозубые шестерни. При этом в зацеплении (соприкосновении) всегда находится несколько зубьев. Шум снижается, удары тоже. Плавность работы пары повышается.
Для передачи вращения под углом зубья могут нарезаться на поверхности конуса. Это конические шестерни. Они более сложны, но принцип остаётся прежним.
Следующий вариант — зубья нарезаются не на наружной поверхности цилиндра, а на внутренней полого толстостенного. Шестерня с наружными зубьями зацепляется с колесом со внутренними. Особенности такого зацепления — колесо и шестерня вращаются в одну сторону.
Что надо для заказа 3D-шестерни
Чтобы начать работу, нужно получить исходные размерные данные. Обычно они указаны на чертеже. Если он отсутствует, необходимо произвести замеры на имеющихся деталях. Чтобы сделать это правильно, требуется специальный инструмент и приспособления. Как правило, ничего из этого у заказчика нет. В этом случае в работу включаются наши проектировщики.
Необходимые данные, без которых невозможно правильно спроектировать передачу, — количество зубьев и расстояние между осями. Если число посчитать просто, то с измерением межосевого размера могут возникнуть сложности. Мы подскажем, как произвести замер имеющимися средствами.
Ещё один встречающийся момент — количество зубьев. Если на колесе и шестерне они кратны одно другому, износ может значительно увеличится. Это происходит из-за постоянного взаимодействия одних и тех же зубьев. Если скорость вращения можно немного изменить, мы рекомендуем увеличить или уменьшить число зубьев на 1…2. При этом ресурс существенно возрастает.
Вопросы 3d-печати шестерёнок на принтере
Изготовление шестерён методом 3d-печати значительно отличается от их литья в массовом производстве. Необходимо учесть следующее:
- Усадка материала. В массовом производстве литьё производится в формы. Материал при изготовлении больших партий изделий не меняется, изменение размеров отработано и постоянно. При единичном и мелкосерийном изготовлении приходится каждый раз заново вносить поправки. Разумеется, материалы перед началом работ тестируются, но реальный процесс вносит сои коррективы. Приходится делать одну или несколько пробных деталей. Для несложных (бытовых) устройств небольшой зазор может быть некритичным. В точных приборах без проб не обойтись.
- Составные шестерни, особенно когда большая по диаметру часть располагается над меньшей. При печати на принтере устанавливать вспомогательные плоскости — поддержки. Это усложняет и удлиняет и без того непростой технологический процесс. Чтобы выйти из положения, предлагается такие комплексы делать из нескольких частей — печатать их по отдельности, потом склеивать. Для точности взаимного центрирования можно сажать несколько шестерён на одну общую ось, предусматривать посадочные места типа шип паз. Если центрирующие элементы сделать невозможно, например, из-за маленького диаметра или толщины, склеивание производится по плоскости.
- В массовом производстве при литье шестерён в них делают выборки. Официальное назначение — снижение массы. Реальное — экономия материала. Уменьшение веса получается незначительным, а экономия пластика на больших объёмах весьма существенна. При 3d-печати на принтере эти «архитектурные излишества» только мешают, создают очаги напряжений и усложняют конструкцию. В обоснованных случаях предлагается печатать деталь без них.
- Учёт рабочей нагрузки на зубья шестерни. В массовом производстве детали отливаются, весь объём под давлением равномерно заполняется материалом. Принтер печатает слои поочерёдно. Если нагрузка на зуб небольшая, а его размеры достаточные, можно сформировать толстую стенку по контуру эвольвенты, а внутри оставить незаполненную полость. Это ускорит и удешевит процесс при сохранении работоспособности и ресурса детали.
- При больших требованиях к точности и прочности имеет смысл применять SLA-технологию отверждения в расплаве. При послойной печати — FDM-технология — на краях слоёв всегда есть неровность, её избежать нельзя. Кроме того, стык является слабым местом, концентратором напряжений. Отверждение в расплаве избавлено от этих недостатков. Там можно получить более гладкую поверхность и большую прочность. Поэтому для ответственных деталей мы предлагаем именно SLA, несмотря на более высокую трудоёмкость и стоимость.
- Какая бы не применялась технология, по окончании техпроцесса почти всегда требуется постобработка. Надо удалить грат — наплывы материала на краях, особенно в углах, зачистить поверхность до нужной чистоты. В зависимости от конструкции и назначения применяется машинная или ручная обработка. Если зубья пластиковой шестерни взаимодействуют в полированными стальными, к их чистоте предъявляются меньшие требования. Замечено, что, например, полиамидные шестерёнки после многолетней интенсивной работы в паре со стальной сохраняют на эвольвентной поверхности следы механической обработки. Две пластмассовых имеют меньшую износостойкость, поэтому им необходимо шлифование.
3D WOLF – гарантия качественной 3d-печати шестерён
Компания имеет многолетний успешный опыт работы с 3d-принтером, применения всех технологий и материалов. Поэтому мы хорошо знаем все перечисленные сложности и нюансы и умеем их предусматривать и преодолевать. У нас в библиотеке есть типовые настройки для многих типов и размеров деталей. Это позволяет получать результат с минимальным числом проб. Мы гарантируем качество 3d-печати шестерён, соответствие их заданным параметрам и работоспособность узла, в который они будут установлены.
Цены на 3-D шестеренки
| Материал/Высота слоя | Стандартное качество 300 микрон | Оптимальное качество 200 микрон | Высокое качество 100 микрон |
| Печать FDM PETG | от 9 р / грамм | от 10р / грамм | от 11 р / грамм |
| Печать FDM PLA | от 11 р / грамм | от 12 р / грамм | от 13 р / грамм |
| Печать FDM PA, PP | от 18 р / грамм | от 19 р / грамм | от 20 р / грамм |
| Печать FDM композитами | от 28 р / грамм | от 30 р / грамм | от 32 р / грамм |
| Печать FDM TPU (резина) | от 16 р / грамм | от 17 р / грамм | от 18 р / грамм |
| Печать SLA фотополимером | — | — | от 50 р / грамм |
Ответы на частые вопросы
Проведя мониторинг мы выбрали вопросы которые часто интересуют наших клиентов.
Вы сами будете производить мои изделия?
Вы гарантируете качество готовых изделий?
Какие способы оплаты?
Нет времени разбираться с нюансами?
Мы поможем вам сделать правильный выбор!