จะเลือกวัสดุการพิมพ์ 3 มิติสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ถูกแยกออกจากกันครั้งแล้วครั้งเล่าได้อย่างไร

ทีมวิทยาการหุ่นยนต์ได้รับต้นแบบที่ดีจากเครื่องพิมพ์ เมื่อถอดออกครั้งที่สามหรือสี่ คลิปหนีบ แถบรูสกรู หรือมีรอยแตกปรากฏขึ้นในตัวเครื่อง ต้องพิมพ์แบทช์อีกครั้ง ในกรณีส่วนใหญ่เครื่องพิมพ์ไม่ใช่ผู้ร้ายที่แท้จริง วัสดุการพิมพ์ 3 มิติสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ไม่ได้ถูกเลือกสำหรับการประกอบและการแยกชิ้นส่วนซ้ำๆ

คู่มือนี้จะพิจารณาว่าวัสดุใดบ้างที่สามารถผ่านการจัดการบ่อยครั้ง คำถามที่ควรถามก่อนตัดสินใจ และรายละเอียดการออกแบบที่สร้างความแตกต่างระหว่างชิ้นส่วนที่คงทนและชิ้นส่วนที่ชำรุดก่อนกำหนด

การถอดแยกชิ้นส่วนแต่ละครั้งจะทำให้เกิดภาระแก่ชิ้นส่วน คลิปงอ เกลียวรับแรงบิด รูเห็นแรงแทรก และตัวเรือนถูกงัดหรือกระแทก ความต้านทานแรงดึงสูงบนแผ่นข้อมูลไม่ได้หมายความว่าชิ้นส่วนจะทนทานได้หลายสิบรอบโดยอัตโนมัติ ความเหนียว ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า และพฤติกรรมการเสียดสีมีความสำคัญมากกว่า

วัสดุที่ให้ความรู้สึกแข็งและแข็งแรงในการประกอบครั้งแรกยังคงสามารถแตกร้าวหรือสึกหรอได้อย่างรวดเร็ว หากมีการยืดตัวต่ำหรือมีความต้านทานต่อแรงเค้นซ้ำๆ ไม่ดี นี่คือเหตุผลที่หลายทีมค้นพบว่าเรซิน "ที่แข็งแกร่ง" หรือ PLA พื้นฐานล้มเหลวในการให้บริการ ในขณะที่ไนลอนที่แข็งกว่ายังคงทำงานต่อไป

ไนลอน (PA12 / PA11)
โดยปกติจะเป็นตัวเลือกแรกสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องแยกออกจากกันบ่อยๆ มีการผสมผสานที่เป็นประโยชน์ระหว่างความเหนียว ความทนทานต่อการสึกหรอ และความสามารถในการดูดซับการโค้งงอซ้ำๆ ไนลอน PA12 แข็งแรงแค่ไหน? แข็งแกร่งเพียงพอสำหรับส่วนประกอบหุ่นยนต์ที่ใช้งานได้หลายอย่าง ในขณะที่ยังคงให้การชดเชยมากกว่าเรซินที่เปราะภายใต้การโหลดแบบวน

ไนลอนที่เติมแก้วหรือเติมคาร์บอน
แข็งขึ้นและคงมิติมากขึ้น เหมาะสำหรับโครงโครงสร้างหรือชิ้นส่วนที่ต้องยึดรูปทรงรับน้ำหนัก ข้อเสียคือมีความทนทานต่อแรงกระแทกน้อยกว่า - เกรดที่เติมแล้วสามารถแตกร้าวได้ง่ายขึ้นภายใต้การโค้งงอหรือการตกหล่น

เรซินที่ทนทาน / วิศวกรรม
รายละเอียดที่ดีขึ้นและการตกแต่งพื้นผิว เหมาะสำหรับรูปลักษณ์ชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบที่เห็นการถอดประกอบเป็นครั้งคราวเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วจะขาดประสิทธิภาพการล้าในระยะยาวของไนลอนเมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้น

TPU และวัสดุที่ยืดหยุ่น
เหมาะที่สุดสำหรับคุณสมบัติจับยึด กันชน ซีล และบรรเทาความเครียด พวกมันดูดซับพลังงานแทนที่จะส่งผ่านเข้าไปในตัวเรือนที่แข็งแกร่ง

โลหะ (อลูมิเนียม สแตนเลส)
ใช้ในบริเวณที่มีโหลดสูงหรือเกลียวต้องทนได้หลายรอบ เม็ดมีดที่เป็นโลหะหรือคุณสมบัติที่เป็นโลหะทั้งหมดช่วยแก้ปัญหาทั่วไปที่ด้ายพลาสติกหลุดออกหลังจากใช้งานเพียงไม่กี่ครั้ง

การเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติอย่างรวดเร็ว:

ความเหนียวและความล้า: ไนลอนที่ไม่ได้บรรจุมักจะเป็นผู้นำ

ความต้านทานต่อการสึกหรอ: ไนลอนและไนลอนเสริมโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพดีกว่าเรซินส่วนใหญ่

รายละเอียดและคุณภาพพื้นผิว: โดยทั่วไปแล้วเรซินจะดีกว่า

โดยรวมดีที่สุดสำหรับการประกอบซ้ำ: ไนลอนที่ไม่ได้บรรจุหรือดัดแปลงเล็กน้อยในกรณีส่วนใหญ่

ชิ้นส่วนนี้จะประกอบและถอดประกอบได้กี่ครั้งในปีปกติ?

แรงตึงของโหลดหลัก การกระแทก แรงดันคงที่ หรือรวมกันหรือไม่

ชิ้นส่วนจะอาศัยอยู่ในห้องปฏิบัติการที่สะอาด พื้นโรงงาน หรือสภาพแวดล้อมที่ร้อนและชื้นหรือไม่

เกลียวเข้าไปในพลาสติกโดยตรงหรือจะใช้ส่วนที่เป็นโลหะ?

จำนวนต้นแบบเพียงไม่กี่ชิ้นหรือเป็นร้อยชิ้นในการผลิต?

คำถามห้าข้อนี้มักจะกำจัดวัสดุที่ไม่ถูกต้องอย่างรวดเร็วและป้องกันความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ ที่พบบ่อยที่สุด

ใช้เม็ดมีดโลหะที่ตั้งค่าความร้อนหรืออัลตราโซนิกสำหรับตัวยึดที่จะนำมาใช้ซ้ำ ด้ายพลาสติกที่พิมพ์โดยตรงไม่ค่อยมีอายุการใช้งาน

ทำให้รากของคลิปหนาขึ้นและเพิ่มรัศมีที่พอเหมาะเพื่อลดความเข้มข้นของความเครียด

ต้องการไนลอน MJF หรือ SLS สำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานได้และรองรับน้ำหนักซึ่งต้องการความเหนียว เก็บเรซินเหนียวไว้สำหรับส่วนประกอบที่มีรายละเอียดสูงหรือรอบต่ำ

พิจารณาการตัดเฉือนเบาหรือการปรับสภาพพื้นผิวบนส่วนต่อประสานที่มีการสึกหรอสูง

รักษาความหนาของผนังให้สม่ำเสมอ และหลีกเลี่ยงมุมภายในที่แหลมคมซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเริ่มต้นรอยแตก

การเลือกใช้วัสดุและรูปทรงเรขาคณิตทำงานร่วมกัน สิ่งหนึ่งที่ไม่มีอีกอันหนึ่งยังคงทำให้ส่วนนั้นอ่อนแอ

ในโครงการวิทยาการหุ่นยนต์โครงการหนึ่ง ตัวเรือนและคลิปเริ่มล้มเหลวหลังจากการถอดแยกชิ้นส่วนเพียงไม่กี่รอบ - สลักที่หักและรูที่หลุดออกคือปัญหาที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ทีมงานเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สำคัญเป็นไนลอนที่แกร่งขึ้น เพิ่มเม็ดมีดโลหะที่จุดยึด และปรับปรุงรูปทรงของคลิปเพื่อลดแรงเค้นสูงสุด ชิ้นส่วนใหม่รอดพ้นจากรอบการประกอบเพิ่มเติมมากมายโดยไม่มีโหมดความล้มเหลวก่อนหน้านี้ การพัฒนาสามารถดำเนินต่อไปได้แทนที่จะถูกขัดจังหวะด้วยการพิมพ์ซ้ำอย่างต่อเนื่อง

ซัพพลายเออร์ที่ผลิตส่วนประกอบหุ่นยนต์ที่ใช้งานได้เป็นประจำจะรู้ถึงความแตกต่างระหว่างชิ้นส่วนที่ดูดีในการติดตั้งครั้งแรกกับชิ้นส่วนที่ยังคงใช้งานได้หลังจากการจัดการซ้ำหลายครั้ง สัญญาณที่เป็นประโยชน์ ได้แก่ ชุดวัสดุที่สม่ำเสมอ เอกสารที่ชัดเจน ความสามารถในการย้ายจากตัวอย่างไปยังชิ้นส่วนไนลอนที่พิมพ์ 3 มิติชุดเล็กหรือขายส่ง และความเต็มใจที่จะหารือเกี่ยวกับเม็ดมีดและอายุการใช้งานที่คาดหวัง

ผู้ผลิตการพิมพ์ 3 มิติที่มีความสามารถสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์หรือโรงงานชิ้นส่วนหุ่นยนต์แบบกำหนดเองจะถามเกี่ยวกับความถี่ในการประกอบและประเภทโหลดก่อนที่จะแนะนำวัสดุ ผู้ให้บริการที่นำเสนอบริการการพิมพ์ MJF 3D ในประเทศจีนที่มีประสบการณ์ด้านวิทยาการหุ่นยนต์จริงมักจะอยู่ในตำแหน่งที่ดีสำหรับทั้งการสร้างต้นแบบที่รวดเร็วและความสม่ำเสมอของปริมาณในภายหลัง ประสบการณ์กับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่ทนทานสำหรับหุ่นยนต์และชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติสำหรับการประกอบบ่อยครั้งนั้นมีค่ามากกว่าความสามารถในการพิมพ์ทั่วไป

การเลือกวัสดุการพิมพ์ 3D ที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการค้นหาตัวเลือกที่แข็งแกร่งที่สุดเพียงอย่างเดียว แต่ยังเกี่ยวกับการจับคู่ความเหนียว พฤติกรรมการสึกหรอ และวิธีการยึดกับความถี่ในการประกอบจริงอีกด้วย เมื่อวัสดุ เรขาคณิต และกระบวนการเรียงกัน ชิ้นส่วนต่างๆ จะหยุดทำงานล้มเหลวหลังจากการรื้อถอนครั้งที่สาม และเริ่มสนับสนุนวงจรการพัฒนาแทนที่จะขัดขวางวงจรดังกล่าว

หากคุณมีภาพวาด คำอธิบายที่ชัดเจนว่าชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกแยกออกจากกันบ่อยเพียงใด และสภาพแวดล้อมการทำงาน ให้แบ่งปันเพื่อขอคำแนะนำวัสดุและใบเสนอราคา การตรวจสอบทางเทคนิคสั้นๆ มักจะเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการประกอบซ้ำๆ ที่พบบ่อยที่สุด