Onko 3d - tulostettu askelmoottorin kiinnikkeet riittävän tukevat?
Ovat 3d - tulostettujaaskelmoottoriS on tarpeeksi tukeva? Tämä on kysymys, jota monet asiakkaat ovat usein kysyneet. Koska 3D -} tulostettujen komponenttien T & K -toimitus- ja toimitus- ja toimitus- ja toimitus- ja tarjonta on huomannut teknisten keskustelujen aikana, että lukuisilla asiakkailla on 3D - painettu askelmoottori -kiinnikkeitä. Jos valinta tai muotoilu on virheellinen, vaikka asennus näyttää ehjalta, se voi puuttua vääntömomentin ja värähtelyn aikana. Tänään leikkaamme perusteellisesti 3D - tulostettuaskelmoottoriS ovat todella tarpeeksi tukevia ja kuinka varmistaa, että ne täyttävät hakemusvaatimukset.
Ensinnäkin 3D: n - tulostettujen askelmoottorin kiinnitysten peruslujuus: "Vahvuuspohjan" tutkiminen materiaalien kautta
1. Valtavirran tulostusmateriaalien lujuusominaisuudet
Eri 3D -tulostusmateriaalien mekaaniset ominaisuudet vaihtelevat merkittävästi, määritettäessä kiinnikkeen tukevuuden suoraan.Valinnan on vastattava askelmoottorin tehoa (vääntömomentti):
3D -tulostimessa, joka käyttää PLA -tukikehystä, jota käytetään jatkuvasti 300 tuntia huoneenlämpötilassa (25 astetta) ilman jatkuvaa kuormaa ilman muodonmuutoksia.
2. Materiaalin lujuus vs. moottorin vääntömomentin vastaava kaava
Kiinnitysjäykkyyden varmistamiseksi seuraava ehto on täytettävä:"Materiaalin taivutuslujuus × Tehokas risti - leikkauspinta -ala, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin moottorin vääntömomentti × turvakerroin."
Turvatekijän suositellaan olevan 1,5–2,0 (välittömän vääntömomentin ylikuormituksen estämiseksi). Esimerkiksi:
NEMA17 -moottorille (enimmäismomentti 0,6 N · M) käyttämällä PLA -kiinnikettä (taivutuslujuus 75 MPa), jos kiinnikkeen tehokas risti - -leikkauspinta -ala on 100 mm² (30 mm × 3,3 mm), enimmäismomentti pystyy=(75 tekijä. Laskelmat vahvistavat, että se kattaa kokonaan moottorin 0,6 N · M vääntömomentin ilman lujuutta koskevia huolenaiheita.
Jos PLA -kiinnike on pariksi pariksi NEMA34 -moottorilla (3,0 N · M vääntömomentti), jopa ristien - leikkauspinta -alan lisääminen 200 mm²: iin tuottaa edelleen vääntömomentin kapasiteettia (alle 3,0 N · M × 1,5 turvallisuustekijää), väistämättä kiinnitysvaurio.
Toiseksi 3D - tulostettu kiinnikkeen kestävyyteen vaikuttavat keskeiset tekijät: prosessista suunnitteluun
1. 3 d Tulostusprosessin parametrit: yksityiskohdat "todellinen vahvuus" määritetään
Täyttötiheys:Alempi täyttötiheys johtaa heikompaan tukivahvuuteen. PLA -tuet 50% täyttötiheys tuottaa taivutuslujuuden vain 40 MPa (47% pienempi kuin 100% täyttö). Yli 80%: n täyttötiheyksillä lujuus lähestyy materiaalin rajaa (lujuusero 100% - 90%: n täyttö on pienempi tai yhtä suuri kuin 5%). Suositus: Käytä 60% - 80%: n täyttötiheyttä pienille moottorikiinnikkeille; 90% - 100% täytetiheys suuritehoisille moottorikiinnikkeille. Asiakas käytti 50% PLA-täytettyä kiinnikettä NEMA17-moottorin asentamiseen. 100 tunnin toiminnan jälkeen kiinnike näytti 0,2 mm: n taipuman. Täyttötiheyden nostaminen 80%: iin vähensi taipumaa 0,05 mm: iin.
Kerroksen korkeus ja suunta:Pienempi kerroskorkeus parantaa tarkkailijoiden sidottamista - ABS -kiinnikkeitä, joiden kerroskorkeus on 0,15 mm, saavutettu 18MPA: n välikerroksen leikkauslujuus (30% korkeampi kuin 0,3 mm kerroskorkeus). Tulostussuuntauksen on kohdistettava tuen kuormitussuunta kerroksen suunnan kanssa (esim. Jos tuki on pystysuora taivutus, kerrokset on järjestettävä vaakasuoraan) pystysuuntaisen välikerroksen stressin aiheuttaman halkeamisen estämiseksi. ABS -tuki virheellisellä suuntauksella (kuormansuunta kohtisuorassa kerroksiin) osoitti kerrosten välistä erottelua alle 1,2 N · m: n vääntömomenttia; Suuntauksen korjaamisen jälkeen tuki pysyi ehjänä saman vääntömomentin alla.
Seinämän paksuus ja reunanvahvistus:Kasvava tukiseinän paksuus (2 mm: stä 3 mm: iin) voi lisätä lujuutta yli 50%. Vahvistus kylkiluiden (2 - 3 mm leveä, 5-8 mm korkea) lisääminen moottorin kiinnitysreiän ympärille jakautuvat rasitukseen estäen halkeamia, jotka johtuvat paikallisesta ylikuormituksesta reikissä. Petg -kiinnike ilman vahvistus kylkiluita osoitti halkeamia asennusreikien ympärillä 1,8 N · M vääntömomentti; 2 mm: n leveiden vahvistus kylkiluiden lisääminen ratkaisi halkeilun kokonaan.
2. Kiinnike rakennesuunnittelu: "Heikkojen pisteiden" eliminointi
Käsivarren pituus: NEMA23 -moottorikiinnikkeelle, jossa on 30 mm: n vipuvarsi, ABS -materiaalit vastasivat vaatimuksia. Kuitenkin, kun vipuvarsi nousi 50 mm: iin, jopa 100%: n täyttötiheydellä, kiinnike osoitti 0,3 mm: n muodonmuutosta, mikä edellytti kytkintä GF - ABS -materiaaliin.
Pyöristetyt kulmat vs. viamfers:Stressipitoisuus tapahtuu usein kiinnikkeiden suorakulmissa (stressiarvot 3-5 kertaa korkeampi kuin pyöristetyt kulmat). R2-R3MM: n pyöristettyjen kulmien lisääminen suorassa kulmassa hajottaa stressiä ja estää halkeilua. PLA -kiinnike ilman pyöristettyjä kulmia kehitti halkeamia suorassa kulmassa yhden kuukauden kuluessa NEMA17 -moottorin asentamisen yhteydessä. R2 mm: n säteen lisäämisen jälkeen se pysyi ennallaan kuuden kuukauden ajan.
Asennusmenetelmä:"Multi - pultin kiinnitys" (esim. 4 m3 pultit) jakautuu jännitys tasaisemmin kuin "kaksi - pultin kiinnitys", vähentäen paikallista kiinnitysjännitystä yli 40%. Asiakas, joka käyttää kahta pulttia NEMA23 -moottorin kiinnittämiseen, kokenut liiallisen rasituksen kiinnikkeen toiselle puolelle aiheuttaen 0,15 mm kallistuksen. Vaihtaminen neljään pulttiin jakautui kuormitukseen tasaisesti, vähentäen kallistuksen arvoon 0,03 mm.
Kolmanneksi, kestävyyden validointi todellisessa - maailmansovelluksissa: Testauksesta tapaustutkimuksiin
1. Vakiosuorituskyvyn testausmenetelmät
Dynaaminen väsymystesti:Simuloi ohimenevää vääntömomenttia moottorin käynnistys-/pysäytysjaksojen aikana (1,2 kertaa nimellismomentti), pyöräily 1000 - 5000 kertaa kiinnikkeen lujuuden heikkenemisen arvioimiseksi (hyväksytty, jos lujuuden heikkeneminen on vähemmän tai yhtä suuri kuin 10%). PETG-kiinnikkeelle tehtiin 5000 väsymissykliä, taivutuslujuuden laskiessa 85 MPa: sta 80 MPa - A 5,9%: n vähennys - pitkäaikaisten palveluvaatimusten mukainen.
Lämpötilan vastustesti:Alttiina moottorin käyttölämpötiloihin (esim. NEMA34-moottorin alue 60-70 astetta) 24 tunnin ajan kiinnikkeen lujuusmuutosten arvioimiseksi . - ABS-kiinnikkeen lujuus laski 15% 70 asteessa verrattuna ympäristön lämpötilaan, mutta silti täydensi 1,5 N · M vääntömomentin vaatimukset. PLA -kiinnikkeen lujuus laski 40% 60 asteessa, eikä pystynyt kestämään vääntömomenttia, joka ylittää 0,5 N · m.
2. tyypillisten sovellustapausten vertailu
Tapaus 1: Automaattinen lajittelukone (NEMA23 -moottori, 1,5N · M vääntömomentti)
Alun perin käytetty ABS -tuet (80% täyttötiheys), joka murtui kerroksien välillä korkeasta - taajuusväristystä (1000 - 2000Hz). Siirtymisen jälkeen GF-ABS: n tuet (90% täyttötiheys) ja lisäämällä vahvistus kylkiluita, järjestelmä toimi 6 kuukauden ajan ilman ongelmia osoittaen lujuuden, joka on verrattavissa alumiiniseostukiin.
Tapaus 2: Raskas - Duty CNC -laitteet (NEMA34 -moottori, vääntömomentti 3,0 N · M)
VALITTU CF - PLA -kiinnike (100% täyttötiheys, tulostettu kuorman suuntaa pitkin) kiinnitetty 4 pultilla. Kestää hetkellisen vääntömomentin jopa 3,5 N · m toiminnan aikana säilyttäen stabiilisuutta. Testattu muodonmuutos oli vain 0,03 mm, korvaamalla kokonaan alkuperäinen teräskiinnike (60% painon aleneminen).
Yhteenveto
Tulostettu 3D -askelmoottoriOnko "riittävän vankka" saranat kolmesta tekijästä: "Onko materiaalivalinta sopiva?" "Ovatko prosessiparametrit optimoitu?" Toimittajana suosittelemme asiakkaita tarjoamaan moottorin vaatimuksia (vääntömomentti, mitat) ja sovellusskenaariot (kuorma, lämpötila) ennen valintaa. Ammattimainen tiimimme vastaa sitten materiaaleja ja suunnitteluratkaisuja. Prototyyppinäytteet voidaan tarvittaessa tulostaa lujuustestausta varten ennen massatuotantoa. 3D -tulostuksen joustavuus ja materiaalitekniikan edistys on jo pitkään mahdollistanut sen vahvuusvaatimuksia suurimmalle osalleaskelmoottoris. 3D -painettujen osien lujuudesta ei enää tarvitse pitää luontaisia puolueellisuuksia.
Ota yhteyttä
📞 Puhelin:+86-8613116375959
📧 Sähköposti:741097243@qq.com
🌐 Virallinen verkkosivusto:https: //www.automation - js.com/
