教你如何強(qiáng)化3D打印產(chǎn)品,不讓它“被掰彎”
眾所周知,普通3D打印的產(chǎn)品一般都是塑料制品,稍有不慎就會(huì)“被掰彎”,而且耐耗性不強(qiáng),所以不能應(yīng)用于更廣泛的場(chǎng)景。如果有什么方法可以強(qiáng)化部件的話,那想必是極好的。
強(qiáng)化3D部件能在生活里帶給我們方便,所以以下這個(gè)方法不妨一試。找找你家的各種設(shè)備有沒(méi)有小部件需要更換,比如機(jī)器人、單車、玩具啥的,我們可以先做一個(gè)3D打印的樣品出來(lái),再依靠它制造成更堅(jiān)固的部件。
這次的試驗(yàn)品是一個(gè)單車手把。因?yàn)樗某叽绮缓蠁诬嚕晕覀兿胱约喝藶榈刂圃煲粋(gè)新的。
一、所需的部件
這個(gè)未經(jīng)組裝(調(diào)戲)的部件就是我們接下來(lái)要進(jìn)行3D打印的東西。
為了制造這個(gè)3D模型,其實(shí)你不需要上網(wǎng)下載什么文件,也不用自己動(dòng)手建模。具體方法詳見(jiàn)下一步。因?yàn)橐粊?lái),你很難在網(wǎng)上找到完全匹配的3D模型,二來(lái)技術(shù)要求也是比較高的。
再者,考慮到3D打印的部件都比較“脆弱”,所以直接打印肯定是不能滿足我們的需求的(畢竟這是要用在自行車上的呀!)。因此我們將用玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)做原料。
二、建模和打印
最終我按照需要的尺寸,設(shè)計(jì)了這樣的一個(gè)模型。這個(gè)模具的內(nèi)部是中空且可拆卸的,因?yàn)槲覝?zhǔn)備在溝槽里填充一些額外的環(huán)氧樹(shù)脂。而且,我們將采用晶格樣式來(lái)打印,而不是普通的平面。因?yàn)檫@樣能減少相當(dāng)一部分的體積。我設(shè)想了兩種方法,分別來(lái)試驗(yàn)一下。
三、第一個(gè)方法
這一個(gè)方法并不太容易,因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維很難處理,而且一旦弄臟,就很難清潔。
我們先用一些環(huán)氧樹(shù)脂將兩個(gè)打印好的部件合并澆鑄在一起。等待凝固后,我們可以繼續(xù)澆上更多的環(huán)氧樹(shù)脂,直到玻璃纖維變得透明。
重復(fù)上述動(dòng)作,讓每個(gè)部件都粘連好。靜置一天,使其變得堅(jiān)固!
四、強(qiáng)化部件的四周
一天過(guò)去啦,我們以同樣的方式將部件繼續(xù)固化~
五、第二個(gè)方法
如果說(shuō)第一個(gè)方法做的是它的內(nèi)殼,那么這個(gè)設(shè)計(jì)其實(shí)指的是包裹在實(shí)物外的又一個(gè)外殼。在等待第一個(gè)模型完成的時(shí)候,我們可以著手做第二個(gè)。
就像圖中我們看到的那樣,第二個(gè)模型是一個(gè)一毫米厚的外殼。圓形的部分和主體是分開(kāi)的,為的是使得我們的填充更加方便。中間的這個(gè)螺絲,我們可以用環(huán)氧樹(shù)脂將其固定。
六、強(qiáng)化第二個(gè)模型
為了方便,我們可以將一部分的玻璃纖維先剪成小片,然后填充進(jìn)去,之后再用環(huán)氧樹(shù)脂一滴滴地灌進(jìn)模型里。可以用小木棍輕輕按壓,使其更加貼合。
七、繼續(xù)完善填充
逐步增加更多的環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維。就像之前步驟一樣。而且特地說(shuō)一下這個(gè)小部件的填充方法。由于它形狀的特殊性,我們可以采用另一種方法:先用玻璃纖維貼在部件的周圍,然后再用環(huán)氧樹(shù)脂固定。(只是薄薄的一層噢!)再一次次疊加。這樣會(huì)更加牢固。
八、檢查所有的部件
在它們凝固成型的時(shí)候,我們也不能閑著,需要不時(shí)地檢查部件是否會(huì)在凝固過(guò)程中變形。市面上有賣一種加速凝固的硬化劑。然而我們并不是非常推薦,因?yàn)樗鼤?huì)讓你失去再次修補(bǔ)的機(jī)會(huì)——一次讓零件變得更加完美的機(jī)會(huì)。
九、分別測(cè)試一下
當(dāng)部件都完成的時(shí)候,我們可以都安上試試。效果相當(dāng)不錯(cuò),尤其是第二種設(shè)計(jì),完全可以和自行車的其它部件匹配。
十、把3D打印的外殼去掉
這一步還是挺簡(jiǎn)單的,只需要敲開(kāi)一條縫隙,就可以整個(gè)剝落了。
十一、成功啦!可以愉快地騎車車了!
經(jīng)過(guò)20天的騎行,我們證明這個(gè)作品還是非常靠譜的!
在這里列幾點(diǎn)感想:
1.環(huán)氧樹(shù)脂和ABS (3D打印的材料)是不會(huì)粘連的。所以在建模的時(shí)候要留有一些小孔,讓前者能更好地凝固。
2.在日后,家用3D打印的材料一定會(huì)有質(zhì)的提升,才能為我們所用。
3.第二種想法非常棒,它不會(huì)像第一種方法一樣把原料搞得到處都是,而且還特別堅(jiān)固。
4.在制作的過(guò)程中,我們嘗試用不同數(shù)量的玻璃纖維。然而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),更多的玻璃纖維能承載更多的重量。
5.第二個(gè)方法更能承載更多重量的原因也在此。因?yàn)樗拇蟛糠侄加刹AЮw維和環(huán)氧樹(shù)脂填充。所以在建模的時(shí)候,要預(yù)留出拆除外殼的尺寸。
6.為了使總重變得更輕,可以在建模時(shí)留出不需要填充的空間。
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