Hur man designar delar i SketchUp som ansluter till 3D-utskrift - dummies

Så skär du din SketchUp-modell i delar. Nu behöver du ett sätt att få det till alla hålls ihop efter att det har skrivits ut. Här upptäcker du olika strategier och funktioner, mekaniskt och annars, som du kan bygga in i din modell för att fästa sina delar tillsammans.

Tolerans och röjning i SketchUp

Innan du kan dölja in i mekaniska anslutningar måste du förstå två mer av de irriterande realiteter som uppstår när du går ut ur SketchUps idealiserade miljö: tolerans och clearance.

Tolerans är skillnaden mellan mätningen av din del i SketchUp och mätningen av den del som produceras av din 3D-skrivare. Om du ritar en 10mm kub i SketchUp och 3D skriv ut den, kommer ingen av mätningarna på den tryckta kuben att vara exakt 10mm. Skillnaderna är små - bara några tiondelar av en millimeter mer eller mindre - men de kan orsaka problem om dina 3D-tryckta delar måste ansluta till delar som redan finns i den verkliga världen. 3D-skrivarens tillverkare ger ett tal för maskinens tolerans som ett plus- eller minusvärde, vanligtvis något som pm0. 05mm. Detta är maximum -variationen för den maskinen, och du borde vara medveten om den när du arbetar.
Clearance är det extra utrymme du behöver för delar att glida förbi varandra. Om du försöker installera en 10mm pinne i ett 10mm hål, är du in för lite överraskning när de två inte kommer att gå ihop. Stiftet och hålet passar perfekt i SketchUp, men det är inte vad som ska hända i den verkliga världen där du måste kämpa med friktion. Pannans yta är så mycket som hålytan att friktionen mellan dem kommer att hålla pinnen från någonsin att gå in om passformen är för exakt. Du måste lägga till en liten mängd utrymme som heter clearance så att de två delarna kan glida förbi varandra. Hur mycket clearance du använder beror på hur delen behöver flyttas. En spinnaxel behöver till exempel mer clearance än en enkel snäppmontering.

Du kommer till en inbyggd förståelse för clearance och tolerans som du gör mer i SketchUp för 3D-utskrift. När du använder din 3D-skrivare kan du hitta värden som fungerar bra med din utrustning.

Som utgångspunkt lägg till 0. 2 mm avstånd till alla hål och 0. 5 mm avstånd till eventuella rotationspunkter.

Användning av lim i SketchUp

Lim är det universella sättet att hålla något på något annat. Tyvärr är det också den svagaste och mest opålitliga metoden. Limförband i plast har mycket liten styrka och tenderar att bryta under stress, som svar på temperaturförändring, eller om du tittar på dem roliga.Om din del är avsedd att vara något mer än en visuell modell, använd ett av de andra bilagorna.

Plast som används i 3D-skrivare - ABS, PLA, PVA, nylon och PETT - alla kräver speciella limbindningar. Dessa lim är tillgängliga, men måste beställas från en online-återförsäljare.
Biologiskt nedbrytbar stärkelseplast som PLA har en kristallin struktur som inte fungerar bra med flytande superlim. Limet tenderar att vara flytande och migrera oväntat över ytan av delen.
Använd i tvivel epoxi. Dess röriga saker, men kommer att hålla fast vid ganska mycket någonting.
Det finns inga lim som klarar de flexibla materialen som finns tillgängliga för 3D-skrivare. För att fästa delar av dessa saker måste du titta på en process som heter termisk svetsning.

Fungerar kosmetiskt, men förvänta dig inte mycket hållbarhet om du inte använder epoxi.

Snapfittings i SketchUp

Snapfittings är ett fantastiskt sätt att dra nytta av din 3D-skrivare. Riktigt utformade, de låter dig popa din modell tillsammans så snart delarna kommer ut från skrivaren. Snapfittings kan också tas bort, så du kan byta ut olika delar av din modell när designen utvecklas.

I SketchUp skapar du snapfittings genom att följa två allmänna steg:

Skapa tungan med Linje- och Push / Pull-verktygen.
Skapa en matchande fångstpunkt på den motsatta delen.

En snäpp passform är perfekt för återanvändbara anslutningar.

När du skapar dina snapfittings, håll följande i åtanke:

Var noga med att lämna tillräckligt med utrymme för tungan att böja bakåt när det glider på plats.
Inkludera en clearance mellan 0. 2mm och 0. 5mm, beroende på hur tätt du behöver att fogen ska vara.
Placera alltid snäppkopplingar så de skrivs horisontellt på 3D-skrivarens byggplattform. Snapfittings utskrivna i Z-riktningen, vinkelrätt mot plattformen, tenderar att bryta av.
Om du vill att din snapmontering ska kunna öppnas igen, se till att du ger ett sätt för tungan att lossna från inspelningen. Detta kan antingen vara en ramp i geometrin som tvingar tungan bakåt när du drar på foget, eller en åtkomstpunkt som låter dig släppa tungan manuellt.
Gör inte tungan för tjock. Det måste böja sig för foget att gå ihop.

Presspass i SketchUp

A presspass är när två delar är utformade med mycket liten clearance mellan dem. När delarna tvingas ihop håller friktionen fogen tillsammans med ingen extra hårdvara eller lim.

För att göra en presspassning, använd Offset-verktyget för att skapa en yttre läpp på ena sidan av anslutningen och en innerlip på andra sidan. Inkludera ett avstånd på 0. 2 mm eller mindre mellan delar, så att du fortfarande kan montera dem. Håll ett par poäng i åtanke om presspass:

För att en presspass ska kunna fungera, måste den vara snäv. Du kan behöva en liten hammare, stor klämma eller hela din kroppsvikt för att trycka på delarna tillsammans.
En presspassning är vanligtvis en enkelriktad anslutning. När du har lagt den ihop, förvänta dig inte att någonsin få den tillbaka.
Presspassen gör inte uppskalning väl. Design alltid dem i den storlek de kommer att skrivas ut på.
Den täta upplösningen av en presspassning kan göra det svårt att komma igång. Att köra ett hobbykniv eller avgränsande verktyg runt kanten av hålet kommer att bredda det här området lite och hjälpa dig att få delarna ihop.

En presspassning är en enkel anslutning för att dra i SketchUp.

Skruvar, skruvar och hårdvara i SketchUp

Den starkaste anslutningen du kan göra mellan 3D-tryckta delar är en ihop med metallhårdvara. Dessa anslutningar är bra för saker som är mer än bara prototyper - till exempel delar till robotar eller mekanismer.

När du integrerar hårdvara i din design, inkludera hårdvaran i din SketchUp-modell. Ta mätningar av de delar du planerar att använda och modellera dem i SketchUp. När du har skapat dessa komponenter, spara dem till komponentbiblioteket så att du kan använda dem igen med ett klick. Håll dessa punkter i åtanke:

Kom ihåg att ha tillräckligt med utrymme i dina hål för att hårdvaran ska installeras.
Om du använder bultar eller skruvar och inte vill inkludera en matchande mutter, är ett knep att undermåta hålen något. Bultens trådar skär i överflödigt plast och håller det ordentligt på plats.
Online hårdvara leverantörer som McMaster Carr och Amazon Supply lager varje fäste som är känt för mänskliga rasen. Om din lokala hårdvaruaffär inte har det du letar efter kommer dessa nätbutiker att ha det.