【3D列印快訊】最終零件：3D列印裝飾燈具固定裝置

隨著3D列印技術(shù)的發(fā)展，我們可以直接看到從3D列印機(jī)直接生產(chǎn)最終模型的數(shù)量增加，不僅止於生產(chǎn)原型，同時(shí)
也為設(shè)計(jì)師開發(fā)出新的可能性。
部分原因是因?yàn)?D列表機(jī)品質(zhì)的提升。但這也是因?yàn)橐恍┯腥さ募夹g(shù)開始應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，幫助提高列印
複雜形狀和剛性模型的能力。
我設(shè)計(jì)了一個(gè)範(fàn)例來展示我每天使用最好的技術(shù)來創(chuàng)造出與零件製造一樣好的複雜模型。
該模型的設(shè)計(jì)工作是在SolidWorks中完成的，但所使用的技術(shù)是可以轉(zhuǎn)換成任何設(shè)計(jì)軟體的。

                                                                  所有3D列印零件的燈具配件

我設(shè)計(jì)的這種裝飾滑輪燈配件顯示出我用來製作難以列印形狀的物體的不同技術(shù)，並提升我在客廳裡展示的快樂。
在此部落格中，我將介紹每個(gè)部分，並向您展示我在哪個(gè)區(qū)域作加強(qiáng)，在那裡我創(chuàng)造出難以列印區(qū)域的自訂支撐，
以及我使用Ultimaker的功能實(shí)現(xiàn)我所尋找的標(biāo)準(zhǔn)。 所以讓我們開始吧。

使模型更強(qiáng)一些

燈具的主體是一個(gè)可能受到嚴(yán)重壓力的區(qū)域，一切都取決於從滑輪上懸掛什麼。 這部分將不得不承受滑輪的重量，
燈泡和您任何你想要添加的燈罩。

                              在設(shè)計(jì)階段，我將主支柱增加了兩個(gè)4.5mm的孔洞。

 這個(gè)孔洞讓我能夠在那裡滑動(dòng)兩個(gè)4mm的螺紋桿。 在滑動(dòng)它們之前，我將一些超級(jí)膠粘在胎面上，
以將螺紋桿固定到位。 這將增加支柱可承受的重量，但將螺紋桿隱藏在模型內(nèi)部。

                                                                 在將螺紋桿滑入前加入膠水

改變你的填充率

你也可以通過增加cura的填充率來增加模型某部分的強(qiáng)度。 主體我增加了填充模式到40％。 這意味著內(nèi)部主體有
40％的塑料和60％的空氣。 其餘部分則減少到20％，因?yàn)樗鼈儧]有承受很大的壓力。

但增加填充率確實(shí)有兩個(gè)主要缺點(diǎn)。 它會(huì)增加您的列印時(shí)間和使用的材料，所以重要的是找到一個(gè)最適合你物品的
填充率。


                                   40％的填充                                                                     20％的填充

方向

保持車輪的分叉零件可以使用兩個(gè)方向列印：選項(xiàng)A或是選項(xiàng)B，請(qǐng)見下圖。

我選擇了選項(xiàng)B，因?yàn)樗寛D層沿著U型形狀運(yùn)行，照著形狀的長(zhǎng)度，而不是穿過它。
原因是我知道為了安裝這個(gè)輪子，我必須拉開分叉插入軸。如果我選擇列印選項(xiàng)A，其中圖層會(huì)沿著需要彎曲的區(qū)
域運(yùn)行，它可能會(huì)因?yàn)閳D層之間的脆弱區(qū)域而咬合。
在設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)考慮您列印對(duì)象的方向。提早思考這個(gè)可以避免之後的問題。


                                     選項(xiàng)A                                                                             選項(xiàng)B


                                                                        將軸添加到分叉零件
材料選擇

材料選擇也可能會(huì)是設(shè)計(jì)出堅(jiān)固模型時(shí)的一項(xiàng)重要因素。每種材料都有自己的屬性，可以對(duì)您的項(xiàng)目有很大的幫助。
既然這是一個(gè)廣泛的話題，就讓我們現(xiàn)在來看看最常用的四種材料：PLA，ABS，尼龍和CPE。

Ultimaker PLA：PLA是您標(biāo)準(zhǔn)的3D列印材料。它最普遍和易於列印，但是易碎，而且在彎曲時(shí)容易被折斷。
此外，這些化學(xué)元素不是很好以及熔點(diǎn)低。將其浸入沸水時(shí)能讓您彎曲和塑型。所以如果你的設(shè)計(jì)是會(huì)暴露在戶外
的陽光下或在炎熱的地方，PLA可能不會(huì)是你的選擇。

Ultimaker ABS：ABS是另一種受歡迎的材料選擇，但就像PLA一樣有一些缺點(diǎn)。雖然它比PLA更有彈性，並且能承
受更高的溫度和元素，但是它比較難列印。
如果列印環(huán)境沒有封閉和控制好它會(huì)更容易翹曲，而且它必須列印在加熱平臺(tái)上。同時(shí)還會(huì)釋放出令人不舒服的煙
霧，這些煙霧可能會(huì)對(duì)某些人造成刺激，所以您應(yīng)該在通風(fēng)良好的房間中列印任何材料，而不要在直接坐在3d列表
機(jī)的旁邊。

Ultimaker尼龍：尼龍是一種更先進(jìn)的材料。它的化學(xué)成分讓它容易受潮。所以，如果你在一個(gè)潮濕的地方工作，
你需要把它放在一個(gè)乾燥的容器中，或者將它放進(jìn)烤箱裡烘乾。材料中有大量的水分會(huì)明顯地降低品質(zhì)。
但是，一旦你快樂地使用尼龍列印，它會(huì)是一個(gè)很好的材料。具有高耐衝擊性和較低的磨損敏感性，這是機(jī)械配
件或相互摩擦的部件的完美材料。但就像ABS一樣，它可以扭曲與保持環(huán)境溫度！

Ultimaker CPE：CPE是一種優(yōu)秀的工業(yè)用材料，具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性。這意味著它不會(huì)像其他塑料那樣收縮，
在尺寸上會(huì)更與原本設(shè)計(jì)的3D模型一樣精準(zhǔn)。這對(duì)公差很重要。 CPE也推薦使用加熱平臺(tái)來進(jìn)行列印。
所以，根據(jù)你所做的物件，選擇適合的材料是很重要的，應(yīng)該在早期的設(shè)計(jì)階段考慮。

支撐

支撐材料可以是您在3D列印時(shí)的最好朋友，但也可能會(huì)導(dǎo)致一些問題。這對(duì)幫助你實(shí)現(xiàn)那些無法用其他方式製造
的複雜形狀是很好用的，但它的缺點(diǎn)是有時(shí)很難去除（除非你在Ultimaker 3上使用PVA）。訣竅就是盡可能避免
使用支撐材料，但有時(shí)您需要它來達(dá)成你的設(shè)計(jì)。

在我的設(shè)計(jì)，主體有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，能夠幫助支撐主桿，並讓它看起來很漂亮。
捲曲的末端和頂端顯然需要支撐，但頂端的支撐非常薄。這是較讓人擔(dān)心的，因?yàn)樗礁撸瑫?huì)變得越不穩(wěn)定
，這個(gè)薄的支撐需要保持自己的重量和捲曲，直到它接觸到另一個(gè)支撐。這是很有風(fēng)險(xiǎn)的，而且很可能會(huì)失敗。

                                                             你可以看到支撐結(jié)構(gòu)有多薄

所以我會(huì)回到SolidWorks並設(shè)計(jì)我自己的定製的支撐結(jié)構(gòu)。這同樣可以在任何其他設(shè)計(jì)軟體中完成。
這在平臺(tái)上的佔(zhàn)地面積很大，並且讓Cura產(chǎn)生的支撐更加穩(wěn)定。
我設(shè)計(jì)的支撐結(jié)構(gòu)是從頂端偏移0.3mm，所以他們可以很容易地分離。
這種技術(shù)作法非常有魅力，並讓非常難的懸掛設(shè)計(jì)變?yōu)榭尚械摹?br />
                                                                   使用SolidWorks增加支撐

                                刪除支撐之前                                                                  刪除支撐之後
插入螺絲

有時(shí)候，您可能需要使用更多的膠水來結(jié)合您的零件。螺絲會(huì)是很有幫助的，但你可能不希望他們?nèi)菀妆豢匆姟?br /> 你可以用多種方法來隱藏它們。你可以隱藏螺絲釘和螺栓，以便從只能從某個(gè)角度看到，或者您可以創(chuàng)建一個(gè)插入
物來讓他能完全隱藏起來。
也可以通過在某一點(diǎn)停止列印，將螺栓放入，然後繼續(xù)，讓列印機(jī)將模型中的孔封閉起來。

有兩種方法可以做到這一點(diǎn)。首先是手動(dòng)暫停列印並放入螺栓，但這樣不是很精準(zhǔn)。
Cura有一個(gè)選項(xiàng)可以準(zhǔn)確做到這點(diǎn)。這個(gè)功能被稱為“暫停高度(pause at height)”。
這有點(diǎn)隱密，但如果你去螢?zāi)簧戏降倪x項(xiàng)就可以找到。打開“擴(kuò)展(Extensions) >後處理(Post Processing) >
修改G-Code (Modify G-Code) > >”。在這裡，選擇“增加腳本(Add a Script)”，然後選擇
“暫停高度(pause at height)”。

在此，您可以設(shè)定想要暫停的確切高度，希望列印噴嘴在暫停時(shí)移動(dòng)到的位置，以及平臺(tái)的落點(diǎn)位置。確保你告訴
噴嘴停在某個(gè)地方，不會(huì)限制你進(jìn)行列印。

我的建議是藉由建立一個(gè)插入的小方塊來測(cè)試這個(gè)功能，特別是如果這是你第一次嘗試它。
請(qǐng)記住關(guān)閉暫停高度的選項(xiàng)以供下次進(jìn)行列印。


以上這些是你可以使用的基本技術(shù)，幫助你創(chuàng)造更難形狀的自訂義支撐，給你可能需要關(guān)注的區(qū)域增強(qiáng)一些支撐，
使你的設(shè)計(jì)更加堅(jiān)固。
這不是一個(gè)絕對(duì)的“做和不用做”的教學(xué)，反而更像是一個(gè)跳板，幫助激發(fā)你自己的設(shè)計(jì)與創(chuàng)意。
利用這些知識(shí)來幫助您創(chuàng)造出色的項(xiàng)目並開發(fā)強(qiáng)化自己的技術(shù)。
我很高興看到這個(gè)社群比以往更加推動(dòng)3D列印的極限。即使只是一個(gè)簡(jiǎn)單的插入工作。
有人會(huì)從中學(xué)習(xí)，並欣賞它。快樂的列印！


                                                                       完成的3D列印燈具

3D列印燈具固定裝置檔案來源:https://www.youmagine.com/designs/decorative-light-fixture

柯比·唐尼（Kirby Downey）是南非的一名設(shè)計(jì)師，生活在倫敦，他喜歡教人如何利用3D列印技術(shù)以及如何突破3D列印的限制。
藉由擁有FDM和SLS技術(shù)方面八年以上的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，柯比在3D列印的旅程中幫助了自己與他人提供一切所需。


文章來源:https://ultimaker.com/en/blog/51343-end-use-parts-3d-printing-a-decorative-light-fixture