Modelagem 3D sob medida para impressão 3D
Duas interfaces, uma peça entre elas.
Um adaptador existe porque duas coisas nunca foram projetadas para se encontrar, o que o torna um problema de interface antes de ser um problema de formato. A peça só é tão boa quanto o entendimento que tem das duas pontas. Para uma rosca, precisamos do padrão e do tamanho, ou de uma medição do diâmetro externo e do passo. Para um eixo, o diâmetro e se o ajuste é deslizante ou por pressão. Para um flange, o círculo de parafusos e a geometria da face. Para uma mangueira, o diâmetro externo e o tipo de abraçadeira. Fotografe cada extremidade com uma régua ao lado e diga qual extremidade suporta a carga e qual só precisa ficar no lugar. Quando uma extremidade é uma peça padrão, nomeie-a — isso é mais rápido e mais confiável do que medi-la.
Um adaptador é definido pelas suas duas extremidades
A maioria dos adaptadores é pequena, e a maioria falha em uma das extremidades. Não porque o formato era difícil, mas porque uma das extremidades foi descrita de memória em vez de medida. Uma rosca informada um tamanho menor, um espigão de mangueira medido por fora em vez do furo, um círculo de parafusos medido entre furos adjacentes em vez de pelo diâmetro: cada um desses casos produz uma peça que parece certa e não monta em lugar nenhum.
Por isso o briefing é construído extremidade por extremidade. Para cada extremidade queremos saber três coisas: a que ela se conecta, como essa conexão é fixada e qual é a carga. Uma abraçadeira de mangueira, um O-ring, uma rosca e um ajuste por pressão resistem à força de formas diferentes, e a geometria da junta — o comprimento de engate, a parede ao redor de um furo, o ressalto que impede a mangueira de escorregar — é escolhida a partir dessa resposta.
O que medir em cada extremidade
- Roscas: o padrão e o tamanho nominal, se conhecidos; caso contrário, o diâmetro externo e o passo, medidos ao longo de vários filetes e divididos.
- Eixos e furos: o diâmetro, a profundidade de engate e se o ajuste é folgado, justo ou por pressão.
- Flanges: diâmetro do círculo de parafusos, quantidade e tamanho dos furos, além da largura da face que precisa ficar plana contra algo.
- Mangueira e tubo: diâmetro externo, espessura de parede e como é fixada — abraçadeira, espigão, encaixe por pressão ou compressão.
- Qualquer vedação: o diâmetro do assento, a largura da canaleta e se uma vedação flexível é usada.
- O espaço ao redor da junta, incluindo o quanto cada lado pode se mover quando o adaptador é apertado.
Como as duas extremidades se unem no meio
O meio do adaptador é onde está a liberdade de projeto e também onde a peça ou suporta a carga com folga, ou a concentra em uma única seção fina. O corpo é mantido o mais reto que as linhas de centro existentes permitirem, já que cada mudança de direção acrescenta um momento fletor e um canto que precisa de arredondamento.
Tipos de extremidade e o que cada uma precisa
| Tipo de extremidade | O que precisamos | O que muda no projeto |
|---|---|---|
| Rosca | Padrão e tamanho nominal, ou diâmetro externo e passo | Roscas impressas normalmente são substituídas por um alojamento para um inserto metálico ou uma porca |
| Eixo ou furo | Diâmetro, comprimento de engate e ajuste folgado ou por pressão | A circularidade do furo depende da orientação de impressão, escolhida antes de a modelagem terminar |
| Flange | Diâmetro do círculo de parafusos, quantidade e tamanho dos furos, largura da face | Um rebaixo para uma junta flexível é acrescentado onde a junta precisa vedar |
| Mangueira ou tubo | Diâmetro externo, espessura de parede, tipo de abraçadeira | Formato do espigão e um anel de batente para a mangueira não escorregar mais adiante |
Vedação, roscas e precisão da impressão
Uma peça impressa não é uma peça usinada, e o adaptador é justamente o tipo de trabalho em que essa diferença aparece na hora. Furos impressos saem um pouco menores, roscas impressas são grossas e raramente vedam, e uma parede fina na saída de um furo vai rachar quando algo for apertado nela. Cada um desses casos tem uma solução padrão.
- Inserto metálico ou alojamento de porca para qualquer rosca que será usada mais de algumas vezes, em vez de uma rosca impressa diretamente.
- Diâmetro do furo definido com uma pequena tolerância e depois furado ou alargado até o tamanho final onde o encaixe é crítico.
- Espessura de parede ao redor de um ajuste por pressão aumentada, porque a tensão circunferencial é o que racha um furo impresso.
- Canaletas de junta projetadas com uma compressão definida, para que uma vedação flexível seja comprimida, e não apenas presa.
- Orientação escolhida para que o furo saia redondo e as linhas de camada não atravessem a face de vedação.
- Uma face plana e usinável deixada em cada extremidade onde o adaptador precisa assentar contra algo sólido.
Modelar, testar o encaixe e finalizar
Os adaptadores são conferidos contra a peça real antes de o arquivo ser fechado. Onde as duas extremidades estão disponíveis, uma impressão de protótipo é a forma mais rápida de encontrar a única medida que está errada, e daí até o modelo final é um trecho curto. Onde só uma extremidade pode ser testada, marcamos claramente a extremidade não testada nas notas de entrega, para você saber qual medida confirmar.
O entregável é o CAD do adaptador com as duas extremidades modeladas como features separadas, para que qualquer interface possa ser ajustada sem redesenhar o corpo, além de um STL ou 3MF pronto para impressão na orientação recomendada. O CAD editável está disponível quando o escopo o inclui, e a impressão de protótipos é uma etapa opcional depois que o modelo é revisado.
Use um calibrador de rosca ou um parafuso conhecido para identificar uma rosca, em vez de uma régua. Meio milímetro de erro no passo é a diferença entre um adaptador que rosqueia e um que atravessa a rosca.
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Perguntas frequentes
Perguntas frequentes
Como meço uma rosca para um adaptador?
Um adaptador impresso aguenta pressão ou veda?
A rosca deve ser impressa ou usar um inserto?
E se eu só conseguir medir uma extremidade?
Como meço um círculo de parafusos em um flange?
Vocês projetam um adaptador entre duas conexões padrão?
Duas interfaces, uma peça entre elas.
Um adaptador existe porque duas coisas nunca foram projetadas para se encontrar, o que o torna um problema de interface antes de ser um problema de formato. A peça só é tão boa quanto o entendimento que tem das duas pontas. Para uma rosca, precisamos do padrão e do tamanho, ou de uma medição do diâmetro externo e do passo. Para um eixo, o diâmetro e se o ajuste é deslizante ou por pressão. Para um flange, o círculo de parafusos e a geometria da face. Para uma mangueira, o diâmetro externo e o tipo de abraçadeira. Fotografe cada extremidade com uma régua ao lado e diga qual extremidade suporta a carga e qual só precisa ficar no lugar. Quando uma extremidade é uma peça padrão, nomeie-a — isso é mais rápido e mais confiável do que medi-la.