3D-моделирование на заказ для 3D-печати

Усиление в ту сторону, откуда приходит нагрузка.

Печатный кронштейн ломается по одной из трёх причин: нагрузка идёт поперёк линий слоёв, рёбра стоят не на той грани или окружность отверстий измерена от неверной базы. Все три вопроса решаются до того, как модель закончена, поэтому первым мы спрашиваем не форму, а нагрузку: что кронштейн держит, сколько это весит и в какую сторону тянет. Геометрия следует отсюда: рёбра на стороне, которая работает на растяжение, скругление там, где плечо переходит в основание, и ориентация, при которой слои идут вдоль плеча, а не отрываются поперёк него. Пришлите отверстия на поверхности, к которой он прикручивается, измеренные от центра до центра, плюс толщину панели, на которой он крепится, и пространство вокруг.

Загрузить проект Как это работает

Начинайте с нагрузки, а не с формы

Два кронштейна могут выглядеть одинаково и вести себя совершенно по-разному, потому что печатная деталь не однородна во всех направлениях. Слои сцеплены друг с другом гораздо слабее, чем материал внутри слоя, поэтому кронштейн, нагруженный поперёк слоёв, может расслоиться по линии слоя задолго до прочности, которую обещает материал.

Поэтому направление нагрузки — это исходное данное для проекта, а не то, о чём вспоминают потом. Скажите, что кронштейн держит, примерно сколько это весит, нагрузка постоянная или ударная и в какую сторону она тянет относительно монтажной поверхности. С этими четырьмя ответами мы можем выбрать ориентацию до того, как что-либо нарисовано, и усиление окажется там, куда усилие действительно приходит.

Измеряйте монтажную поверхность, а не кронштейн

Усиление в ту сторону, откуда приходит нагрузка.

Шаг отверстий на поверхности, к которой он прикручивается, от центра до центра в обоих направлениях, плюс диаметр отверстия.
Толщину панели, стойки или трубы, на которую он крепится, и то, сколько от этой толщины доступно под крепёж.
Зазор между двумя точками крепления — он задаёт длину плеча, а та задаёт изгибающую нагрузку сильнее всего остального.
Крепёж: размер винта, тип головки и то, есть ли место, чтобы повернуть инструмент в этом пространстве.
Зазор вокруг кронштейна в его установленном положении, включая всё, что проходит мимо него.
Угол между двумя поверхностями, если он не прямой. Кронштейн, нарисованный под девяносто градусов для грани, стоящей под восемьдесят пять, не сядет.

Откуда на самом деле берётся прочность

Добавление материала — наименее эффективный способ сделать кронштейн прочнее и обычно самый быстрый путь сделать его тяжелее и медленнее в печати. Прочность берётся из четырёх элементов, и каждый из них задаётся от нагрузки, а не от симметрии.

Элементы, от которых зависит, выдержит ли кронштейн

Элемент	Что он делает	Как мы его задаём
Ребро жёсткости	Несёт изгибающую нагрузку при очень малом количестве материала	Глубину и положение задаёт направление нагрузки, а не зеркальная симметрия слева и справа
Скругление	Снимает концентрацию напряжений во внутреннем углу	Радиус привязан к толщине стенки, чтобы угол не оказался самым слабым местом
Толщина стенки и бобышки	Сопротивляется вырыванию крепежа из отверстий	Задаём от материала и размера винта, добавляя материал только вокруг отверстий
Зазор в отверстиях	Позволяет кронштейну выровняться при затяжке	Увеличенные или овальные отверстия по одной оси там, где у сопрягаемой детали свой допуск

Ориентация, крепёж и зазоры

Одна и та же геометрия, напечатанная плашмя и напечатанная стоя, — это две разные детали. Ориентацию выбираем так, чтобы нагрузка плеча шла вдоль слоёв, поддержки ложились на грани, для которых это не важно, а линии слоёв не проходили через тонкое сечение в углу, где началось бы разрушение.

Плечо нагружено вдоль слоёв, никогда поперёк, даже если для этого печать придётся разделить на две детали.
Двухдетальные конструкции, соединённые внахлёст и винтами там, где цельная печать положила бы нагрузку поперёк линий слоёв.
Отверстия печатаем чуть меньше и рассверливаем или разворачиваем до размера там, где крепежу нужна точная посадка.
Добавляем цековки и углубления, чтобы головки винтов сидели заподлицо там, где зазор тесный.
Поддержки держим подальше от любой грани, которая должна ровно лечь на панель.
Небольшой запас материала вокруг первого затягиваемого отверстия, поскольку именно там монтажные нагрузки максимальны.

Напечатать один, нагрузить, затем финализировать

Для кронштейна прототип ценнее рендера. Напечатайте один, привинтите на место и дайте на него реальную нагрузку до того, как мы зафиксируем геометрию. Если что-то смещается, правка обычно локальная — ребро глубже на несколько миллиметров, увеличенное скругление, перенесённое отверстие, — и её быстро внести, пока модель ещё параметрическая.

Вы получаете CAD кронштейна с элементами сопряжения, отделёнными от корпуса, плюс готовый к печати STL или 3MF в рекомендуемой нами ориентации. Если деталь позже нужно выпускать серийно, эту же модель можно использовать и для этого: работа над моделью не привязывает вас к одному процессу. Редактируемый CAD и печать прототипа доступны как опции.

Пришлите одно фото монтажной поверхности с линейкой в кадре и одно — кронштейна на месте. Эти два фото отвечают на вопросы, которые список размеров обычно оставляет открытыми.

Усиление в ту сторону, откуда приходит нагрузка. — MMFORM LAB

Связанные услуги

Частые вопросы

Что нужно, чтобы спроектировать кронштейн на заказ?

Отверстия на поверхности, к которой он прикручивается, измеренные от центра до центра; толщину панели или стойки; зазор между двумя точками крепления; и описание того, что кронштейн держит, и направления, в которое тянет. Фото обоих мест крепления с линейкой в кадре дополнят остальное.

Достаточно ли прочен 3D-печатный кронштейн?

Для множества задач по креплению и удержанию — да, при условии, что нагрузка идёт вдоль линий слоёв, а углы скруглены. Там, где нагрузка тяжёлая, ударная или действует поперёк слоёв, печатная деталь — неверный выбор, и мы скажем об этом прямо, а не спроектируем то, что сломается. В таких случаях честный ответ — двухдетальная или металлическая конструкция.

Можете скопировать форму кронштейна, который у меня уже есть?

Да, но обычно лучше его улучшить, чем копировать. Пришлите деталь вместе с местом разрушения, если она сломалась, и отметьте, какие отверстия должны остаться идентичными. Сопряжения мы воспроизводим точно, а остальное меняем там, где оригинал был тонким, — именно на этом копия и оправдывает себя.

В каком направлении печатать кронштейн?

В том, при котором основная нагрузка идёт вдоль слоёв, а не поперёк, и это определяется по пути нагрузки, а не по самой плоской грани. Направление выбираем мы, указываем его в имени файла и описываем в сопроводительных заметках, чтобы напечатали именно ту версию, которая спроектирована.

Можно сделать в кронштейне не круглые отверстия, а пазы?

Да, и пазы часто лучший ответ там, где у сопрягаемой панели свой допуск. Пазы позволяют выставить деталь до затяжки крепежа, что снимает необходимость в точном шаге отверстий. Скажите, по какой оси нужна регулировка и примерно какое смещение вы хотите.

Можете спроектировать кронштейн, который заодно держит кабель или датчик?

Да. Добавьте в задание размеры второго предмета — его наружный размер, место, где он должен сидеть, и способ фиксации. Клипсы для кабеля и карманы под датчик моделируются как часть того же кронштейна, что обычно прочнее, чем привинчивать рядом вторую печатную деталь.

Усиление в ту сторону, откуда приходит нагрузка.

Загрузить проект Как считается цена