教你如何強化3D打印產品,不讓它“被掰彎”
眾所周知,普通3D打印的產品一般都是塑料制品,稍有不慎就會“被掰彎”,而且耐耗性不強,所以不能應用于更廣泛的場景。如果有什么方法可以強化部件的話,那想必是極好的。
強化3D部件能在生活里帶給我們方便,所以以下這個方法不妨一試。找找你家的各種設備有沒有小部件需要更換,比如機器人、單車、玩具啥的,我們可以先做一個3D打印的樣品出來,再依靠它制造成更堅固的部件。
這次的試驗品是一個單車手把。因為它的尺寸不合單車,所以我們想自己人為地制造一個新的。
一、所需的部件
這個未經組裝(調戲)的部件就是我們接下來要進行3D打印的東西。
為了制造這個3D模型,其實你不需要上網下載什么文件,也不用自己動手建模。具體方法詳見下一步。因為一來,你很難在網上找到完全匹配的3D模型,二來技術要求也是比較高的。
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氧樹脂來做原料。
二、建模和打印
最終我按照需要的尺寸,設計了這樣的一個模型。這個模具的內部是中空且可拆卸的,因為我準備在溝槽里填充一些額外的環氧樹脂。而且,我們將采用晶格樣式來打印,而不是普通的平面。因為這樣能減少相當一部分的體積。我設想了兩種方法,分別來試驗一下。
三、第一個方法
這一個方法并不太容易,因為環氧樹脂和玻璃纖維很難處理,而且一旦弄臟,就很難清潔。
我們先用一些環氧樹脂將兩個打印好的部件合并澆鑄在一起。等待凝固后,我們可以繼續澆上更多的環氧樹脂,直到玻璃纖維變得透明。
重復上述動作,讓每個部件都粘連好。靜置一天,使其變得堅固!
四、強化部件的四周
一天過去啦,我們以同樣的方式將部件繼續固化~
五、第二個方法
如果說第一個方法做的是它的內殼,那么這個設計其實指的是包裹在實物外的又一個外殼。在等待第一個模型完成的時候,我們可以著手做第二個。
就像圖中我們看到的那樣,第二個模型是一個一毫米厚的外殼。圓形的部分和主體是分開的,為的是使得我們的填充更加方便。中間的這個螺絲,我們可以用環氧樹脂將其固定。
六、強化第二個模型
為了方便,我們可以將一部分的玻璃纖維先剪成小片,然后填充進去,之后再用環氧樹脂一滴滴地灌進模型里。可以用小木棍輕輕按壓,使其更加貼合。
七、繼續完善填充
逐步增加更多的環氧樹脂和玻璃纖維。就像之前步驟一樣。而且特地說一下這個小部件的填充方法。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,然后再用環氧樹脂固定。(只是薄薄的一層噢!)再一次次疊加。這樣會更加牢固。
八、檢查所有的部件
在它們凝固成型的時候,我們也不能閑著,需要不時地檢查部件是否會在凝固過程中變形。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,因為它會讓你失去再次修補的機會——一次讓零件變得更加完美的機會。
九、分別測試一下
當部件都完成的時候,我們可以都安上試試。效果相當不錯,尤其是第二種設計,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
這一步還是挺簡單的,只需要敲開一條縫隙,就可以整個剝落了。
十一、成功啦!可以愉快地騎車車了!
經過20天的騎行,我們證明這個作品還是非?孔V的!
在這里列幾點感想:
1.環氧樹脂和ABS (3D打印的材料)是不會粘連的。所以在建模的時候要留有一些小孔,讓前者能更好地凝固。
2.在日后,家用3D打印的材料一定會有質的提升,才能為我們所用。
3.第二種想法非常棒,它不會像第一種方法一樣把原料搞得到處都是,而且還特別堅固。
4.在制作的過程中,我們嘗試用不同數量的玻璃纖維。然而實驗發現,更多的玻璃纖維能承載更多的重量。
5.第二個方法更能承載更多重量的原因也在此。因為它的大部分都由玻璃纖維和環氧樹脂填充。所以在建模的時候,要預留出拆除外殼的尺寸。
6.為了使總重變得更輕,可以在建模時留出不需要填充的空間。
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