То, до чего руки обычно не доходят: придать девайсу удобоваримый вид :(
Ответить

Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Вс июн 16, 2013 16:04:10

Решил открыть тему. Обзавелся принтером в первую очередь именно для изготовления корпусов.
Это хобби, потому не могу похвастаться большим кол-вом проектов.
Сделал несколько корпусов, приведу в пример два (всего сделал с десяток):
1. Корпус для покупного генератора http://www.thingiverse.com/thing:43620
2. Здесь http://www.thingiverse.com/thing:80345 есть отдельно корпус для контроллера ванночки травления - эта модель впитала все мои наработки. Она достаточно изящна в реале а также достаточно сложна, что позволило точно и плотно разместить компоненты внутри.

еще для удобства сделал коробку для хранения платок для stk600 http://www.thingiverse.com/thing:103330

чтобы все это сделать пришлось многое освоить
1. 3D конструирование
Самое масштабное - рисование моделей. Почитал форумы и выбрал для себя SolidWorks. Изучал просматривая уроки от Дениса Мизина http://3dkonstryktor.ru/. Они мне очень помогли быстро понять филисофию продукта и дальше уже изучал сам.
Но освоить программу мало. Потратил время на своем опыте понять что и как применять. Сделал два существенных для себя открытия:
- чтобы сделать качественный корпус нужно сначала сделать модели всех или большинства встраиваемых компонентов (платы, отдельные индикаторы, кнопки и т.д). Модели своих плат лучше делать используя экспорт в DXF из программы разработки плат (делал так и из протеуса и ил алтиума). Для "чужих" вещей беру штангельциркуль и замеряю ключевые размеры и соотношения - отражаю в моделях. Когда все составные части готовы - располагаю их в виртуальном пространсве как мне хочется после чего "натягиваю" на них подходящий корпус - это и будет модель разрабатываемого корпуса. В SolidWorks для такой работы предназначены так называемые "Сборки", когда можно виртуально состыковать отдельные модели (детали).
2. Механика. Корус часто состояит из несокльких деталей и так же предполагает крепление внутри вставляемых частей. Для этого надо предусмотреть
ряд моментов. Интересными тут будут:
2.1 ниши, подставки. вырезы. Это то, что надо учесть в разрабатываемой модели корпуса для крепления или позиционирование других частей.
2.2 схема стыковки отдельных частей корпуса - можно просто скручивать винтами, а можно делать пазы и вставлять одно в другое
2.3 крепление. ТУт вариаций масса:
2.3.1 всякого рода защелки. самое сложное для освоения так как требует отладки с печатью - сложно чисто умозрительно учесть как себя будет вести реальная модель - важно чтобы защелка была многоразовая, чтобы держала но при том пластик не ломался при защелкивании. Тут пока прогресс у меня не очень, предстоит работать
2.3.2 пазы. простор для творчества громадный. Можно подсмотреть в промышленных корпусах. Я делал большой корпус для ЧПУ станка где делал пазы ассмиетричные - круг на ноже против круглого паза с углублением. В итоге основой собранной из нескольких десятков жеталей конструкиции стали именно пазы
2.3.3 винты и гайки. самое простое - две дырки напротив друг друга и стяжка винтами. Таким практически не пользуюсь, делаю что-то из этого в зависимости от ситуации и задачи:
2.3.3.1 болт против гайки, но под гайку делается шестигранное углубление куда гаяка вставляется с натягом и сама себя фиксирует - далее собирать разбирать удобно так как крутить нужно только болт. такие соединения удобны когда есть доступ с той стороны где надо разместить гайку. Самый дешевый вариант
2.3.3.2 вариация - когда нет доступа со стороны установки гайки. Углубдение под гайку делается со стороны болта но оставляется место под криклеивание сверхе фиксирубщей "крышки". Клею моментом.
2.3.3.3 применение вместо гаек шестигранных стоек. делается углубление под стойку, чтобы не вращалась и с двух сторон отверстия для вкурчивания винтов.
2.3.3.4 применение специальныз стоек типа звездочка - под них печатается плотное отверстие куда потом стойки усаживаются плотно с небольшим количеством суперклея либо при нагреве феном от паяльной станции на температуре 300 градусов. Чтобы не расплавить корпус вокруг делаю так - в стойку вкручиваю длинный винт (40-50мм) и держа пасатижами за винт грею феном стойку и через 30-40 секунд втыкаю в отверстие. если ошибся и она не прогрелась - не вынимая продолжаю греть винт и потихоньку усаживаю в пластик. Печатаю PLA пластиком, он становится пластичным примерно при 200 градусов. учитывая рассеяние тепла фен ставлю на 300. Тут видны латунные стойки до установки и после:


Потребовалось время чтобы понять какие метищы использовать. Остановился на винтах, гайках, шайбах и стойках М3 и М2. М3 наиболее распространенные и самые недорогие, их выгоднее всего закупить в Леруа мерлен либо в фирменном интернет магазине ЗУБР (там же можно купить ряд иструмента для тогоже - сверла, метчики и т.д.). М2 у нас редкость, мне не попадалось - закупался в китае.

2.4 что весьма важно - все моделирование надо делать с допусками. Величина допуска определяется пробными роботами. Для большинства случаев у меня успешно работает допуск 0,2мм при печати слоями толщиной 0,2мм. Что такое допуск? Это сколько мы закладываем сверху от того размера который планируем или который измерили по готовой детали. Например отверстие под винт м3 надо делать не 3мм, а как минимум 3.2. В пазах как правило допуск делаю по 0.2мм с каждой стороны - 0.2 меньше делаю то, что вставляется и на 0.2мм больше то куда вставляется. Тоже при расположении деталей - когда виртуально из располагаю всегда оставляю зазор - минимум 0.2 иногда и до 1мм. Определяется по ситуации. Если не уверены в измерении или стабильности толщины например - лучше оставить больше, иначе не смоежете собрать или будете "допиливать".

Сегодня 3д технологии печати быстро развиваются. Для домашнего применения самая распространенная - печать тонкой расплавленной нитью ABS или PLA пластика. У меня принтер Makerbot Replicator 2, петает разогретым до 230 градусов пластиком. Для печати нужно учитывать много ньюансов конкретного принтера и тех программ которыми модель готовится к печати. Это заслуживает отдельного описания.

Пока скажу как выглядит процесс в целом по этапам.
1. После того как мы отладили прототип и разработали печатную плату - можно приступать к разработке модели (например Solidworks)
2. Сначала делаем модели всех составных частей включая покупные (разъемы и т.д)
3. размещаем все это в виртуальном пространстве как хотим.
4. делаем модель корпуса который соотвествует расположениб компонентов. На этом же этапе делаем все необходимые совмещения (пазы. отверстия и т.д.)
5. делаем экспорт в формат STL
6. запускаем ПО от принтера (в моем случае makerware) грузим STL - располагаем на платформе принтера виртуально как хотим ее видеть при печати. Как писал - у принтера свои особенности, некоторые детали требуют определенного расположения. Далее выбираем параметры печати - основные это количество внешних слоев печати, процент заполнения (от нуля до 100) внутри, температура пластика) - далее запускаем подготовку
7. по готовности файлик помещаем на SD карту (есть вариант с прямой печатью через кабель, но я им не пользуюсь, не хочется несколько часов держать зависимость принтера от компьютера)
8. вставляем SD в принтер и выбираем печать нашего файла
9. так делаем со всеми деталями после чего делаем подготовку - установку гаек. стоек.
10. по шагово все собираем

в проектах с особыми требованиями (например корпус должен вписаться куда-то) этапы 1, 3 и 4 взаимосвязаны, так что делаем прикидки корпуса, потом возвращаемся к плате и так возможно несколько итераций. чем плотнее компоновка тем больше итераций


За больше чем полгода освоения есть еще что рассказать. Основное вроде все. вспомню - напишу. Будут вопросы - спрашивайте.

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Вс июн 16, 2013 17:30:39

запутался в буквах - вот это вот прозрачное на фотке и есть 3д-принтер???

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Вс июн 16, 2013 17:38:19

loki113 писал(а):вот это вот прозрачное на фотке и есть 3д-принтер???

на фото только примеры работ

принтер у меня такой http://store.makerbot.com/replicator2.html

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Пн июн 17, 2013 11:34:40

для примера распишу то, что сейчас делаю

1. разработка устройства и платы
на выходе такая плата


2 и 3.
предполагаю примерно такую компоновку:


4. разработка модели
нахожусь на первом этапе - сделана виртуальная компоновка и сделана заготовка нижней части корпуса


продолжение следует

2013-06-17 12.28.24 pm.png
плата
(74.4 KiB) Скачиваний: 14323

p001_sborka_001.JPG
этап 4 начало
(166.32 KiB) Скачиваний: 13809

фотография.JPG
компоновка
(111.69 KiB) Скачиваний: 14299

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 02:21:40

теперь наша модель готова


после печати на принтере получаем две детали


предварительная подготовка - вклеивание стоек м3


сборка всех компонентов


ну и наконец утройство в сборе


p001_sborka_001.JPG
модель
(194.77 KiB) Скачиваний: 13666

image-5.jpeg
две детали
(63.37 KiB) Скачиваний: 13093

image-4.jpeg
стойки
(53.27 KiB) Скачиваний: 11723

image-2.jpeg
все компоненты
(35.57 KiB) Скачиваний: 11434

image-3.jpeg
в сборе
(30.86 KiB) Скачиваний: 12186

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 10:08:20

когда такие классные коробочки вижу, неимоверно хочу 3d принтер запилить. обычно времени нет. теперь время есть, денег нет...

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 10:46:29

axillent

Довольно интересно рассказали и самое что приятное наглядно, молодец. :))

SolidWorks рулит, несомненно простой, понятный, интуитивный, если фигню где то делаешь сразу говорит что косяк. По солиду наверно посоветовал бы использовать два момента каждая деталь имеет свой цвет, например плата одного, нижняя крышка другого, верхняя третьего. В сборке гораздо проще да и не сливаются детали. Еще в сборке хорошо выручает инструмент интерференции точнее ее проверки сразу видно все косяки.

Принтер у нас покупали или из-за бугра тащили прямо от makerbot, просто интересно, были ли танцы с бубном на нашей таможне или нет. :))

Сам сейчас тоже нахожусь на стадии сбора 3D принтера, т.к тоже планирую его использовать именно для изготовления корпусов под всяко разное, но блин с нашей почтой особенно как она сейчас работает чувствую процесс затянется причем реально.

Еще интересно где берете стоечки со звездочкой те которые в пластик впаиваете, честно говоря что то не попадались ни разу, хотя может и не там смотрю.

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 11:05:34

Sailanser писал(а):Довольно интересно рассказали и самое что приятное наглядно, молодец. :))

Спасибо на добром слове))

Согласен, что для наглядности лучше раскрашивать, но если для работы то во первых раскраска ничего не дает (пробовал. мне по крайней мере ничего не дает), а во вторых даже мешает дальнейшему редактированию. Это скорее интсрумент именно для презентования другим

Интерференцию использую, нашел ее после того как приходилось допиливать) Действительно полезная шткука особенно при плотной подгонке. Я не ставил себе целью здесь отразить работу именно в SW

Да, принтер наверно идеальная вещь для корпусов, правда пока удовольствие далеко не для всех. Но уверен со временем это изменится.
Покупал в москве, случайно наткнулся на ребят, которые тут эту тему продвигают, сьездил к ним посмотрел и купил. Цена на готовый принтер явно подразумевала растаможку с пошлиной, не стал заморачиваться к тому же на тот момент разница не была большой и срок поставки если самому увеличился бы на пару месяцев - брал новую модель

добавление
стойки покупал на алиэкспрессе
те, что вклеиваю в корпус искать надо как brass round nuts
те что шестигранные - brass hex nuts

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 14:49:19

axillent писал(а):стойки покупал на алиэкспрессе


Да дожились :)) все от братьев китайцев тянем, думал где то у нас есть такие.

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 15:24:15

Sailanser писал(а):Да дожились :)) все от братьев китайцев тянем, думал где то у нас есть такие.


увы. даже винты м3 у нас можно купить только самые обычные - такие которые в леруа мерлен на развес
а вот допустим под шестигранник - проблема
в китае какие хочешь есть и м2 и м3

м2 - рекомендую, для корпусов очень изящно и у низ еще одно преимущество. Если брать в китае то из за нормальную цену продают пачками по 500-1000 штук. Если брать разных номиналов (длинна) - выходит избыточно. Но! м2 можно взять скажем 20мм и укорачивать под конкрутну потребность, они легко откусываются обычными кусачками 120мм

ниже мои метизы разных форматов
Изображение
фотография.JPG
метизы
(82.22 KiB) Скачиваний: 16579

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 15:32:37

Да согласен с винтами у нас засада полная фиг где купишь, для своего аппарата пришлось ехать в Леруа дабы купить М3 и М4 с полукруглой головкой под шестигранник так там даже и не видел. М2 и особенно М2,5 надо будет закупиться т.к М2,5 особенно актуально при креплении в корпусе индикаторов формата 1602.

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 20, 2013 15:36:31

1602 нормально крепиться м3
еще бывает нужно резьбу нарезать, редко, но зато метко

м3 метчики как писал лучше всего купить в ЗУБР интернет магазине, там же стоит купить держатель для мечиков - удобный и качественный
м2 либо ebay либо в магазинах иснтрумента для ювелиров

испытываю удовольствие когда что-то аккуратно и качественно получается

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 27, 2013 07:09:00

А можно 3Д принтером печатать вместо фоторезиста на медной стороне печатных плат для травления?

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Чт июн 27, 2013 08:58:05

ramon13 писал(а):А можно 3Д принтером печатать вместо фоторезиста на медной стороне печатных плат для травления?

мне тоже приходила в голову такая мысль)

теоретически с этим есть проблема:
- скорее всего обычный софт не сможет нарисовать качественно дорожки, он плохо работает с тонкими объектами (каждый трек на плате как отдельный объект)
- печать надо будет начинать не с платформы, а на 1.5-1.7мм выше (толщина текстолита+понадобится его клетить на скотч
- печать делается тонкими пластиковыми нитями которые по моим экспериментам склеиваются между собой недостаточно хорошо, чтобы не пропускать воду, значит вероятны протравливания внутрь дорожки

беглый поиск дал например вот это обсуждение, те кто попробовал - успеха не добились
https://www.ghielectronics.com/communit ... ic?id=8976

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Пт июл 05, 2013 08:50:47

Тоже собираю 3д принтер )

Не смущает то, что ПЛА пластик в принципе специально сделан разлагаемым, вроде хватает его года на два-три?

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Сб июл 20, 2013 23:10:25

Alexeus писал(а):Тоже собираю 3д принтер )

Не смущает то, что ПЛА пластик в принципе специально сделан разлагаемым, вроде хватает его года на два-три?

я не думаю, что она как либо разложится в сухости
если в землю закопать, наверно разложится
он в роде как из кукурузы

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Пт июл 26, 2013 22:47:53

Разлагается, провалялось несколько моделей в столе(а там сырости нет), через год с небольшим труха!!!

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Вс авг 25, 2013 17:46:02

У меня на работе на столе уже года 3 лежат несколько тестовых моделек из PLA, их все кому не лень в руках вертят и ничего с ними не происходит, и внешне и по прочности не отличаются от свеженапечатанных.

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Пт сен 13, 2013 12:39:56

Чудес не бывает. Не может же быть, что такая большая разница -у кого то труха, а у кого то уже 3 года модели как новые- может это не ПЛА (АБС?)...

Re: Изготовление корпусов с использованием 3D принтера

Пт сен 13, 2013 21:00:12

Alexeus писал(а):может это не ПЛА (АБС?)...

все еще может сильно зависеть от качества пластика
мне попалась одна катушка китайского PLA - не возможно ей печатать, так как нить при печати ломается от небольших перегибов
а нить как известно намотана на катушку и определенная гибкость у нее обязательно должна быть

но пока практики использования принтеров мало, судить сложно - время покажет
Ответить