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2019-09-19 【3D列印快訊】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大集合,你的產(chǎn)品更靈活!(下)

【3D列印快訊】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大集合,你的產(chǎn)品更靈活!(下)

在上次的文章中,我們已經(jīng)介紹過(guò)不可重複拆卸的「一次性」組合結(jié)構(gòu),本次就要接著為大家介紹更進(jìn)階的「重複性」結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及原理,提供各位更多產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的方法。(延伸閱讀:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大集合,讓你的產(chǎn)品更靈活?。ㄉ希?/a>)

可拆卸式的「重複性」結(jié)構(gòu):適合應(yīng)用於外殼、插頭或上、下蓋…等元件,通常用於需要包覆本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

 
1.可拆式卡扣
此款設(shè)計(jì)可以在物體組合後緊密結(jié)合,並可以阻擋從垂直方向分離的力道,但從特定的方向?qū)⒖ㄩ倔犆撫崛匀豢梢苑奖悴鸾猓R?jiàn)於電子產(chǎn)品的上下蓋、拆裝電池的外殼…等。
 

 

 
 
(藍(lán)色線圖對(duì)應(yīng)右側(cè)分件、灰色線圖則對(duì)應(yīng)左側(cè)分件,利用些微凸起的三角型同時(shí)形成凹槽與卡溝的設(shè)計(jì)。)
 
2.固定式螺絲
透過(guò)這種設(shè)計(jì)再也不怕客戶會(huì)將產(chǎn)品內(nèi)重要的特殊零件搞丟!透過(guò)在螺絲上增加一圈凸出的圓環(huán),不但可以維持360度轉(zhuǎn)動(dòng);即使外殼拆開(kāi)後,螺絲仍會(huì)與其中一邊的外殼相連。除了零件易於保存以外,在小型零件較多、複雜的原件上也能確保產(chǎn)品被正確地組裝。
 
 

 
特別的是,由於該結(jié)構(gòu)的螺絲是設(shè)計(jì)在外殼中央的孔洞內(nèi),若使用
Ultimaker 3D列印機(jī),則需搭配雙噴頭系統(tǒng)及水溶性支撐PVA才能辦到。不過(guò)由於SLS無(wú)須支撐結(jié)構(gòu),因此使用SLS技術(shù)Sinterit Lisa進(jìn)行3D列印仍是此款設(shè)計(jì)的最佳做法。這些3D列印成品可以適用任何組裝工具,如:平頭螺絲刀、六角扳手…等。(什麼是支撐結(jié)構(gòu)及SLS技術(shù)?新手入門:常見(jiàn)3D列印技術(shù)比較及原理?
 
 

3.鋸齒螺釘
此款螺釘周圍帶有0.05-0.1mm的間隙,用以透過(guò)增加磨擦力的方式組合元件,如果想要將摩擦力降低,則可以透過(guò)加大間距的方式減少接觸面積。
 

 

 

 

4.定位套筒
這種結(jié)構(gòu)同時(shí)非常簡(jiǎn)單有效,可以想像成類似鑰匙與鎖頭的原理,在插銷旋轉(zhuǎn)到正確的位置時(shí)可以被拔出並將組件分離。如果使用Sinterit Lisa 3D列印機(jī)中製作,該結(jié)構(gòu)可以直接一體成形,完全無(wú)須分件列印或組裝。
 

 


 
5.對(duì)接組合
大面積相互對(duì)接的外殼卡榫需要同時(shí)考慮成品壁厚及使用方向性,利用像拼圖一樣的簡(jiǎn)單概念作組合。
 
 



 

 

活動(dòng)式結(jié)構(gòu):如果你的產(chǎn)品原型需要靈活運(yùn)作,例如:轉(zhuǎn)軸、搖桿,那你絕不能錯(cuò)過(guò)以下結(jié)構(gòu)!
 
1.球形接頭
這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能提供組合件較大的旋轉(zhuǎn)角度,也是公仔或人物模型中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu),除了可拆裝的開(kāi)放式外殼,也能用單次3D列印的方式完成。
 
 




 
2.轉(zhuǎn)軸或後鈕
這也是門板連接處常見(jiàn)的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu),不過(guò)在這款設(shè)計(jì)中是可以拆卸的,並且可以在SLS 3D列印機(jī)中單次列印完成。
 

 
 

 
設(shè)計(jì)重點(diǎn):考慮應(yīng)力及張力
在選擇正確的組合結(jié)構(gòu)時(shí),除了正確的尺寸及作用方向,另一個(gè)關(guān)鍵是施加在組件上的所有力矩。如果模型設(shè)計(jì)為重載,則可能需要比圖例中更寬的壁厚或更深的凹槽。SLS 3D列印技術(shù)非常適用於需要高精度組合件和薄殼設(shè)計(jì),特別是由封閉型元素組成、需要極小間隙及誤差值的組件,所有這些示例均適用於如:PA12 SmoothPA11 Onyx等硬質(zhì)成型粉末;若考慮美觀性,一體成形的組合方式會(huì)是最完美的。
 

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