Будни мастерской по 3D-печати: как я делаю шестерни. Пошаговый гайд

В предыдущих статьях про мастерскую 3Д печати, читатели довольно часто спрашивали про то, как можно сделать шестерню на 3Д принтере. Сегодня расскажу и покажу как я это делаю. Тем более что как раз такой заказ попался.

Позвонил человек и сказал, что на игрушечной машинке сына сломалась шестерня. Машинка довольно дорогая, поэтому печатать шестерню смысл есть. Ну раз так, значит будем делать.

Вот кстати готовый результат:

Белая шестерня — это оригинал, чёрная шестерня это напечатанная на 3Д принтере копия.

Но чтобы получить то, что на фото выше, надо пройти несколько этапов.

Этап первый: Снятие размеров и формы.

Тут всё просто. Вооружаемся штангенциркулем и начинаем измерять все диаметры, длины, отверстия и т. д.

Просчитываем количество зубов. Смотрим модуль зуба (тут хорошо выручает онлайн калькулятор модуля зуба)

На этом этапе можно все значения перенести на бумагу. Это будет наглядно и полезно, ничего не напутаем в последующем. Небольшой эскиз чертёж будет не лишним.

Этап второй: создание 3Д модели

После того как мы получили все размеры, пора переходить в CAD систему и создавать 3Д модель. Я лично использую Fusion360. Он бесплатен, понятен и удобен. Поэтому скриншоты ниже буду показывать из этой программы.

Для того чтобы не рисовать шестерню вручную, в Fusion360 есть бесплатные плагины. Я, например использую GF Gear Generator. Забиваю в нём нужные параметры и на выходе получаю первую часть модели

Теперь нам надо из этой шестерни поднять вверх тело цилиндра. Размечаю, и вытягиваю

Верхняя часть цилиндра имеет форму шестигранника. Этим местом шестерня садится на колесо (если не ошибаюсь). Поэтому здесь просто делаю скетч, в котором рисую шестигранник. И всё лишнее (не входящее в тело шестигранника) отрезаю.

И теперь нам осталось только сделать отверстия сверху и снизу. Как на оригинале. Тут тоже всё просто. Рисую нужные диаметры скетчем на нужной плоскости и вырезаю.

И на этом модель готова. Весь процесс занял около 10 минут, ито, потому что я делал скриншоты. На анимации ниже можно посмотреть все этапы:

Теперь осталось только сделать экспорт модели в файл Stl и отправить на печать.

Этап третий: слайсинг и 3Д печать

Подобные шестерни можно напечатать либо на FDM принтере из нейлона (но будет не очень качественно, так как размер шестерни маленький). Либо можно использовать фотополимерный принтер. Но тут надо подбирать подходящую смолу. Я решил, что лучше напечатаю на фотополимерном принтере, смолу выбрал инженерную JamgHe Conjure Tought. Это очень твёрдая смола, из которой без проблем можно делать небольшие шестерни и не бояться, что они сломаются.

Вот так выглядит смола. Чёрная бутылка уже выброшена, поэтому показываю серую. Покупал тут

Слайсинг произвожу в программе ChituBox

Печать двух шестеренок заняла около 3 часов. И вот результат:

Заказчик остался доволен. Последующая проверка на машинке показала, что шестерни подошли идеально. С момента заказа прошло больше месяца, жлобы не поступило, значит шестерня держится.

Заключение

Данной статьей хочу показать, что изготовить шестерню на 3Д принтере совсем не сложно. Моделирование занимает считанные минуты. Главное, чтобы сам материал уже напечатанной шестерни подходил под задачи.

Похожим способом я уже сделал очень много разных шестеренок. И для автомобилей (игрушечных и настоящих), и для мясорубок, и для блендеров, и для прочих неизвестных мне механизмов. И всё это можно сделать благодаря 3Д печати.

Ну и я надеюсь теперь на вопрос «а как сделать шестерню?» у вас есть ответ. Вот так, как показано выше. Со скриншотами. Всё просто. Главное приложить немного усердия и усидчивости.