3d печать в быту

Не далек тот час, когда 3d печать будет применяться повсеместно, в каждом доме будут стоять 3d принтеры и будет всеобщее счастье и процветание. Пока что пользователь должен обладать навыками 3d моделирования и быть хотя бы чуть-чуть инженером. Чтобы данный навык немного прокачать, предлагаю пример бытового использования 3d печати.

Пришла пора отпуска, и такая незадача, поломались колеса у прекрасной летней коляски. Использовали ее в хвост и гриву и развальцевались колеса на оси. Китайцами никаких уплотнителей и подшипников предусмотрено не было, колеса из вспененного пластика, из вспененной резины шины, и все.

Можно было бы конечно купить новую коляску. Или колхозить колеса от другого движущегося средства, самоката там или еще чего-нибудь. Но наши руки не для скуки, зуд рукожопства не дает покоя и призывно жужжит стайка 3д принтеров в углу.

Итак дано:

Отличнейшая легкая коляска, складывающаяся и раскладывающаяся одним мановением руки. 2 раздолбанных колеса от ленивого дядюшки Ляо к ней, солид воркс и 3д принтер в нагрузку. Ну еще немного свободного времени и 200 грамм пластика. Вот такое несложное уравнение. Будет много картинок и мало текста.

Сперва разбираем коляску и изучаем колеса, чтобы потом методом реверс инженеринга срукожопить свои, cнимаем резину.

Все понятно, ничего сложного. На ободе также есть зацепы для резины, чтобы она, значит, не скользила.

Производим замеры, рисуем от руки габаритный чертеж, и поехали дальше.

Открываем солид. И начинаем с внешнего диаметра. Создаем вытянутую бобышку по эскизу в наших габаритных размерах.

На одной из граней рисуем эскиз под внешний вырез (там, где колесо будет крепиться на ось).

И вырезаем вытянутым вырезом в соответствии с измерениями на нужную глубину (в нашем случае 11,5 мм).

Теперь нужно немного притопить внутреннюю конструкцию, чтобы крышка была заподлицо с внешней частью колеса. Просто формируем еще один эскиз на внешней грани, совпадающий с диаметром выреза и применяем вырез на толщину нашей крышки, 3 мм. Далее делаем фаски и скругления, как на оригинале.

Формируем пазы под защёлки крышки также вытянутыми вырезами насквозь.

Делаем канавку обода. На фронтальной плоскости рисуем подходящий эллипс и применяем к нему «вырез-повернуть»

Далее внутренний вырез, где в последствии будет формироваться звездочка тормоза.

Пазы под защелку крышки

В процессе работы подумалось, а зачем мне делать сплошное колесо, сделаю спицы с ребрами жесткости. С переделкой сделанного заморачиваться не хотелось, просто создал профиль, вытянул бобышку, чтобы получить нужную форму. Затем провернул массивом.

Вырезаем спицы также на внешней грани

Затем вырез ребер жесткости также массивом

Скругляем все что скругляется

Пришло время звездочки тормоза. Рисуем эскиз на грани.

Вытягиваем бобышку. Скругления на местах стыковки звездочки и грани придадут конструкции дополнительную прочность на излом, и звездочка не оторвется при нагрузке. Вырезаем ось.

Чтобы вал не разбил по оси колесо, как в китайском родителе, хочется запрессовать подшипник. Делаем под него вырез.

Видно, что диаметр выреза под подшипник больше заложенного диаметра под ось. Еще раз примерил колесо, и выяснил, что можно добавить толщины. Просто наращиваю бобышку на 5 мм, и все ок.

Последний штрих. Зацепы для шины.

На фронтальной проекции рисуем эскиз для создания конуса. По моим прикидкам конуса для уверенного зацепа должно хватить.

Проворачиваем эскиз «повернутая бобышка» вокруг осевой, получаем конус.

Дальше круговой массив полученного конуса, и все. Макет изделия готов.

Все, с моделированием закончили.

Печатал все это дело из белого HIPS со 100% заполнением. Лучше бы конечно подошел PETG, но у меня остался только черный. HIPS тоже подойдет, он достаточно жесткий.

Напечатанное изделие с запрессованным подшипником.

Примеряем

Все ок, надеваю напечатанный пыльник.

Окончательный монтаж

Тест драйв)))

Все, везите меня туда, на море)))

Сорок минут моделирования с перерывом на чай, 12 часов на печать и новые колеса готовы. Полевые испытания показали, что колеса выдержали, только подшипник нужно было запрессовывать с обеих сторон. Износ по внутренней части имеет место быть от катания коляски по песку.

Резюмируя, хотелось бы отметить, профи, понятное дело, описанными приемами не удивишь, а новичкам еще один прикладной урок будет полезен.

На этом все, да прибудет с вами сила.

Искренне Ваш, design-exp.com