Laser-Cut Acrylic: Passer Toleranser.

Laser-Cut Acrylic: Passer Toleranser.

Siden jeg na er fullt utdannet pa Trotec 500 laserskj reren pa NextFab Studio, har jeg begynt a eksperimentere med akryl som materiale for mitt Masters Project pa web-app tilpassede produkter. Ved a bruke kode og brukerinngang fra webappa, kunne jeg automatisk generere designfiler som er nodvendige for a lage tilpassede produkter, som deretter kan kuttes ved hjelp av en rekke raske prototypingsverktoy. For a kunne designe med noe materiale ma man forst forsta begrensningene og tilhorende parametere. Sa designet jeg et sett med testkuponger for a bestemme hvilke toleranser jeg skal bruke nar jeg designer for 1/8 & # 8243; arkstopt akryl. Dette materialet kommer i mange forskjellige stiler, inkludert gjennomsiktig, gjennomsiktig, ugjennomsiktig, marmorert, sparkly, etc, og vil dermed v re perfekt for tilpasningsformal.

Det forste trinnet var a male materialet. Selv om merket 1/8 & # 8243; Tykke, stopte akrylplater er sjelden den noyaktige tykkelsen de hevder a v re. Sa ma materialet males for a bestemme den faktiske tykkelsen og utformingen tilsvarende. Fordi arkene stottes med papir, bestemte jeg meg for a male tykkelsen pa papiret, og deretter den totale tykkelsen pa baksiden og plastplaten, subtraherer for a finne den faktiske tykkelsen av materialet. Flere tykkelse malinger skal gjores rundt omkretsen av arket for a ta hensyn til variasjoner. Jeg laget 10 malinger pa forskjellige steder rundt kanten av arket.

Det neste trinnet var a designe kupongene. For a lage strukturelle deler er det viktig hvordan produksjonsprosessen vil pavirke sluttresultatet. Ved stoping og sproytestoping er krymping grunnet rask avkjoling en stor bekymring. For sveisede forsamlinger, er det pa grunn av de konsentrerte varmelastene som er pafort leddene. I laserskj ring er det faktisk en vaporisering av noen av materialet, slik at tykkelsen pa denne kuttet blir viktig for a bestemme den endelige tilpasningen av komponenter.

Sa designet jeg et sett med kuponger i Solidworks med en okende sporingsdimensjon for a teste den mekaniske passformen. Til at jeg gjorde disse til ekstruderte faste stoffer og deretter lagret ansiktene som en DXF-fil. Derfra importerte jeg denne filen til Adobe Illustrator, der jeg opprettet parringskomponenten, og brukte tall for a fortelle dem fra hverandre.

Deretter skj re jeg ut designet ved hjelp av NextFabs Trotec500, og her er det jeg fikk:

Det neste trinnet var a ta detaljerte malinger av hver prove for analyse i et regneark. Jeg valgte a male lengde og bredd dimensjoner, samt sporet dimensjon.

Herfra har jeg samlet folgende regneark:

Ved a beregne forskjellen mellom den nominelle dimensjonen, da jeg konstruerte den i Solidworks, og den faktiske dimensjonen, malt pa proven, kan vi finne omtrentlig bredde pa laserskaret linje. Fra denne batchprover finner vi at laserskj ringsbredden er ca. 0,25 mm, noe som betyr at laseren skifter kuttlinjen ca. 0,13 mm til midten av midten. Dette betyr at kappelinjene skal dimensjoneres pa 30,25 mm og 20,25 mm for a fa et perfekt 30 mm x 20 mm rektangel. For et perfekt kuttet, rektangul rt hull dimensjonerer du kuttelinjene ved 29,75 mm og 19,75 mm.

Nar jeg satte kuponghalvdelene sammen, fikk jeg folgende resultater for passform:

Til slutt passer bare to av settene sammen. Prove 2, hvor sporet var under storrelse med 0,30 mm fra den nominelle 2,90 mm arktykkelsen, hadde en fin, tettsittende passform. Delene matte skyves sammen, og en gang sammen matte de bli tvunget fra hverandre. Prove 3, som hadde den nominelle spalte tykkelsen pa 2,90 mm, var en veldig los, glidende passform. Den glir sammen pent, og glir lett fra hverandre med minimal lek i samlingen mens de er sammen.

Ta hensyn til disse faktorene, her er mine anbefalinger for liming av kutt i akryl:

Hvis du liker en los glidende passform, ma du bare formatere sporet for arktykkelsen. Snittet av laseren vil ta ut mer materiale, etterlater et lite mellomrom mellom stykkene, noe som gjor det lett a skyve bevegelse uten for mye lek i leddet. For en tett glidende passform trekker du 0,08 mm fra hver side av sporet, for en total underkant pa 0,16 mm. For en stram, ikke-glidende passform, undersize sporet 0.15mm pa hver side, for totalt 0,30mm under storrelse. Dette gir en stram strukturell passform, som er i stand til a opprettholde en stiv tilkobling uten akryl sement.

Mitt neste eksperiment vil v re a skape noen snap-fit klipp som kunne genereres med en kode mal og noen parametere for brukerinngang geometri. Ved a undersoke dette emnet fant jeg noen andre nyttige retningslinjer for a jobbe med akryl fra FabLab @ School og Utsatt Procrastination, bor du definitivt ta en titt!

I ettertid er jeg ikke sikker pa hvorfor jeg trodde at sporene matte v re sa store, for eksempel prover 4 til 7. Imidlertid forsterket dette eksperimentet fordelen av a vite materialene og deres produksjonsprosesser for du designer ting.

Denne artikkelen har 3 kommentarer.

Jeg har gatt gjennom dette mens jeg jobbet pa noen stykkeformer med 123D Make. Den storste utfordringen har v rt at toleransen for arktykkelsen er .1 mm eller mer, som kan v re nok til a gjore forskjellen mellom for slitte spor og spor som er for lette for a holde kontakten mens du monterer objektet. Jeg begynner a finne sa mye som a male filamentet ditt for du starter en 3D-utskrift, jeg maler arket som jeg skal bruke, og prov a finne en del som ikke varierer for mye. . Deretter genererer jeg tegningene i 123D Lag med en tykkelse som stemmer overens med arket (eller en del av et ark) jeg plukket ut.

Det ser ut til a v re et akseptabelt utvalg av storrelser mellom for los til a holde og tett nok til a risikere a bryte. Trikset er a finne min og maks tykkelser og storrelse sporet for medianen, og haper tykkelsen ikke gar ut av grensene for noen av sporene.

Noe verdt a se pa er om det er noe som kan gjores med spaltens form for a maksimere omfanget av materialtykkelse som vil fungere med den.

Setter pris pa info. Bare begynner a eksperimentere med disse tingene selv.

A ha problemer med sporene skaper et svakt hjorne i arket, noe som forarsaker pauser og splittelser. Har provd fileter i bunnen av sporet, men bryter fortsatt. Noen har noen forslag?