Размеры детали на заказ: пробная посадка, усадка и контроль

Штангенциркуль и напечатанные детали на верстаке рядом с 3D-принтером Практика и заказы

Привет, на связи Папа Карло. Крышка не входит в паз, хотя размеры в модели совпадают? Сначала нужно разделить три вещи: требуемый зазор, допустимое отклонение размера и фактическую ошибку печати. Складывать их в одну «формулу допуска» неправильно. Здесь разберём измерение посадок и короткие тесты перед печатью всей детали, а не переписку с заказчиком.

Рабочий порядок: проверить процесс, напечатать фрагмент нужного соединения, дать ему остыть, измерить наружные и внутренние размеры отдельно и только после этого выбрать локальную поправку. Процент усадки материала из чужой таблицы не заменяет этот тест.

Оглавление

Зазор и допуск: что именно измерять

Зазор — разница между размерами сопрягаемых элементов. Допуск — разрешённый диапазон отклонений конкретного размера. Технологическая компенсация — изменение модели или траектории, которым пытаются получить нужный размер после печати. Это связанные, но разные величины.

Для прямоугольного выступа в пазу суммарный зазор по ширине равен ширине паза минус ширина выступа. При симметричном расположении зазор с каждой стороны равен половине этой разницы. Например, паз 20,4 мм и выступ 20,0 мм дают 0,4 мм суммарно, то есть по 0,2 мм с каждой стороны. Это учебный пример геометрии, а не универсальная рекомендация для PLA или PETG.

Сначала отметьте функциональные поверхности: где соединение должно скользить, где фиксироваться, а где размер не влияет на сборку. Для посадки под готовый компонент проверяйте сам компонент. Номинальная надпись на упаковке не описывает все особенности его фактической геометрии.

Штангенциркуль и напечатанные детали на верстаке рядом с 3D-принтером

Расчёт посадки по пробнику

Сделайте тестовый фрагмент с тем же направлением слоёв, материалом, шириной линии и режимом стенок, что у будущей детали. Для пазов и шипов удобно подготовить несколько вариантов зазора. Шаг выбирают под задачу и разрешение проверки: разница, которую нельзя надёжно измерить или ощутить при сборке, мало помогает в выборе.

  1. Запишите проектные размеры паза и выступа.
  2. После охлаждения измерьте каждый элемент отдельно в нескольких местах.
  3. Рассчитайте фактический суммарный зазор.
  4. Проверьте соединение в работе: свободный ход, перекос, закусывание и повторную сборку.
  5. Измените одну геометрическую величину или одну настройку и повторите тест.

Допустим, проектный паз 20,4 мм после печати оказался 20,2 мм, а выступ вместо 20,0 мм — 20,1 мм. Фактический зазор составит 0,1 мм, а не запланированные 0,4 мм. Пример показывает, почему нельзя судить о посадке только по одному наружному габариту.

Если наблюдаемая ошибка стабильна, её можно учитывать при следующем пробнике. Если результат заметно меняется между экземплярами, сначала ищите причину разброса. Компенсация среднего размера не устраняет нестабильную подачу, деформацию или разные условия печати.

Измерительный инструмент тоже имеет ограничения. Показание с двумя знаками после запятой не гарантирует такую же точность измерения мягкого пластика, неровного шва или маленького отверстия. Не сжимайте гибкую деталь губками и сравнивайте замеры в одинаковых точках.

Как проверить усадку материала

Общий масштаб имеет смысл обсуждать, когда ошибка повторяется на разных размерах и похожа на пропорциональное изменение. Локальное заужение отверстия, выпуклый шов или поднятый угол нельзя автоматически считать равномерной усадкой всей модели.

Для условного равномерного уменьшения доля усадки считается как (проектный размер − измеренный размер) / проектный размер. Если база 100,0 мм стабильно получается 99,0 мм, расчёт даёт 1%. Для достижения 100,0 мм при той же линейной зависимости начальный размер был бы 100 / 0,99 ≈ 101,01 мм. Это математическая модель для следующего теста, не готовая настройка ABS.

Проверьте несколько баз и направления X, Y и Z. Если одна длинная стенка выгнута, простое масштабирование не восстановит её форму. Если компенсация уже включена в профиле материала, не добавляйте такую же поправку повторно в модели.

Материал или задачаЧто проверять в пробнике
PLA и PETGНаружные размеры, внутренние пазы, первый слой и шов; не назначать процент только по названию пластика
ABS и ASAПомимо размеров — плоскостность, поднятие углов и повторяемость условий печати
PA и другие влагочувствительные материалыПодготовку материала и одинаковое состояние образцов при сравнении
Гибкая детальРазмер без сжатия и фактическое поведение в соединении

Для выбора материала пригодится сравнение PLA и PETG, а для крупной уличной детали — разбор печати ASA. Ни один из этих выборов не отменяет проверки посадки.

Отверстия, пазы и резьба

Измеряйте наружный контур и внутренние элементы раздельно. Ситуация «ширина корпуса правильная, отверстие узкое» не требует автоматически увеличить всю модель: это изменит и уже подходящие размеры. Сначала проверьте геометрию отверстия, ориентацию, поток и доступную локальную компенсацию слайсера.

У настроек компенсации отверстий бывают разные единицы, направления и правила применения. Уточняйте по подсказке конкретной версии слайсера, относится число к радиусу, диаметру или смещению контура. После изменения посмотрите траектории и повторите пробник; переносить число из другого слайсера без проверки нельзя.

Для точной посадки под вал или подшипник может потребоваться последующая обработка. Заранее оставьте припуск под выбранную операцию, а не пытайтесь получить любой размер одной настройкой потока. Для резьбы отдельно проверьте шаг, ориентацию и способ окончательного формирования — варианты разобраны в материале про печать резьбы на 3D-принтере.

Как сохранить результат измерений

Удачная посадка полезна только вместе с условиями, в которых она получена. Запишите материал и катушку, принтер, сопло, ориентацию, профиль, версию модели, проектные и фактические размеры. Отдельно отметьте состояние после печати и постобработку.

Не подписывайте запись просто «PETG: добавить 0,2». Через месяц будет непонятно, к чему относилась поправка: к стенке, радиусу отверстия или суммарному зазору. Подробный журнал печати позволяет воспроизвести результат, а не угадать его заново.

Ошибки процесса, которые мешают тесту

Перед подбором посадки исключите очевидные причины нестабильности: переэкструзию, влажный материал, заметный люфт, деформацию углов и расплющенный первый слой. Если размер меняется в зависимости от высоты, сравните именно проблемные участки, а не среднее значение по детали.

Подачу филамента и Flow Ratio проверяют по своей методике, а не изменяют произвольно ради одного отверстия. Иначе можно поправить его ценой качества стенок и других размеров.

Обдув, температура и скорость также должны оставаться одинаковыми между сравниваемыми тестами. Смена нескольких параметров сразу мешает понять, какой из них помог.

Контроль перед основной печатью

  • Разделены номинал, допуск и сборочный зазор.
  • Уточнено, зазор суммарный или с каждой стороны.
  • Пробник повторяет важную геометрию и ориентацию.
  • Проведены измерения остывших образцов и проверка сборки.
  • Локальная поправка не испортила остальные размеры.
  • Нет двойной компенсации в модели и профиле.
  • Результат повторяется, настройки и измерения записаны.

Итог

Размеры подбирают не по универсальной сумме «посадка плюс усадка плюс запас», а по геометрии соединения и измеренному результату. Короткий тест помогает отделить стабильную ошибку от разброса, выбрать локальную поправку и не перепечатывать весь корпус. А требования к готовому заказу нужно согласовать отдельно, до основного запуска.

Оцените статью
Добавить комментарий

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Пофиг
Политика конфиденциальности