Шестерни разных видов используются в подавляющем большинстве моделей современной промышленной техники. Не удивительно, что данные элементы подвержены износу и нуждаются в периодической замене. Многие шестерни делаются из пластмассы, а значит могут быть не только произведены в заводских условиях, но и изготовлены с задействованием современных технологий 3д печати шестеренок.
Самым быстрым и простым вариантом в данном случае является скачивание и использование в печатном процессе готовой трехмерной модели, которую можно найти на просторах глобальной сети. Но такой вариант подходит не всегда и не всем. Во многих случаях требуется формирование максимально точного прототипа с нуля, либо по образцу, который будет использован для 3d сканирования. Если 3d дизайнер имеет в своем распоряжении вышедший из строя образец, это поможет ему снять точные размерные параметры изделия, а может даже усовершенствовать модель, с использованием оптимизированных материалов для 3д печати шестерни, с обязательной закладкой поправки, основанной на коэффициенте усадки. Эффективность работы специалиста в области 3d дизайна можно повысить за счет предоставления подробной информации о назначении изделия, а также особенностях ее эксплуатации. Не помешает узнать и о причинах выхода шестерни из строя.
В зависимости от того, какие задачи будут поставлены заказчиком, 3d печать шестерни может быть осуществляться с использованием разных печатных методик.
Технология SLA печати хорошо подходит для прототипирования на профессиональной основе, с получением изделий высокой точности, с отличной детализацией и высоким качеством поверхности. Недостатками данной технологии являются высокая стоимость и не самая высокая прочность готового изделия. Подобные прототипы могут применяться для литья.
Порошковая 3д печать шестерни (SLS) обеспечивает возможность обходиться без использования поддержек, даже если речь идет о печатном процессе изделий с тонкими элементами и сложной конфигурацией. Изделия будут характеризоваться шершавой поверхностью и необходимостью регулярного смазывания, что может сказаться на скорости износа готовой шестерни.
Методика FDM представляет собой самый популярный и экономный способ 3д печати шестеренок, с возможностью индивидуального подбора определенного вида пластика, имеющего те или иные характеристики.
PLA отличается хорошими показателями скольжения и высокой степенью устойчивости к износу. Но данный вид пластика непригоден для применения в нагревающихся рабочих механизмах, поскольку не может похвастаться высокими температурами деформации. Если требуется выбрать материал, устойчивый к нагреванию, то обычно выбирают ABS. Этот вид пластика имеет температуру плавления свыше 100 градусов Цельсия. К его недостаткам относится высокий уровень деформируемости и возникновения пространственных искажений. Впрочем, данный момент можно учесть на этапе моделирования и подготовительного процесса к предстоящей 3d печати шестерни.
Еще один доступный материал – нейлоновый филамент, отличающийся небольшим коэффициентом трения (примерно как у PLA) и достаточно высокой температурой плавления (на уровне ABS). Но этот вид пластика характеризуется гигроскопичностью.
Пластик SBS – это разновидность стирольного полимера, показатели прочности и гибкости которого в несколько раз выше, чем у ABS. Рассматриваемый материал не впитывает в себя влагу и слабо деформируется.
Трехмерная печать обычно требует определенной постобработки готовых изделий. К данному процессу относится шлифовка, подпиливание, удаление поддержек, обработка химикатами для продления долговечности и улучшения рабочих характеристик шестерни.