3D tištěné přípravky, upínací prvky a doplňky pro vaši dílnu

Vaše 3D tiskárna není jen hračka na výrobu stojánků na telefon a figurek Pokémonů. Je to továrna na nástroje. Stroj, který vyrábí vlastní díly pro vaše další stroje, řeší problémy specifické pro vaši dílnu a chrlí doplňky, které by jinak stály $40 ve specializovaném obchodě nebo by vůbec neexistovaly.

Jakmile se na tiskárnu začnete dívat tímto způsobem, budete se divit, jak jste bez ní mohli pracovat. Měřidlo ohniskové vzdálenosti pro laser, na které už pět minut pošilháváte? Vytiskněte si ho. Svorka pro CNC, která je pro váš aktuální materiál vždy trochu příliš vysoká? Navrhněte takovou, která bude přesně ve výšce, jakou potřebujete. Ta změť imbusových klíčů v zásuvce? Ano, i na ni existuje tištěný držák.

Tento článek se věnuje praktickým doplňkům pro CNC stroje, laserové gravírky, 3D tiskárny a dílnu obecně, které můžete vytisknout ještě dnes večer. Každý z nich řeší skutečný problém. Pokud s 3D tiskem začínáte, náš průvodce pro začátečníky pokrývá nastavení stroje a první výtisky. Pokud potřebujete poradit s výběrem správného filamentu pro funkční díly, náš průvodce porovnáním filamentů podrobně rozebírá vlastnosti materiálů.

Vaše 3D tiskárna je továrna na nástroje

Většina makerských sestav zahrnuje více strojů. CNC router. Laserovou gravírku. Možná i řezací plotr. A někde v rohu 3D tiskárnu, která pomáhá všem těmto strojům pracovat lépe.

Kouzlo 3D tisku doplňků do dílny spočívá v přizpůsobení. Komerční přípravky jsou navržené pro průměrného uživatele s průměrným strojem. Vaše sestava průměrná není. Vaše odpadní deska má konkrétní rozteč T-drážek. Váš laser má konkrétní výšku lože. Vaše posuvné měřítko má konkrétní šířku. 3D tištěné díly mohou odpovídat vašim přesným rozměrům, a pokud se rozbijí, za hodinu vytisknete další.

Prémiové podklady

TISKNĚTE. ŘEŽTE. DLABEJTE.

• Více formátů (SVG, DXF, PNG)
• Návrhy testované na strojích
• Komerční licence

Procházet 5 000+ návrhů

Sponzorováno PrintCutCarve.com

Náklady jsou téměř nulové. Většina přípravků a upínacích prvků spotřebuje méně než 50g filamentu. To odpovídá materiálu PLA nebo PETG v hodnotě zhruba jednoho dolaru. Ve srovnání s nákupem hliníkových svorek obráběných na CNC nebo organizérů z vstřikovaného plastu je tento rozdíl téměř komicky výrazný.

Doplňky pro CNC

Pokud vlastníte CNC router, už znáte úskalí upínání obrobku, práce s třískami a evidence fréz. Tady je několik způsobů, jak s tím může pomoci vaše 3D tiskárna.

Přítlačné svorky a excentrické svorky

Svorky dodávané s většinou hobby CNC strojů jsou dostačující. Ne skvělé. Dostačující. Vždy jich potřebujete víc a jen zřídka mají správnou výšku pro váš aktuální materiál.

Vytiskněte sadu stupňovitých přítlačných svorek ve výškách 3, 5 a 10mm. Navrhněte je pro konkrétní rozteč T-drážek nebo závitových vložek. Výhoda tištěných svorek spočívá v tom, že jich za odpoledne můžete vyrobit dvacet, a pokud jednu přetáhnete a ulomíte (stalo se to každému z nás), vytisknete náhradu.

Excentrické svorky jsou ještě lepší pro rychlé změny. Excentrická svorka používá excentrický výstupek, který se pootočením o čtvrt otáčky utáhne proti obrobku. Vytiskněte excentr a základnu, přidejte šroub a křídlovou matici a máte upínání ovladatelné jednou rukou.

Adaptéry odsávacího krytu

Většina dodatečně prodávaných odsávacích krytů nepasuje dokonale ke každé kombinaci vřetena a routeru. 3D tištěný adaptační kroužek tuto mezeru překlene a přizpůsobí přesný průměr vašeho vřetena vnitřnímu otvoru odsávacího krytu. Vytiskněte ho z PETG kvůli odolnosti. Zabere to asi dvě hodiny a ušetří vás řešení pomocí lepicí pásky a stahovacích pásek, které pravděpodobně používáte právě teď.

Přípravky pro srovnání odpadní desky

Rovná odpadní deska je zásadní pro konzistentní hloubku řezu, zejména u tenkých materiálů. Vytiskněte přípravek, který se upne kolem těla vřetena a drží úchylkoměr v pevně stanoveném odstupu. Zmapujte povrch, najděte vyvýšená místa a podle toho ho srovnejte. Tištěný díl stojí pár haléřů a ušetří vám zničené obrobky.

Organizéry fréz a bloky pro nastavení nulového bodu

Frézy pro CNC jsou malé, ostré a drahé. Také se skutálejí ze stolu. Tištěný organizér fréz s označenými sloty pro jednotlivé průměry je udrží ve svislé poloze a pod kontrolou.

Bloky pro nastavení nulového bodu jsou dalším snadným zlepšením. Vytiskněte blok s přesně známou výškou (například 15mm) pro konzistentní nastavení Z-nuly. Pokud vaše CNC podporuje elektronické nastavení nulového bodu, přidejte nahoře prohlubeň na kousek vodivé pásky.

Pokud s CNC teprve začínáte, náš průvodce pro začátečníky v CNC obrábění pokrývá základy upínání obrobku, obráběcích drah a posuvů a otáček.

Doplňky pro laserovou gravírku

Laserové gravírky mají vlastní sadu problémů, především s umístěním materiálu, ohniskovou vzdáleností a odváděním zplodin. Tady je několik věcí, které můžete vytisknout.

Kolíky do voštinového lože a distanční podložky materiálu

Malé nebo tenké materiály rády propadávají mezerami ve voštinovém loži nebo se při řezání posouvají. Tištěné kolíky do voštinového lože se zkoseným spodním koncem se třením zasunou do šestiúhelníkových buněk a vytvoří vyvýšené opěrné body. Vytiskněte dávku 30 až 50 kusů a vždy jich budete mít dost pro podepření jakéhokoli tvaru.

U materiálů, které by se neměly dotýkat kovového voštinového lože (reflexní povrchy mohou odrazit paprsek zpět nahoru), zvednou tištěné distanční podložky obrobek zcela nad lože.

Měřidla ohniskové vzdálenosti

Laser má optimální ohniskovou vzdálenost. Pokud je příliš vysoko nebo nízko, kvalita řezu klesá. Vytiskněte stupňovité měřidlo ohniskové vzdálenosti s označením pro běžné tloušťky materiálu (3mm překližka, 6mm MDF, kůže, akrylát) a zaostření nastavíte během několika sekund bez opakovaného počítání.

Distanční podložky a šablony materiálu

Konzistentní umístění materiálu je důležité pro sériovou výrobu. Pokud laserem gravírujete 50 podtácků, chcete každý umístit stejně, aby váš design pokaždé dopadl na stejné místo.

Vytiskněte rohové přípravky, které přesně vymezí polohu materiálu v osách X/Y. Jednoduchý držák ve tvaru písmene L s vyrovnávacími kolíky funguje dokonale. U kulatých předmětů vytiskněte kroužek, který udrží obrobek vystředěný pod laserovou hlavou.

Adaptéry pro odsávání zplodin

Připojení výstupu odtahu laseru k dílenskému ventilátoru nebo potrubí často vyžaduje redukci či přechodový díl. Jde o jednoduché válcové tvary s různými průměry na obou koncích, ideální pro 3D tisk. Použijte PETG, protože PLA časem v teplém proudu odváděného vzduchu změkne.

Náš průvodce laserovým gravírováním pro začátečníky pokrývá celé nastavení, pokud teprve začínáte.

Přípravky pro rotační nástavec

Vystředit a vyrovnat válcové předměty na rotačním nástavci je trochu balancování. Vytiskněte vlastní kolébky ve tvaru písmene V, které odpovídají běžným průměrům předmětů (standardní termohrnky, sklenice na víno, hrnky Yeti), a nejistota zmizí.

Doplňky pro 3D tiskárnu (ano, dokáže vylepšit sama sebe)

Vaše 3D tiskárna může tisknout vylepšení sama pro sebe. Je to rekurzivní výroba a jedna z nejlepších věcí na tomto koníčku.

Držáky cívek filamentu a adaptéry pro sušicí box

Standardní držák cívky u většiny tiskáren je jen holá kovová tyč. Vytiskněte držák s válečkem a ložisky 608 ze skateboardu (asi $0.50 za kus) pro plynulé podávání. Ještě lepší je vytisknout průchodkový adaptér pro sušicí box, který umožní podávat filament přímo z uzavřené nádoby s vysoušedlem. Nylon, TPU i PETG se tisknou znatelně lépe, pokud zůstanou suché.

Držáky nástrojů a držáky kamery

Vytiskněte držák nástrojů, který se připevní k rámu tiskárny a pojme štípací kleště, špachtli, pinzetu a odjehlovací nástroj. Všechno budete mít na dosah ruky.

Držáky kamery pro natáčení časosběrných videí jsou dalším oblíbeným výtiskem. Většina návrhů se upíná na lištu osy Z a umístí webkameru nebo telefon do správného úhlu pro časosběry ve stylu OctoPrint.

Knoflíky pro vyrovnání tiskové podložky

Pokud vaše tiskárna používá ruční vyrovnání podložky, standardní kolečka se často drží příliš malá a nepohodlně. Vytiskněte větší knoflíky s nalisovanými vložkami M4 nebo s přímým závitem na stávající šrouby.

Obecná organizace dílny

Tyto výtisky nejsou určené pro žádný konkrétní stroj. Jednoduše zlepší vaše pracovní místo.

Organizéry do zásuvek a tácy na třídění šroubů

Vlastní přepážky do zásuvek vyrobené přesně na míru vašim zásuvkám pokaždé překonají univerzální organizéry. Změřte zásuvku, navrhněte mřížku a vytiskněte ji. Označte každou přihrádku. Najednou má spojovací materiál M3, M4 a M5 každý své místo, místo aby žil společně v jediném zip-lock sáčku plném chaosu.

Tácy na třídění šroubů se samostatnými přihrádkami pro každou velikost a typ hlavy šetří čas u každého projektu. Vytiskněte tác s osmi až dvanácti jamkami a zacvakávacím víkem.

Organizéry imbusových klíčů

Každý maker má alespoň čtyři sady imbusových klíčů v různém stavu kompletnosti. Vytiskněte nástěnný držák s označenými sloty pro jednotlivé velikosti. Okamžitě poznáte, který klíč chybí, a co je důležitější, který si půjčilo vaše dítě.

Organizace kabelů a držáky nástrojů

Kabely a hadice v dílně jsou všude. Tištěné klipy na kabely, které se připevňují k okraji stolu, šroubují do zdi nebo upínají na profil s T-drážkou, udrží vše uspořádané a uklizené.

Digitální posuvná měřidla kloužou po pracovním stole a padají na zem. Vytiskněte nástěnný držák, který je udrží svisle, displejem ven a připravené k uchopení. Držák s magnetickou zadní stranou (zatlačte malý neodymový magnet do kapsy) se přichytí na jakýkoli ocelový povrch v dílně.

Nastavení tisku, která jsou u funkčních dílů důležitá

Dekorativní a funkční výtisky mají velmi odlišné požadavky. Figurce může stačit 15% výplně a 2 stěny. CNC svorce nikoli.

Výběr filamentu

PLA se hodí na vše, co nebude vystaveno teplu, nárazům ani dlouhodobému mechanickému namáhání. Měřidla ohniskové vzdálenosti, organizéry, držáky nástrojů, klipy na kabely. Je tuhý, rozměrově přesný a snadno se tiskne. Pokud bude díl v klimatizované dílně a nebude vystaven hrubému zacházení, PLA stačí.

PETG je výchozí volbou pro vše funkční. Svorky, adaptéry odsávacího krytu, držáky cívek, spojky pro odsávání zplodin, cokoli v blízkosti zdroje tepla. PETG je houževnatější než PLA, odolnější vůči teplu (teplota skelného přechodu přibližně 80C oproti 60C u PLA) a před porušením se trochu ohne, místo aby prasklo jako PLA.

TPU je určené pro měkké díly. Tlumicí nožky pro tiskárnu, měkké čelisti do svěráku, které nepoškodí obrobek, a těsnění či uzávěry pro adaptéry odsávání prachu. TPU vyžaduje nižší rychlost tisku a extruder s přímým pohonem (Bowdenovy trubičky mají s pružnými filamenty potíže).

ABS nebo ASA použijte na vše, co musí odolávat teplotám nad 80C nebo dlouhodobému působení UV záření. Venkovní přípravky, díly v blízkosti motorů vřetena nebo cokoli v garáži bez regulované teploty. ABS vyžaduje uzavřenou tiskárnu, aby se zabránilo deformacím. ASA je UV stabilní verze ABS s podobnými požadavky na tisk.

Podrobný přehled všech možností filamentů najdete v našem průvodci porovnáním filamentů.

Výplň a počet stěn

Funkční díly potřebují více materiálu než dekorativní.

Pro pevnost obecně záleží více na počtu stěn než na větší výplni. Dílek se 4 stěnami a 30% výplní bývá často pevnější než dílek se 2 stěnami a 60% výplní, protože většinu zatížení nese vnější plášť.

Orientace tisku pro pevnost

3D tištěné díly jsou nejslabší napříč hranicemi vrstev. Orientujte díl tak, aby očekávaná síla působila v rovině vrstev a podél nich, ne napříč jejich hranicemi. Svorku, která svírá svisle, tiskněte na boku. Hák, který táhne dolů, tiskněte tak, aby směr zatížení vedl podél vrstev, nikoli napříč nimi.

Tipy pro návrh dílů do dílny

K návrhu funkčních doplňků do dílny nemusíte být odborníkem na CAD. Několik zásad vás ale ušetří zklamání typu „na obrazovce to vypadá správně, ale ve skutečnosti to nesedí“.

Dvakrát měř, jednou tiskni

3D tiskárny mají u většiny strojů přesnost přibližně 0.1 až 0.2mm. To je pro dílenské přípravky dostatečné, ale znamená to, že na začátku potřebujete přesná měření. Digitálním posuvným měřidlem (ne pravítkem) změřte věci, na které musí váš tištěný díl pasovat: průměry šroubů, šířky T-drážek, průměry těla vřetena a rozměry zásuvek.

Tolerance pro spojovací materiál

Tištěné otvory jsou vždy o něco menší, než byly navržené, protože se plast při chladnutí smršťuje. Zde je uvedeno, kolik přidat:

Před tiskem celého dílu vyzkoušejte uložení

Před tiskem čtyřhodinového přípravku vytiskněte malý testovací díl s kritickými rozměry. Kostka o velikosti 20mm s otvorem pro šroub nebo slotem o požadované šířce se vytiskne za 15 minut a okamžitě vám ukáže, zda jsou tolerance správné.

Parametrický návrh

Používejte parametrický CAD software, například Fusion 360 nebo FreeCAD, aby vaše rozměry byly proměnné. Pokud se změní šířka T-drážky, upravíte jedno číslo a celý model se přizpůsobí. Snadno tak můžete sdílet návrhy, které si ostatní upraví pro své stroje.

Volně dostupné návrhové programy pro makery představují nejlepší nástroje pro tvorbu vlastních návrhů.

Převod mezi formáty 3D souborů

Ne každý stažený model bude ve formátu, který váš slicer potřebuje. File Converter zvládá převody STL, OBJ a 3MF zdarma. Nahrajte soubor, vyberte výstupní formát a stáhněte výsledek. Bez instalace softwaru a bez nutnosti kreditů.

Začněte jedním problémem

Dnes večer nemusíte vytisknout každý přípravek z tohoto seznamu. Vyberte jednu věc ve své dílně, která vás nejvíc rozčiluje. Svorky, které nemají správnou výšku. Imbusové klíče, které nikdy nemůžete najít. Ohnisková vzdálenost laseru, na kterou stále zapomínáte. Vytiskněte řešení tohoto jediného problému.

Potom vytiskněte další. A další. Zanedlouho bude vaše dílna plná vlastních účelových doplňků, které budou pasovat na vaše konkrétní stroje, vaše konkrétní workflow a váš konkrétní způsob práce. To je skutečná síla 3D tiskárny v makerské dílně. Nejenže vyrábí věci. Umožňuje, aby všechno ostatní fungovalo lépe.