Cómo diseñar e imprimir perillas de repuesto para electrodomésticos

Por qué este es uno de los mejores estampados funcionales

Un pomo de repuesto para la estufa del fabricante cuesta entre 15 y 30 dólares. ¿Un pomo de repuesto para el sistema de climatización? A menudo, ya no se fabrican. Los pomos de las lavadoras se agrietan y, al buscar el número de modelo, aparece una página de repuestos que indica que "ya no están disponibles".

Una pieza de repuesto impresa en 3D cuesta quizás 50 centavos en filamento y se imprime en menos de una hora. Y lo que es más importante, puedes darle la forma que quieras: más fácil de agarrar, más grande para personas con artritis, de otro color, con un puntero que se alinea con las marcas. He impreso perillas para una estufa, dos lavadoras, un deshumidificador y un receptor estéreo antiguo. Todas siguen funcionando.

El proceso es siempre el mismo: medir el eje, modelar a su alrededor, imprimir, probar el ajuste y ajustar si es necesario. Una vez que lo hayas hecho una vez, cada perilla rota se convertirá en un proyecto de 30 minutos en lugar de un dolor de cabeza buscando repuestos.

Medir el eje

El eje lo es todo. Si fallas en esto, nada más importa. Necesitas un calibrador (digital o de esfera, cualquiera sirve). Una regla no es suficiente para las tolerancias requeridas.

Tipos de ejes comunes

Qué medir

Para un eje en forma de D (el tipo más común):

1. Diámetro del eje (la dimensión circular completa, normalmente 6 mm para estufas)
2. Ancho plano (la distancia desde la cara plana hasta el lado opuesto de la pieza redonda)
3. Longitud del eje (qué tan profundo debe ser el orificio en la perilla)
4. Si existe el pomo antiguo: diámetro exterior, altura, posiciones de cualquier puntero o indicador.

Anótalos. Luego, vuelve a medir. Un error de 0,2 mm en el diámetro del eje marca la diferencia entre una perilla que encaja firmemente y una que se tambalea o que no encaja en absoluto.

Modelado del pomo

No necesitas ser un experto en Fusion 360 para un simple botón. Puedes generarlo con unas pocas líneas de OpenSCAD., o utilice un generador paramétrico en Printables.

La forma rápida: generadores paramétricos

Buscar "perilla paramétrica" ​​en Imprimibles. Hay docenas de diseños donde ingresas el diámetro del eje, el ancho plano, el diámetro exterior de la perilla y la altura. El generador crea el archivo STL. No se necesitan conocimientos de CAD. Pomo paramétrico con eje en forma de D en Thingiverse es otro buen punto de partida.

El método manual: Fusion 360 o TinkerCAD

Para un pomo de eje en forma de D en Fusion 360:

1. Crea un cilindro que coincida con el diámetro del eje.
2. Crea un rectángulo más ancho que el cilindro, posicionado para cortar una superficie plana.
3. Resta el rectángulo del cilindro mediante una operación booleana. Ahora tienes un agujero con forma de D.
4. Extruye el cuerpo del pomo alrededor de este agujero (un cilindro más grande o la forma que desees).
5. Añade una nervadura de puntero, moleteado o textura de agarre al exterior.

TinkerCAD funciona de la misma manera con sus herramientas de sustracción de formas. Es más sencillo para principiantes, pero menos preciso para tolerancias estrictas. Para perillas donde el ajuste del eje debe ser exacto, las dimensiones paramétricas de Fusion 360 permiten ajustar en incrementos de 0.Incrementos de 0,05 mm hasta que el ajuste sea el correcto.

Para inspirarse, Este tutorial muestra cómo diseñar perillas de potenciómetro. Cubre el flujo de trabajo completo de Fusion 360 con lógica de dimensiones específica para ajustes de ejes en forma de D.

Elegir el material adecuado

El material depende de dónde se encuentre el pomo.

Tiradores de cajones, pomos de armarios, manijas de cómodas: PLA. Temperatura ambiente, sin estrés, sin calor. PLASu rigidez resulta útil en este caso, ya que se ajusta firmemente al eje. Se puede imprimir en cualquier color. Se puede lijar y pintar si se desea un acabado profesional.

Mantenga los mandos de los electrodomésticos alejados del calor (lavadora, deshumidificador, equipo de audio): PLA o PETG. PLA Funciona si el aparato no está expuesto a la luz solar directa ni cerca de una fuente de calor. PETG proporciona cierta protección contra el calor.

Mandos de la cocina y el horno: aquí es donde el material importa. Los mandos de la cocina se encuentran cerca de la superficie de cocción y, aunque no están directamente sobre el quemador, el calor radiante de los quemadores adyacentes puede elevar la temperatura de la superficie a 50-70 °C. PLA Se ablanda a 55°C. ABS (desviación térmica alrededor de 98 °C) o ASA (alrededor de 100 °C) es la opción más segura. Ambas necesitan una cámara calefactada para imprimir sin deformarse. Una impresora con una carcasa como la Q2 a 65°C temperatura de la cámara maneja ABS y ASA seguramente.

Una advertencia sobre las perillas de la estufa: la perilla en sí no toca la llama del quemador, pero si está en una estufa de gas justo al lado de un quemador encendido, mida la temperatura real de la superficie con un termómetro infrarrojo antes de decidirse por un material. Medí la perilla de mi estufa y marcó 48 °C durante una cocción intensa. PLA Sobreviviría a eso, a duras penas. ABS da un margen cómodo. Para un completo ABS vs ASA comparación de calor, Esa guía cubre las propiedades térmicas en detalle.

Impresión y ajuste

Configuración de impresión

Tolerancias

Aquí es donde fallan la mayoría de los primeros intentos. Guía de tolerancias de 3D Chimera Analiza la relación entre el espacio libre de diseño y el ajuste funcional.

Para pomos con eje en forma de D, comience con una holgura de 0,1 a 0,15 mm a cada lado del eje (si el eje tiene un diámetro de 6,0 mm, modele el orificio a 6,2-6,3 mm). Esto proporciona un ajuste por fricción firme. Si desea un ajuste a presión más ajustado, utilice una holgura de 0,05 mm, pero es posible que deba lijar o aplicar calor al pomo para fijarlo al eje.

Si el pomo utiliza un tornillo de fijación, diseñe el orificio del eje con un diámetro entre 0,3 y 0,4 mm mayor y añada un orificio para un tornillo prisionero M3 perpendicular al eje. El tornillo sujeta el pomo al eje. Esto permite tolerar mejor los errores de tolerancia y facilita la posterior extracción del pomo.

Imprime un cilindro de prueba con solo el orificio del eje (5 mm de alto, mismas dimensiones del orificio) antes de imprimir la perilla completa. Esto toma 3 minutos y te ahorra perder una hora en una perilla que no encaja. Si la prueba es demasiado ajustada, aumenta el orificio en 0,1 mm. Si es demasiado suelto, redúcelo en 0,1 mm. Una vez que la prueba encaje, imprime la pieza real. Para una mayor amplitud ideas de impresión funcionales, Los pomos son solo el comienzo de la impresión para reparaciones domésticas.