Vervangingsknoppen voor apparaten ontwerpen en afdrukken

Waarom dit een van de beste functionele prints is

Een vervangende knop voor een fornuis kost bij de fabrikant $15-30. Een vervangende knop voor een verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsapparaat? Vaak helemaal niet meer leverbaar. Knoppen van wasmachines barsten en het modelnummer leidt naar een onderdelenpagina met de melding "niet meer verkrijgbaar".

Een 3D-geprinte vervanging kost misschien 50 cent aan filament en is in minder dan een uur geprint. Belangrijker nog, je kunt hem in elke gewenste vorm maken. Makkelijker vast te pakken, groter voor mensen met artritis, een andere kleur, met een wijzer die precies op de markeringen aansluit. Ik heb knoppen geprint voor een fornuis, twee wasmachines, een luchtontvochtiger en een vintage stereo-installatie. Ze werken allemaal nog steeds.

Het proces is elke keer hetzelfde: meet de as op, modelleer eromheen, print, pas het onderdeel en pas het indien nodig aan. Als je het eenmaal gedaan hebt, wordt elke gebroken knop een klusje van 30 minuten in plaats van een hoofdpijn van het zoeken naar onderdelen.

Het meten van de schacht

De as is allesbepalend. Als je die verkeerd afstelt, doet de rest er niet toe. Je hebt een schuifmaat nodig (digitaal of met analoge sensor, beide werken). Een liniaal is niet geschikt voor de vereiste toleranties.

Veelvoorkomende assoorten

Wat te meten

Voor een D-as (het meest voorkomende type):

1. Schachtdiameter (de volledige ronde afmeting, doorgaans 6 mm voor kachels)
2. Vlakke breedte (de afstand van het vlakke oppervlak tot de tegenoverliggende zijde van de cirkel)
3. Schachtlengte (hoe diep het gat in de knop moet zijn)
4. Als de oude knop nog aanwezig is: buitendiameter, hoogte, eventuele wijzer- of indicatorposities

Noteer deze waarden. Meet vervolgens opnieuw. Een afwijking van 0,2 mm in de asdiameter is het verschil tussen een knop die stevig vastklikt en een knop die wiebelt of helemaal niet past.

Het modelleren van de knop

Voor een draaiknop heb je geen Fusion 360-expertise nodig. Je kunt er een genereren met een paar regels OpenSCAD-code., Of gebruik een parametrische generator op Printables.

De snelle manier: parametrische generatoren

Zoek naar "parametrische knop" op Printbare documenten. Er zijn tientallen ontwerpen waarbij u de asdiameter, de vlakke breedte, de buitendiameter van de knop en de hoogte kunt invoeren. De generator maakt het STL-bestand aan. Geen CAD-vaardigheden nodig. Parametrische D-asknop op Thingiverse is ook een goed uitgangspunt.

De handmatige methode: Fusion 360 of TinkerCAD

Voor een D-asknop in Fusion 360:

1. Maak een cilinder met dezelfde diameter als de as.
2. Maak een rechthoek die breder is dan de cilinder, zo geplaatst dat deze een vlak doorsnijdt.
3. Trek met behulp van een Booleaanse bewerking de rechthoek van de cilinder af. Je hebt nu een D-vormig gat.
4. Extrudeer het knoplichaam rond dit gat (een grotere cilinder of welke vorm je maar wilt).
5. Voeg een ribbel, karteling of gripstructuur toe aan de buitenkant.

TinkerCAD werkt op dezelfde manier met zijn vormsubtractietools. Het is eenvoudiger voor beginners, maar minder nauwkeurig bij krappe toleranties. Voor knoppen waarbij de passing van de as exact moet zijn, kunt u met de parametrische dimensies van Fusion 360 aanpassingen maken met stappen van 0.In stappen van 0,5 mm totdat de passing goed is.

Ter inspiratie, Deze handleiding laat zien hoe je potentiometerknoppen ontwerpt. Omvat de volledige Fusion 360-workflow met specifieke maatvoeringlogica voor D-aspassing.

Het juiste materiaal kiezen

Het materiaal is afhankelijk van de plaats waar de knop zich bevindt.

Ladeknoppen, kastknoppen, commodegrepen: PLA. Kamertemperatuur, geen stress, geen hitte. PLADe stijfheid is hier juist een voordeel, omdat het stevig op de as klikt. Print in elke gewenste kleur. Schuur en verf het voor een afgewerkte look.

Plaats de knoppen van apparaten uit de buurt van warmtebronnen (wasmachine, luchtontvochtiger, audioapparatuur): PLA of PETG. PLA Het apparaat werkt alleen als het niet in direct zonlicht staat of in de buurt van een warmtebron. PETG Biedt extra bescherming tegen de hitte.

Kookplaat- en ovenknoppen: hier is het materiaal van belang. Kookplaatknoppen bevinden zich vlak bij het kookoppervlak, en hoewel ze niet direct boven de brander hangen, kan de stralingswarmte van aangrenzende branders de oppervlaktetemperatuur opdrijven tot 50-70 °C. PLA wordt zacht bij 55 °C. ABS (warmteverbuiging rond 98°C) of ASA (rond de 100°C) is de veiligere keuze. Beide printers hebben een verwarmde printkamer nodig om kromtrekken te voorkomen. Een printer met een behuizing zoals de Q2 bij een kamertemperatuur van 65 °C handvatten ABS En ASA betrouwbaar.

Een waarschuwing met betrekking tot kookplaatknoppen: de knop zelf raakt de vlam van de brander niet aan, maar als de knop zich op een gasfornuis direct naast een brandende brander bevindt, meet dan de daadwerkelijke oppervlaktetemperatuur met een infraroodthermometer voordat u een materiaal kiest. Ik mat de temperatuur van mijn kookplaatknop op 48 °C tijdens intensief koken. PLA Dat zou hij ternauwernood overleven. ABS geeft een comfortabele marge. Voor een volledige ABS vs ASA warmtevergelijking, Die handleiding beschrijft de thermische eigenschappen in detail.

Printen en monteren

Afdrukinstellingen

Toleranties

Dit is waar de meeste eerste pogingen mislukken. Tolerantiegids van 3D Chimera Het artikel ontleedt de relatie tussen ontwerpvrijheid en functionele pasvorm.

Voor D-asknoppen begin je met een speling van 0,1–0,15 mm aan elke kant van de as (dus als de as een diameter van 6,0 mm heeft, modelleer je het gat op 6,2–6,3 mm). Dit zorgt voor een nauwsluitende wrijvingspassing. Als je een strakkere perspassing wilt, ga dan voor een speling van 0,05 mm, maar dan moet je de knop mogelijk nog wat schuren of met een warmtepers op de as bevestigen.

Als de knop een stelschroef gebruikt, maak het gat voor de as dan 0,3–0,4 mm groter en voeg een gat toe voor een M3-stelschroef loodrecht op de as. De schroef klemt de knop vast aan de as. Dit is minder gevoelig voor tolerantiefouten en maakt het mogelijk de knop later te verwijderen.

Print eerst een testcilinder met alleen het gat voor de as (5 mm hoog, dezelfde gatafmetingen) voordat je de volledige knop print. Dit duurt slechts 3 minuten en bespaart je een uur aan een knop die niet past. Als de test te strak zit, vergroot je het gat met 0,1 mm. Zit hij te los, verklein je het met 0,1 mm. Zodra de test past, print je het echte exemplaar. Voor bredere functionele printideeën, Knoppen zijn slechts het begin van het printen van onderdelen voor huishoudelijke reparaties.