如何在3D打印模型中使用磁鐵
魔猴君 知識堂 11天前
磁鐵在3D打印項目中也有許多應(yīng)用。它們不僅可用于娛樂或裝飾應(yīng)用,還可用于快速、可交換的模塊化設(shè)計,甚至用于網(wǎng)狀床探測。當(dāng)然,找出將磁鐵整合到打印部件中的便捷而安全的方法也很重要。
在本文中,魔猴網(wǎng)將和大家一起學(xué)習(xí)探討磁鐵在3D打印部件和項目中的一些可能用途,然后通過幾種有效的方法將它們無縫插入到您的打印件中。
一、注意事項
磁鐵的種類繁多(來源:Arnold Magnetics)
在開始使用磁鐵之前,以下是您可能需要考慮的一些事項:
形狀:磁鐵通常為圓柱形或矩形。圓柱形磁鐵更受歡迎,因為它們易于安裝(因為它們允許更方便的壓入)并且是單向的。它們還有環(huán)形或沉頭形式,用于螺紋配合,我們將在下文中詳細討論。當(dāng)然,根據(jù)您的應(yīng)用,您還可以使用許多其他形狀。
尺寸:根據(jù)磁鐵所需的強度,選擇合適的尺寸。較大的磁鐵顯然會更強,因為它們具有更強的磁場。當(dāng)然,您必須選擇適合您所需應(yīng)用的尺寸和形狀。例如,如果您的部件很薄但需要強力磁鐵,請選擇直徑大但高度小的磁鐵(即薄而寬的磁鐵)。
材質(zhì):釹磁鐵非常受歡迎,因為它們非常堅固(相對于其尺寸和重量而言),并且根據(jù)具體類型可以承受相當(dāng)高的溫度。通常,您需要將通用磁鐵長期保持在70°C以下以保持其磁性。
當(dāng)然,確保插入磁鐵的極性正確!
二、粘合配合
膠粘配合是最簡單的方法?。▉碓矗?/span>Mattia via Printables)
膠合安裝是最簡單、最方便的磁鐵安裝方法。您只需使用強力膠、環(huán)氧樹脂或類似材料將磁鐵固定到超大孔中即可。盡管這是最不安全的安裝方法,但它對于大多數(shù)應(yīng)用來說仍然足夠堅固。
如果您選擇將磁鐵粘到您的項目中,則必須將孔設(shè)計得稍微大一些。例如,如果您使用直徑為6.00毫米、高度為3.00毫米的圓形磁鐵,則考慮將孔直徑建模為6.30毫米、高度為3.30毫米。
當(dāng)然,您應(yīng)該根據(jù)3D打印機的公差調(diào)整此值。如果您的打印機公差較小,請考慮降低該值;對于較寬松的公差,請增加該值。這可確保磁鐵可以輕松地滑入和滑出孔。
打印后,滴上一滴膠水,然后用力按壓磁鐵。然后,等膠水干了,你的部件就可以使用了。
三、順應(yīng)壓配合
柔性壓配合示例(來源:Gedeon Ang via All3DP)
柔性壓配利用塑料的輕微柔韌性以及柔性設(shè)計特征來“夾住”磁鐵。這是一種安全而簡單的安裝方法,不需要任何膠水。但是,為了增加安全性,建議也使用一滴膠水。
在您的設(shè)計中,根據(jù)3D打印機的公差,將孔建模為與磁鐵完全相同的尺寸或略大或略小。不過,您需要將孔的高度建模為略大于磁鐵的高度。
然后,添加鰭片或其他兼容部件,使孔可以稍微擴大。為了更牢固地固定,請使用更少且更堅固的鰭片??讜蛎浀酶伲⑶覍Υ盆F的抓握力更強。但是,這也取決于打印機的公差。例如,如果孔太小,您可能根本無法放入磁鐵。
柔性壓配合孔的示例(來源:Gedeon Ang via All3DP)
或者,您可以對孔進行建模,以便磁鐵可以輕松放入其中。只需添加更多柔性鰭片,這將使孔可以彎曲更多。但是,這意味著固定會不太牢固。
上圖是設(shè)計示例。左側(cè)的設(shè)計顯示更安全、更不柔順的貼合,而右側(cè)的設(shè)計顯示更靈活、更柔順的貼合。您可以隨意嘗試其他鰭片樣式以獲得柔順的孔以獲得所需的結(jié)果。
打印后,將磁鐵用力按入合適的孔中–如果愿意的話,可以用一滴膠水。
三、擰緊
螺釘用于牢固安裝磁鐵(來源:YGK3D via YouTube)
螺釘固定是一種非常安全的安裝方法。沉頭螺釘用于將沉頭磁鐵非常牢固地安裝到所需部件上。當(dāng)磁鐵應(yīng)暴露在部件外部時(即為了導(dǎo)電或其他目的),使用此方法。
例如,PCB Klicky Probe使用螺紋磁鐵來確??煽啃浴踩院蛯?dǎo)電性。YouTuber YGK3D有一個很棒的視頻展示了整個構(gòu)造。
要設(shè)計帶螺紋的磁鐵,請在零件中為螺釘創(chuàng)建孔或其他特征。這可以通過多種方法完成,例如為螺釘自攻的孔、為熱固性插入件的孔或為螺母的槽。
打印完成后,將磁鐵擰入部件中。然后,即可使用。
四、嵌入式
如何安裝嵌入式磁鐵(來源:Gedeon Ang via All3DP)
在這里,磁鐵完全嵌入到打印部件中,插入后無法移除或修改。這可以防止它們松動,但這也意味著磁鐵會更弱,因為塑料會介于磁鐵和被吸引的表面之間。因此,這種方法對于需要磁鐵絕緣的部件特別有用。
要嵌入磁鐵,您必須在特定高度暫停打印。我們已經(jīng)分享了如何在Cura中執(zhí)行此操作的指南,但所有現(xiàn)代切片機都允許此設(shè)置?;蛘撸梢员O(jiān)控打印層高度并在特定高度手動暫停打印。
以下是如何設(shè)計和打印嵌入式磁鐵孔的概述:
1、在部件內(nèi)部為磁鐵建模一個空心孔。與膠合類似,孔的各個尺寸(例如,圓柱形磁鐵的直徑和高度)都應(yīng)略大一些,以便可以輕松安裝。
2、切片時,設(shè)置打印暫停的高度。此高度是孔完全打印完成的層。例如,在上圖中,孔的所有層已在Z=10.00毫米處打印完成。在10.20毫米處,孔上方將打印一層。因此,我們將在完成10.00毫米層后暫停打印。
3、打印暫停后,將具有正確極性的磁鐵插入孔中。
4、插入磁鐵后,恢復(fù)打印,打印將在已插入的磁鐵上繼續(xù)。
現(xiàn)在您已經(jīng)擁有一個帶有嵌入式磁鐵的成品部件,該磁鐵從外部隱藏起來。
編譯整理:ALL3DP