Освіта та практика
у світі 3D
Моделювання під друк

Шестерні на 3D-принтері: моделювання і вибір пластику

Друковані шестерні замінюють зламані деталі в техніці, іграшках і механізмах. Вони працюють добре, якщо правильно обрати геометрію і пластик.

Коротко: для навантажених шестерень беріть нейлон, PETG або PA-CF, модуль від 1 мм, 100% заповнення в зоні зубів і щонайменше 4 стінки. Шестерню друкують пласкою стороною на столі, а зазор між зубами пари закладають 0,1–0,2 мм. PLA підходить лише для легких механізмів.

Геометрія

  • **модуль** — розмір зуба; для FDM комфортно від 1 мм, дрібніші зуби погано друкуються соплом 0,4;
  • **кількість зубів** — не менше 12–14, інакше зуб підрізається;
  • **евольвентний профіль** — генеруйте плагіном (у Fusion є Spur Gear), а не малюйте вручну;
  • **зазор** у зачепленні — 0,1–0,2 мм, детальніше в статті про допуски і зазори.

Пластик

ПластикДля чого
PLAмакети, легкі іграшки
PETGпомірне навантаження
Нейлонзнос і удари, найкращий вибір
PA-CF, PPA-CFжорсткі навантажені шестерні

Порівняння властивостей — у статті про нейлон.

Налаштування друку

  1. Пласка сторона на столі — зуби формуються контуром, а не шарами впоперек.
  2. 4–6 стінок, щоб зуб був суцільним пластиком.
  3. Шар 0,12–0,16 мм для точності профілю.
  4. Отвір під вал — з зазором або під термовставку чи металеву втулку.

Чому шестерня зноситься

  • пара з різних за твердістю пластиків — м'якша з'їдається;
  • немає змащення — використовуйте силіконове або PTFE-мастило;
  • вісь нерівна — зуби контактують краєм.

Часті запитання

Чи витримає друкована шестерня мотор?

Невеликий мотор — так, якщо шестерня з нейлону чи PETG і правильно зібрана. Для силових редукторів краще метал.

Який мінімальний модуль можна надрукувати?

Із соплом 0,4 мм — близько 0,8–1 мм. Для дрібніших зубів потрібне сопло 0,2 мм.

Чим змащувати пластикові шестерні?

Силіконовим або PTFE-мастилом. Мастила на нафтовій основі можуть пошкодити деякі пластики.

Навчіться моделювати власні деталі

Курс «3D Моделер»: Fusion, Blender, ZBrush і ШІ, від першого ескізу до моделей під замовлення.

Програма курсу

Більше на цю тему: Нейлон для 3D-друку (PA, PA-CF): міцність, зносостійкість і застосування.