3D打印-譯製 3D打印-優秀的卡扣

卡扣連接是一個非常有用的設計 它們可用於組合蓋子等零件，並裝飾更大的物體 但過去設計卡扣的方式並不適用於現代3D打印生產 本視頻將展示7種製作卡扣連接器的方法 它們很堅固可靠 並且針對3D打印量產和按需打印進行了優化 你遇到最常見的卡扣類型就是簡單的懸臂卡扣 它最初是爲注塑成型設計的 這裏只需有一片薄薄的柔性材料 末端帶有一個倒鉤 可以與零件內部的凸臺對接或是卡槽 這是一種非常合理的設計方式 但使用現代3D打印 層紋可能會產生薄弱斷裂區域 如果它受到某種程度的過度擠壓就會發生斷裂 整個卡扣將會掉下來 雖然很難看清層紋 但你能看到它是如何沿着紋理完美裂開的 現在許多人仍然會這樣設計零件 因爲在熱牀上進行打印時 你可能必須像這樣垂直打印沿熱牀的Z軸方向 這將會導致橫向的層紋 最終導致卡扣在這裏發生斷裂 很多人覺得自己被這種設計限制了 但在3D打印設計中其實並非如此 有一些方法可以讓這些零件的設計更可靠 最簡單的一種方法就是把它翻轉側放 與其這樣垂直打印導致沿層紋開裂 不如像這樣水平打印 現在層紋方向與卡扣的受力彎曲方向一致了 這樣你就能得到堅固可靠的卡扣 其功能表現與原設計完全一樣 這是一個很好的設計思路 只需改變3D打印的方向 就能把極易脆斷的零件變得非常可靠 只需要把這個方向轉到這個方向 但這總體上是一種非常傳統的設計 雖然它很可靠 而且你絕不希望做任何不必要的畫蛇添足 但3D打印讓你能夠創造出以前 從未可能實現的各種結構和形狀 這種設計的侷限性在於 你通常沒有太多的控制權 如果你爲了讓其更靈活而開始增加像卡槽這樣的結構 可能會遇到麻煩 因爲這整個長條卡扣可能會非常僵硬 所以如果不小心的話 卡扣可能會很難插進孔裏 你可能還希望形成更大 或希望它彎曲的更多 所以 我們將繼續介紹下一種設計 它能讓你在設計卡扣時有更高的自由度 其中一種你可以使用的更現代的設計版本 就是像這樣的水平板簧 這種板簧觸感非常柔軟 具有極佳的柔韌性和很大的行程 這讓你能實現比傳統卡扣更緊密且更快速的對接 這同樣遵循相同的規律 順着層紋方向的強度非常高 因此你可以隨心所欲的設計 而不要垂直於層紋 所以只要你這樣把它放在熱牀上打印 使所有層紋都在這個方向 那就不會出任何問題 同樣你絕對不想豎着去打印它 因爲那太荒謬了它們立馬就會從那裏斷掉 所以在設計這些零件時一定要想清楚打印方向 但如果你想要非常大的接觸面積 這種類型的零件就會非常有用 或者你可能需要它在插入時能夠觸碰到某個開關 當你把這兩個組件壓在一起時它就能啓動第二部分 你還能獲得更強的抓取力 因爲這種接觸面遠超小卡扣的面積 所以現在不用工具的話就很難把它拔出來 因為它的咬合力大得多 當然你可以把它做得更厚或更薄 來讓它變得更堅硬或更柔韌 這是修改這類設計最簡單的方法 但有時你只需要一個非常快速的固定方式 你看這裡我得傾斜著才能把它插進去 這可能不是你想要的設計效果 你可能想要更緊的結構 為了獲得那種硬度 你可以像這樣把它做得短一些 這也創造了一種對稱性 之前與另一部分的扣合有些不對稱 因為只有這一側與卡槽接觸 但用這種方式就又變得對稱了 現在你可以直接把它按進去所有的原理都一樣 但現在你的行程稍微短了一點彈簧變得更硬距離沒那麼長 再次強調依然要像這樣平放在熱牀上打印確保其可靠性 但這些小彈簧結構在打印牀上更容易打印 事實上在設計零件的首層時 通常不希望首層出現大面積的薄壁結構 因為這可能會起翹並導致各種打印失敗 像這樣精簡結構可以使其更緊湊 以至於你可以把小連接器放在這裡大約0.3毫米厚 所以打印時首層是連續的一整排 只要將首層連接起來打印起來會可靠的多 因爲如果是單獨伸出的尖端，噴嘴就會跑到這裏 這就可能導致邊緣翹起，從而毀掉整個彈簧 所以對於這類設計，你通常會想用類似老鼠耳朵的防翹邊緣盤 或者乾脆把它與主體相連，以確保打印的可靠性 但這類簡單的板簧非常容易建模，你可以在這裏看到 我們還在它的頂部做了倒角處理，因爲在熱牀上打印時 層疊向上堆疊，你必須確保沒有會干擾彈簧的懸垂結構 在第一個CAD模型上 你可以看到這裏其實有個90度的切口 但那個結構會下垂掉到彈簧上 從而需要添加支撐 在那裏加上一個小倒角 就能免除支撐需求 並讓你的零件變得非常乾淨 同時，一如既往地確保給任何零件的外部垂直邊緣倒圓角 因爲當它在熱牀上打印 噴嘴移動到這裏時 你絕對不想讓它撞上銳角產生震動 因爲那會導致零件外部產生瑕疵 在你的零件表面留下難看的痕跡，影響外觀 再說一次 這類彈簧屬於簡單粗暴型的 雖然它們建模又快又簡單 但可能並非你真正需要的 你可能需要更巧妙或更精細的設計 這裏有另一種類型的板簧 同樣能提供更大的行程以及更傳統的風格 大家以前可能在拼接件上見過這種按鈕式的卡扣 大多數情況下，它們會被設計成垂直插入的方式 且彈簧是垂直的 在注塑成型中，這是一種傳統的做法 以便脫模頂出這類零件 但只需將其從90度旋轉到水平方向 3D打印就能實現完全相同的功能 現在它擁有了你想要的柔韌性，而且絕對不會斷裂 並且你仍然可以隨心所欲的設計與零件結合的方式 現在這個按鈕就是主要的接觸面 你能得到一個非常清爽的設計 同樣，它非常容易建模 因爲你只需簡單拉伸，加上一點額外距離 所以它比之前那些卡扣建模更簡單也更快捷 因爲之前那些你可能還要微調外輪廓 或是用樣條曲線去建模 而這個只需要簡單的直線切口 外加一個外側的按鈕 但你又得處理對稱性的問題 當然，你可以做成這種雙向版本 把這邊做短一點 另一側再弄一個同樣的結構 設計這類卡扣有很多種方法，但這是非常常見的一種 在注塑類設計中經常出現，但大家會嘗試去 3D 打印它們 卻不知道將它調整到正確的打印方向 這些結構也會非常有用，因爲它們可以起到支撐的作用 理論上，你可以沿這邊的任何位置 插入它們，按壓滑入並撐起上方區域 所以你可以在這裏的插槽放一個，在那裏的插槽再放一個 它就能帶給你想要的完美的卡扣控制效果 因此，你實際上能得到一種漸進式的卡扣 它不再是單一固定點 而是當零件從一點移向另一點時 可以隨之一路移動固定的結構 此外，按鈕式尖端非常便於插拔 這不同於那些硬核的外側直邊 硬邊緣一旦鎖住，就幾乎是永久性的 因爲它們在裏面並沒有彎曲退回的設計 所以設計這類卡扣，在許多不同場合都能派上大用場 但是這裏我們遇到了一個問題 我們展示的所有卡扣都是單面的 有一側壓入零件內部，然後扣住 但如果你想在四周邊緣都做卡扣呢 顯然你依舊可以這樣打印 但如果你要在底部這四個邊上打印 想要這邊卡住 這裏和這裏都卡住 就像是一個蓋子或是個內部插槽 如果你這樣打印的話 頂部卡扣最終會橫跨這裏 導致斷裂 意味着頂部是這樣橫跨打印的 左側是那樣打印的 底部的筍舌你甚至都無法打印正確 所以這種設計根本行不通 所以你首先要解決的是 如果要設計這種四向卡扣 該怎麼設計 才能避免垂直打印 避免層紋橫跨卡扣導致最終斷裂 但要設法把它像這樣側放 最簡單的解決辦法就是旋轉 旋轉90度 現在每一個卡扣凸緣都處於打印平面內了 所以它們都具有柔韌性 能夠插入你需要的任何零件 並且效果很好 現在這個零件有幾個問題 第一如果你這樣打印向下的部分都沒問題 因爲第一層從熱牀開始 以45度角筆直向上打 但同時你這裏也有向上的凸緣 這些最終會需要支撐 否則就在那裏產生瑕疵層 這可能會毀了你的打印 因爲這裏會發生下垂，外側邊緣支撐的並不好 所以你必須在它下面生成支撐結構，這很不理想 你肯定不想要支撐 另一個問題是，你其實並不需要這個內部主體 要讓這個零件起作用，它完全沒有必要存在 它唯一的作用是防止卡扣過度彎曲，這個功能倒也行 它可以限制一些柔韌度 但如果你真想做出最佳零件，只要避免打印這塊區域 它不起任何作用，也不提供任何支撐 所以完全沒有理由把那麼多體積浪費在那裏閒置 所以我們在做了倒角之後 就可以把它呈90度放置 順便說一句 這是一個非常實用的通用技巧 我們有另一期視頻專門講解傾斜零件 以及如何處理這類大零件 防止它們倒塌 避免不對稱的零件突然傾覆毀了打印 你可以翻閱大寶貝之前的一支視頻來找到它 接下來我們要設計一個完美版本 徹底解決所有問題 但這到底爲什麼重要呢 爲什麼要以正確的方式重新設計 因爲以前設計這種凸緣卡扣 是針對注塑成型的 那是傳統的製造方式 現在你可以使用成千上萬臺機器 任何人都可以上傳3D模型 並調用1000臺機器進行打印 直接幫他們把模型打包並寄給客戶 這在以前是完全不可能做到的 但要用好它你得了解你所用的工藝 並懂得如何去優化 以獲得儘可能好的結果 3D打印能造出你想要的任何零件 但你需要專門爲它進行設計 通常這叫做面向製造的設計 但更要留意麪向增材製造的設計 因此學習這些不同技巧 創建你需要的結構 並針對該工藝進行優化 能幫你節省成本創造出質量高得多的產品 並讓你能利用這些現代服務 以前所未有的方式幫助你的業務實現增長 我們剛纔遇到了需要支撐的地方 以及中心多餘體積的問題 如果我們通過去除這些懸垂部分 來徹底消除這些問題會怎樣呢 它看起來大概是這樣的零件 仍然像這樣平放在熱牀上打印 但爲了消除懸垂，我們只要在所有邊緣切出一個45度的倒角 現在這裏就不再是需要支撐的懸垂，而是筆直的倒角了 它們依然具備我們想要的所有柔韌性，而且沒有背部阻擋 所以卡扣確實有可能被我折斷，但我們的可控性更強了 並且重新修改模型，讓它們變厚也更容易 如果想要更硬的卡扣也能兼顧 此外，首層也變得更簡單了 以前的首層是這種分叉的形狀 外面有這些容易失敗的端點 需要把它們連回主體或加上防翹邊緣盤 現在只要打一個簡單的三角形 這樣我們就消除了首層所有的複雜性 將其變成了一個簡單的矩形 然後我們消除了其餘部分所有的懸垂 同時還減去了零件內部的大量冗餘體積 所以最終我們得到的設計簡單得多，也堅固得多 可靠性遠勝從前 並且能非常輕鬆地進行生產打印 所以現在這個零件可以直接扣入位 佔據你想要的任何空間 並且它比之前那個更堅硬 因爲那個只做了很薄的凸緣 而現在這個我們可以隨心所欲地增加厚度 如果需要的話 我們還能把卡扣按鈕做得更大 所以歸根結底 你能使用的最簡單的技巧之一 就是真正弄懂你的打印方向 如果你懂了 你就能把你所有需要的特徵 放在合適的打印方向上 以此確保它們堅固可靠 這樣你就不會弄出容易斷裂的零件 因為最常發生的情況是 人們只會簡單的把零件這樣垂直打印 然後一上手操作卡扣就斷了 這是因為他們還在沿用一種有點過時的設計風格 毫不誇張的說 只要旋轉90度就能獲得極高的強度和可靠性 幾乎不可能損壞這個零件 因為四個方向的受力都順著層紋方向 只需將類似這種設計變成像這樣再變成那樣 現在你就造出了一個堅固可靠的結構 它可以用於任何應用場景之中 而且性能比其他設計只強不弱 因為說來奇怪 這種外側有4個按鈕的零件 非常難開模注塑 或者說開模的成本極其高昂 但在3D打印中 這種結構簡直不費吹灰之力 因爲你對模型有極強的控制力 能夠創建出任何想要的幾何形狀 看看它能如何助推你的業務發展 或者只是爲3D打印時代的到來做好準備 它能讓你大規模地創建真實產品 明天你就能直接造出10萬個這種零件 而無需等待開模或者去切削模具 你不僅省去了那筆成本 你還省去了模具運輸 還能隨時修改設計 就這樣了 祝大家有個美好的一天 本視頻由大寶貝一直精教 謝謝觀看 下個好視頻見