ЗD-ПРИНТЕР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПОМОЩНИК В СТОЛЯРНОЙ МАСТЕРСКОЙ

© Автор: Дмитрий Попков

Начну с самого простого жизненного примера. Первые полезности для мастерской, которые я напечатал на SD-принтере, — переходники и соединители для шлангов пылеудаления. Как и во многих любительских мастерских, в моей — целый «зоопарк» разнокалиберного инструмента с различными присоединительными диаметрами шлангов пыле-, стружкоотсосов от 15 до 100 мм.

И сама система сбора стружки у меня самодельная — на базе садовой воздуходувки и бака-циклона. Нужных соединителей или нет в продаже, или нет в природе. Раньше я решал задачу стыков, вытачивая деревянные переходники, но это громоздко и не всегда стабильно. Но я уже забыл про эти проблемы — любую нужную мне конфигурацию проектирую и печатаю на 3D.

Мое погружение в мир 3d-печати началось чуть более года назад, когда мы с сыном в одну из свободных суббот февраля съездили на первый российский фестиваль зВ-печати, организованный 3dtoday в Петербурге. Исключительно из любопытства — ничего про это не знали, кроме обрывочных новостей. Каково же было мое изумление, когда на этом фестивале вживую увидел, что 3d-печать — это уже вполне созревший набор технологий, часть из которых доступна даже домашним пользователям! И мне открылись глаза на новые фантастические возможности, которые дают аддитивные технологии.

Я полагаю, что название «аддитивные» эти технологии получили от английского слова add — добавлять. Это технологии создания предмета с «чистого листа» путем его послойного, как правило, «выращивания». Фрезерная ЧПУ-обработка — это обратный метод, когда из заготовки удаляют лишний материал. 3d-печать, в отличие от фрезерования, – чистый, безотходный и практически бесшумный процесс. Набор технологий печати, материалов для них и областей применения уже достаточно внушительный: от строительства жилых домов послойной заливкой бетона до печати из металла элементов космических кораблей. Для домашнего же применения сейчас доступны две технологии: FBM (Fused Bepsition Modelling) и SLA (Stereolithography Apparatus).

ВНЕШНИЙ ВИД 3D ПРИНТЕРА

С помощью SLA печати (лазерная стереолитография), где лазером происходит отверждение полимерной смолы, можно получать очень точные детали, однако использование дорогих специальных жидких смол — всё же серьёзное препятствие, чтобы заниматься этим любителю, поэтому наибольшее распространение на сегодня имеет технология FBM. FBM — моделирование методом послойного наплавления специального пластика. Пластиковая нить разогревается и экструдируется через узкое (стандартный размер — 0.4 мм) сопло, движущееся в соответствии с G-кодом, построенным на основе 3d-модели специальной програм-мой-слайсером и последовательно наносит тонкие слои пластика, которые спекаются между собой.

Уже через ю дней после фестиваля у меня на кухне поселился такой FBM-принтер. Да-да, на кухне! Он компактный, относительно тихий, не пылит и никому не мешает.

Несколько слов про бытовые FDM-принтеры. Огромную роль в распространении и популяризации 3d-печати сыграл чешский изобретатель Йозеф Прюша, который разработал максимально простую, надежную и дешёвую схему кинематики 3d-принтера и опубликовал эту схему под свободной лицензией, допускающей копирование. Он и его компания делают очень хорошие принтеры Prusa i3, но на его схеме вездесущие китайцы быстро сделали похожие приборы по более доступной цене. Самый популярный на сегодня — Ender3 от Creality. Пластиков тоже существует много разных видов, я пока использую только PLA — полилактид, биоразлагаемый пластик на основе молочной кислоты. Сырьем для его изготовления служат кукуруза и сахарный тростник.

Шаблон для выставления угла заточки

Чем и на чём печатать, понятно. Теперь поговорим о том, что печатать. Не будет преувеличением сказать, что в сети есть миллионы готовых 3D-моделей, которые можно материализовать на 3d-принтере. Самый известный и популярный сайт-агрегатор — thingiverse.com. И всякого рода приспособлений и устройств для мастерской, а ведь нам интересна сейчас именно эта тематика, там предостаточно — один лишь запрос на поиск по ключевому слову workshop выдает перечень на 145 страниц. Много интересного и действительно полезного. На первое время, пока осваиваете печать, недостатка в идеях не будет. И всё же всегда будут возникать ситуации, когда именно вашу задачу, именно в вашем уникальном случае никто еще не решал или не оцифровал. И тогда придет время освоить основы 3D-моделирования. Чтобы это не казалось сложным, расскажу небольшую историю. Когда я начал разрабатывать и печатать собственные устройства и делиться моделями в сети, со мной связался один датчанин. Я тогда делал линейку приспособлений для заточной системы токарных резцов. Мой коллега оказался преподавателем токарного дела, он некоторое время назад перенес инсульт, после которого появился тремор рук. Мои приспособления оказались для него в буквальном смысле жизненно важны. Он токарь с огромным стажем и ворохом идей, часть из которых мы совместно реализовали — я моделировал, а он заказывал печать у своих учеников. Через месяц он купил собственный принтер и освоил печать, а еще через месяц начал делать первые шаги в моделировании. И только тогда я узнал, что ему 67 лет!

Направляющая для заточки скошенного ножа. Направляющая для заточки обдирочного резца. Направляющая для заточки отрезного резца с профилем алмаза. Устройство настойки заточного приспособления для желобчатых резцов (а)

Расскажу немного о своих 3D-разработках. Мой круг интересов вращается в основном вокруг токарного дела, поэтому и разработки находятся в основном в этой области. Для заточки резцов я использую CBN-диски + систему позиционирования Wolverine grinding jig. Такие диски стабильны в размерах и грызут любой металл не хуже алмаза, а система позиционирования включает в себя настраиваемую платформу и устройства заточки для полукруглых резцов. Отличный комплект, позволяющий получить очень острую заточку любого токарного инструмента.

Одна проблема — не существует способов быстро и прецизионно точно повторить заточку. Именно быстро и прецизионно точно, как на R.Sorby ProEdge. Все существовавшие способы и вспомогательные устройства не давали нужного мне результата. Я решил эту проблему, смоделировав набор прецизионных трехмерных шаблонов и приспособлений, которые дают однозначную повторяемость заточки всех видов токарного инструмента. Шаблоны именно трехмерные и дают точное позиционирование в нескольких плоскостях, чего часто невозможно достичь обычными способами.

Устройство настойки заточного приспособления для желобчатых резцов (б) Устройство настойки заточного приспособления для желобчатых резцов (в)

А получившийся шаблон для настройки устройства заточки полукруглых резцов такой сложной формы, что, наверное, и фрезеровкой изготовить невозможно — или печать, или отливка.

Вообще, трехмерная послойная печать дает возможности, недостижимые другими способами изготовления. Можно, например, напечатать работающее неразъемное подвижное соединение. Ради интереса и проверки возможностей принтера напечатал как-то цельные работающие подшипники — да, это реально. В ходе таких экспериментов вычислил, что можно управлять размерами печати с точностью 0, 03 мм! Но вернусь к теме разработок для мастерской. Особо выделю смоделированное простое и уникальное устройство для заточки скошенных ножей с радиусной режущей кромкой (round edge skew chisel) — ничего подобного в мире любительской заточки пока не было. Наведя порядок в заточке, занялся приспособлениями для токарной обработки. Огромное поле для деятельности, которое только начал пахать:

– трехмерные шаблоны для кулачков токарных патронов — для быстрой и точной подгонки шипа или выемки на заготовке под определенный размер кулачков. Смоделировал версии основных размеров для патронов Nova/R.Sorby и для популярного на западе Vicmarc по просьбе моего датского друга;

• – пластиковые кулачки для патронов различного типа под специальные задачи;
• – конусы-держатели для вытачивания сфер заданных размеров для разных типов центров;
• – переходник на токарный станок для стандартной шлифовальной тарелки от УШМ;
• – вставные резьбовые соединения с резьбой особого профиля для точёных шкатулок;
• – специализированная линейка для выставления/ снятия размеров кронциркуля;
• – чаши вакуумного патрона и пр.

Всего сейчас у меня опубликовано две дюжины разработок, и большинство из них имеет вариации разных типов и размеров. Ознакомиться с ними можно на https://www.thingiverse.com/_dvp_/designs или просто задать мой ник _dvp_ (нижние подчеркивания в начале и конце) в поиске на thingiverse.

Как то я делился схемой универсального люнета, и Вы могли заметить, что для зажима колёсиков в нём были использованы пластиковые рукоятки — они напечатаны. Это гораздо удобнее типовых «барашков».

И коротко о том, в чем моделировать. Самый простой способ начать — online-ресурс https://www. tinkercad.com. Там настолько все просто, что разберется даже ребенок, при этом я видел очень сложные модели, сделанные на этом очень простом ресурсе. Но все же, когда убедитесь, что ничего заоблачно сложного в моделировании нет, то рекомендую дальше переходить на Fusion36o. Это уже серьезный инструментарий для задач любого уровня. Он бесплатен для некоммерческого применения, прост в освоении, в сети есть море обучающих ресурсов, в том числе пара качественных русскоязычных каналов на YouTube.

Приспособление для заточки ножей с радиусной режущей кромкой. Набор

В завершение еще одна маленькая история, связанная с применением 3d-печати. Наш молодой кот не выдержал натиска весны и сиганул с балкона. Неудачно — сломана лапа. После операции смоделировал и напечатал ему лангету специальной формы с ребрами жёсткости и под его размер. Она выручала нас целый месяц и кроме поддержки не давала коту срывать с себя повязки. Мне тоже пришлось посещать поликлинику в самый разгар пандемии. Напечатал и передал персоналу этой клиники пару десятков специальных держателей для лицевых масок. Некоторым с таким держателем удобнее, когда приходится носить маску целый день.

Эти примеры показывают, насколько широк диапазон применений 3d-принтера, который рано или поздно появится в вашей мастерской. Универсальный помощник, наделяющий вас невиданными до этого времени возможностями.

---

Ссылка по теме: Литейно-вакуумная установка своими руками как замена 3d принтеру в домашних условиях

---

3D ПРИНТЕР ДЛЯ МАСТЕРСКОЙ – ВИДЕО

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

---

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!