Una guía para producir bisagras sólidas impresas en 3D para sus prototipos

La creación de prototipos a través de la fabricación aditiva le permite ver todo el ensamblaje en condiciones de funcionamiento y realizar ajustes cuando sea necesario. Sin embargo, una bisagra impresa en 3D trae algunas complejidades a la configuración, aunque las bisagras vivas son un concepto bastante simple.

Hay formas de evitarlo usando cintas o ensamblando componentes más pequeños. Sin embargo, no son tan efectivos como imprimir toda la pieza junta. Los prototipos en esos casos tampoco son precisamente como tu producto final.

La impresión 3D de la bisagra es una alternativa excelente, pero complicada, que garantiza que sus prototipos sean perfectos. Si bien es difícil, todavía hay maneras de asegurarse de obtener los mejores resultados.

Este artículo analizará las mejores prácticas para desarrollar excelentes bisagras impresas en 3D que funcionen bien y garanticen que sus prototipos son exactamente lo que necesita.

Bisagras impresas en 3D:una breve descripción

Las bisagras vivas son uno de los elementos mecánicos más simples que conectan dos partes rígidas. Desde las cosas más pequeñas, como las puertas, hasta una configuración industrial elaborada, encontrará bisagras en todas partes.

Las bisagras impresas son exactamente lo que sugieren sus nombres. También funcionan de la misma manera, sin embargo, la diferencia está en su diseño. Construir una bisagra que reproduzca exactamente la pieza original en el prototipo es un desafío, pero tendrá que utilizar los materiales y las técnicas adecuadas.

Como regla general, es importante recordar que cualquier componente móvil impreso en 3D, incluidas las bisagras vivas, requiere espacios de aire. Deberá agregar estos espacios de aire o espacios negativos en su diseño para obtener los prototipos más realistas.

Sin embargo, habrá muchos casos en los que deberá modificar un poco su diseño para que sea adecuado para el moldeo por inyección o cualquier otro proceso de fabricación que seleccione.

Las ventajas de imprimir en 3D una bisagra para la creación de prototipos

Las bisagras son una excelente solución si está buscando una solución viable y de bajo costo para unir dos partes rígidas. Ofrecen una conexión segura y funcional con la flexibilidad de abrir y cerrar cosas.

Las bisagras impresas en 3D vienen con el mismo conjunto de ventajas que cualquier bisagra. Dependiendo de la aplicación, optará por imprimir una bisagra en partes o imprimir todo junto. Ambas son formas viables, pero la última es mejor. Aquí hay algunas razones por las que.

1 – Costes reducidos

Las bisagras vivas son bastante simples en sus operaciones. Imprimir todo junto en lugar de partes separadas reduce los costos generales. Si confía en un servicio de impresión 3D, entonces sabrá lo importante que es reducir los costos de la impresión 3D tanto como sea posible al enfocarse en todos los factores determinantes.

No tiene que dedicar tiempo al montaje u otros procesos posteriores. Sin embargo, necesitará un poco más de tiempo durante la fase de diseño, ya que las bisagras tienen diferentes requisitos de diseño.

2 – Durabilidad mejorada

Las bisagras deben abrirse y cerrarse repetidamente. La impresión 3D de las estructuras generales le brinda la durabilidad adicional que necesita para garantizar que su prototipo permanezca en las condiciones perfectas que necesita.

3 – Mejor apariencia

Finalmente, es posible que deba presentar su prototipo frente a los inversores o su jefe. Por lo tanto, una bisagra adecuada con excelentes acabados superficiales brinda la imagen real del diseño y simplemente se ve mejor que cualquier otra solución regular al mismo tiempo. ¿No es excelente?

7 formas de desarrollar la mejor bisagra impresa en 3D para cualquier prototipo

Ahora que conoce los conceptos básicos de una bisagra impresa, la siguiente pregunta es cómo hacer una. Es importante reiterar una vez más que la impresión 3D de una bisagra es un poco compleja a pesar de la simplicidad del componente en sí.

Por lo tanto, hay varios factores a considerar cuando decide comenzar el proceso de impresión de la bisagra viva. Algunos de ellos son el diseño en sí, sus dimensiones, el material, la orientación, el proceso y los post-procesos que haces. Echemos un vistazo a cada uno de ellos en detalle.

1 – El diseño de bisagra impreso en 3D

Antes de aprender a imprimir una bisagra en 3D, debe conocer sus elementos de diseño. Los requisitos de diseño para bisagras impresas son muy similares a los regulares. Debe seleccionar un radio inferior apropiado y un rebaje más estrecho para las mejores operaciones.

El diseño dicta la cantidad de estrés en su bisagra viva. Cuanto más estrés en él, antes fallará. Entonces, debes tener cuidado al respecto.

2 – Grosor de la bisagra

El grosor es otro parámetro que debe tener en cuenta durante la fase de producción. Las bisagras deben tener un máximo de 2 contornos, ya que ayuda con el proceso de impresión.

Generalmente, existe una relación directa entre el espesor de la pared de la bisagra 3D y el número de ciclos antes de fallar. Sin embargo, debe tener cuidado con la dificultad de fabricación y las tensiones de tracción, que también aumentan con el espesor del material.

3 – Propiedades de los materiales

Las bisagras requieren fuerza, resistencia y flexibilidad. Cualquiera que sea el material que elija, debe tener una alta resistencia al impacto y las propiedades adecuadas del material de acuerdo con las operaciones repetidas sin ningún temor.

4:la impresora adecuada para el trabajo

No todas las impresoras 3D son iguales. Los expertos saben que diferentes tipos de impresoras funcionan bien con diferentes tipos de materiales y diseños. Como diseñador, debe asegurarse de utilizar la mejor combinación para obtener excelentes resultados.

La impresora adecuada le dará el mejor costo y versatilidad. Las bisagras impresas o cualquier otro prototipo de impresión 3D tienen una ventaja inherente. Puede probar numerosas iteraciones y variaciones del diseño sin ninguna configuración adicional. Por lo tanto, la impresora que seleccione también debe tener las características requeridas que necesita.

5 – Orientación de impresión

Según el tipo de impresora que esté utilizando, deberá tener cuidado con el avión que seleccione. Por ejemplo, las impresoras FDM con piezas en el plano horizontal ofrecen más resistencia. Durante la fase de impresión, deberá tener cuidado con la configuración y las calibraciones que seleccione. De lo contrario, su bisagra no será tan efectiva.

6 – Proceso de impresión 3D

Junto con los procesos y el material, también debe tener cuidado con la tecnología que seleccione. Se aplican diferentes reglas de diseño y los siguientes procesos de impresión 3D funcionan mejor con bisagras vivas.

1. Modelado de deposición fundida (FDM)
2. Sinterización selectiva por láser (SLS)
3. Lanzamiento de material

7 – Posprocesamiento

Generalmente, los materiales impresos en 3D no necesitan ningún procesamiento posterior. Sin embargo, puede aumentar las propiedades de fatiga mediante el recocido después del proceso de impresión.

El recocido es un proceso simple en el que se calienta el material hasta que se vuelve flexible. Una vez que alcance esa temperatura, deberá esperar a que se enfríe. Hágalo varias veces y su bisagra impresa podrá soportar más carga y ofrecer mejores resultados.

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Ejemplos de bisagras impresas en 3D

Ahora que conoce los beneficios de imprimir una bisagra en 3D, es hora de ver algunas variaciones populares que puede obtener de una bisagra impresa en #D. Algunos de ellos son prototipos reales, mientras que otros son simples pruebas de concepto.

Estas son las 5 variaciones principales de diseños de bisagras impresas.

La bisagra paramétrica

La bisagra paramétrica es quizás la variación más simple, pero también la más versátil que existe. Puede encontrarla en sus puertas o en cualquier otro ensamblaje en el que necesite conectar dos elementos rígidos.

Para bisagras impresas en 3D, esta variación requiere delicadeza y las características técnicas correctas. Hágalo bien y puede ayudar en la creación de prototipos e incluso usarlo para reforzar o reemplazar las bisagras defectuosas en sus aplicaciones diarias.

Clip de bolsa

Este es otro artículo común con un diseño extremadamente simple y una gran cantidad de aplicaciones domésticas. Es una sencilla pieza plegable que se coloca encima de una bolsa abierta para volver a sellarla. El hilo único en el clip de la bolsa puede permitirle almacenar alimentos esenciales de una manera que conserve su frescura durante más tiempo.

Caja con bisagras

Esta prueba de concepto tiene numerosas aplicaciones en la industria de consumo debido a su potencial de envasado. Sin embargo, las aplicaciones de las bisagras son bastante limitadas en este dominio.

Robot articulado

Esta es otra aplicación de bisagra con mucha versatilidad. Puede combinar rótulas y bisagras para crear varios elementos, incluido el diseño de un robot o figuritas.

Cadena portacables

Las cadenas portacables comprenden numerosas bisagras unidas y tienen múltiples aplicaciones en maquinaria industrial, ascensores, etc. Prototiparlas con bisagras impresas en 3D puede ayudarlo a perfeccionar el diseño y garantizar su viabilidad.

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Preguntas frecuentes sobre bisagras vivas impresas en 3D

¿Puedo imprimir piezas en 3D que se mueven?

Si, absolutamente. Es más que posible imprimir piezas móviles en 3D. Puede imprimir sus partes por separado y ensamblarlas más tarde o imprimir todo a la vez. El enfoque depende de múltiples factores, como la complejidad del diseño, las propiedades del material, las capacidades de la impresora y mucho más.

¿Por qué son importantes las bisagras impresas en 3D?

En general, una bisagra o cualquier otro diseño lo ayuda a crear prototipos de manera efectiva. Puede crear una prueba de concepto y muchas otras variaciones del producto antes de invertir más dinero en un moldeo por inyección o cualquier otra configuración de fabricación de gran volumen.

¿Existen impresoras especiales para imprimir bisagras vivas en 3D?

No, no hay impresoras específicas diseñadas específicamente para bisagras. En teoría, cualquier impresora D puede proporcionarle una excelente bisagra impresa siempre que cumpla con los requisitos de diseño y otros pasos básicos. Sin embargo, tener la combinación correcta de material, impresora y enfoque de diseño es importante. Puede hacerlo usted mismo o incluso recibir ayuda de un servicio de impresión 3D para proyectos importantes con poco o ningún margen de error.

¿Hay algún material recomendado para las bisagras impresas en 3D?

Mientras que las bisagras diseñadas a partir de la impresión 3D pueden ser de cualquier material. A menudo encontrará una bisagra viva de PLA o una bisagra viva de PETG más fácilmente. Aparte de eso, el nailon, las diferentes combinaciones de resina y los materiales similares al caucho son excelentes opciones