[Перевод] Алюминиевый профиль как универсальный ресурс для сборки чего угодно. Часть 2
В прошлой статье мы говорили о типах алюминиевого профиля, видах крепежа и других нюансах. Сейчас наступила очередь добавить к профилю еще один отличный инструмент — 3D-печать. Воистину, используя алюминиевый профиль и напечатанные на принтере пластиковые детали можно собрать все, что угодно.
Те из нас, кому повезло иметь собственные мастерские, могут применять деревообработку, сварку или металлобработку. Но если мастерской нет или она небольшая, либо использование всех этих методов по какой-то иной причине невозможно, лучше обратиться к 3D-печати и алюминиевому профилю.
Все можно построить из профиля
В прошлой статье уже были приведены в качестве примера некоторые проекты, где использовался алюминиевый профиль. Например, вот этот регулируемый модульный рабочий стол из ДСП и профиля.
При помощи 3D-принтера можно создавать нестандартные соединения для алюминиевого профиля, которые отличаются от тех, что есть в большинстве каталогов. Как правило, стандартные крепежи предназначены для соединения профиля под прямым углом. При помощи печати можно создавать соединения любой формы.
С их помощью крепить профиль можно под любым углом — 30, 45 или 60 градусов — изготовить подобное несложно. Пример нестандартного пластикового соединения показан выше.
Нестандартный — не означает сложный
Это действительно так — мы можем объединить купленные компоненты (профиль и часть крепежа) с изготовленными собственноручно элементами. Алюминиевый профиль при этом обеспечивает общую структуру изделия, а пластик связывает направляющие вместе, задавая определенную форму и поддерживая ее. Давайте посмотрим, как можно изготовить крепления для построения нестандартных углов.
Проектирование креплений выполняется в любой CAD-программе. Как правило, это задача обработки прямоугольного твердого тела с выемкой нескольких цилиндров для создания монтажных отверстий. Соединение с трехсторонним профилем, выполненное на 3D-принтере, обычно достаточно прочное, чтобы обеспечить нужную жесткость конструкции. Начать проектировать можно с малого, постепенно совершенствуя навыки.
Пример: сложные углы без проблем
Мой проект, робот из алюминиевого профиля, слишком сложен, чтобы печатать его как единое целое. Поэтому я разделил корпус на отдельные части, связанные вместе креплениями, напечатанными на 3D-принтере.
Посмотрите на углы, под которыми закрепляются элементы профиля. Ни один поставщик крепежа не предоставит нечто подобное, поскольку соединение нестандартное. Более того, и без того кастомизированный пластиковый элемент усложнен дополнительными отверстиями для подшипников и некоторых других элементов. Это задача как раз для 3D-принтера.
Цель статьи — показать возможности самодельных соединений, так что пока не будем углубляться в сложные темы. Но все же стоит отметить важные для нас особенности 3D-печати, которые имеют значение для создания сложных структур.
Так, ориентацию слоя и другие параметры пластиковых деталей необходимо тщательно подбирать, поскольку, если превысить расчетный лимит (нагрузка на изгиб и т.п.), деталь просто поломается, разламываясь вдоль слоя. Для каждой оси стоит использовать минимум два крепежа, разнесенные между собой на определенную ширину для распределения рабочей нагрузки. Использование лишь одного приведет к повышенной нагрузке и возможному нарушению конструкции.
Небольшая хитрость: замена т-образной гайки, вставки и чего угодно
После того, как индивидуальное соединение для проекта готово, мы сталкиваемся с другой проблемой — необходимостью приобретения специализированных крепежными элементами. В прошлой статье они подробно обсуждались. Чаще всего это вставки и гайки для Т-образного паза. Форма таких элементов специально предназначена для встраивания в паз алюминиевого профиля. Купить такой крепеж несложно, проблема не в его недоступности или редкости, а в том, что он достаточно дорогой.
Альтернатива — использование обычных гаек вместо Т-образных. Стандартные гайки совместимы не со всеми разновидностями профиля, а лишь с Misumi 3 Series. Компания Misumi предлагает и специализированные гайки, которые стоят около 9 долларов за 100 штук. В то же время обычные M3 стоят примерно 0,88 доллара за 100 штук. Их мы и будем использовать, решив попутно парочку проблем.
Первая проблема — обычная гайка, хотя и подходит по размерам к пазу в профиле от Misumi, не обеспечивает настолько же плотного и качественного сцепления с профилем, что специализированная гайка. Во-вторых, специализированный крепеж обычно удерживается на месте пружиной, но если использовать обычную гайку, никаких пружин мы не получаем. Получается, что лучше заплатить за специализированный крепеж, чтобы не было потом проблем?
Нет, поскольку у нас есть 3D-принтеры. И они способны распечатать то, что решит обе указанные выше проблемы. Плюс ко всему, собирать готовые элементы будет удобно. На картинке ниже показан пластиковый элемент, который и нивелирует проблемы. Во-первых, у этой детали есть небольшой выступ, который действует по аналогии со специализированной пружиной, закрепляя соединение. Во-вторых, этот пластиковый элемент облегает гайку, так что она держится не хуже, чем специализированная. Ну и в третьих, есть еще специализированный выступ (reposition hook), который дает возможность изменять положение крепления, не разбирая все соединение.
Толщина элемента соответствует ширине сопла 3D-принтера, что позволяет без проблем поместить пластиковое крепление в пазу профиля, экономить пластик и быстро печатать. Излишним будет говорить, что этот элемент — одноразовый, вторично его использовать после разбора соединения нельзя.
Попробуйте этот способ крепления профиля — возможно, он вам пригодится и станет основным.
