Bộ tạo ốc vít 3D cho FreeCAD (Tối ưu hóa bước ren)

Mô tả gốc bởi Iker Libano | KNIN Custom, được sao chép và điều chỉnh cho phiên bản FreeCAD (các thay đổi được in nghiêng):

Cập nhật: Bộ tạo này được thiết kế trên FreeCAD 1.1.1, vì vậy bạn cần dùng FreeCAD 1.1.1 hoặc mới hơn để sử dụng.

Bộ tạo ốc vít in 3D dành cho FreeCAD

Đây là file FreeCAD có thể chỉnh sửa hoàn toàn, được thiết kế để tạo ra các loại ốc vít tối ưu hóa riêng cho in 3D.

Hầu hết các ren hệ mét tiêu chuẩn đều được thiết kế cho gia công kim loại, không phải cho in FDM. Điều này có nghĩa là chúng thường có:

• Biên dạng ren quá nhọn
• Phần nhô ra (overhang) không được hỗ trợ
• Đầu ren nhỏ và dễ gãy
• Độ sai số không đáng tin cậy

Bộ tạo này giải quyết các vấn đề trên bằng cách cho phép bạn tùy chỉnh hoàn toàn hình học của ren dựa trên:

• Máy in của bạn
• Vật liệu bạn dùng
• Chiều cao lớp in (layer height)
• Kích thước đầu phun (nozzle)

Mục tiêu rất đơn giản: Tạo ra các loại ốc vít in ổn định và hoạt động hiệu quả.

Các tính năng

• File FreeCAD tham số hóa hoàn toàn
• Có thể tùy chỉnh góc ren
• Có thể tùy chỉnh tiết diện ren tối thiểu
• Có thể tùy chỉnh độ sai số (clearance)
• Tự động tạo đai ốc (nut)
• Có thể tùy chỉnh chiều cao đầu ốc
• Có thể tùy chỉnh chiều cao đai ốc
• Có thể tùy chỉnh độ vát mép đầu ốc
• Có thể tùy chỉnh độ vát mép đai ốc
• Phần thân lỗ
• Phiên bản ốc vít cắt ngang để tăng độ bền
• Tối ưu hóa đặc biệt cho in FDM
• Hoạt động tuyệt vời với PLA và PETG

Video YouTube

Giải thích chi tiết và phân tích kỹ thuật ở đây:

Video giải thích:

• Cách hoạt động của các ren in 3D
• Tại sao các ren tiêu chuẩn thường thất bại
• Cách tối ưu hóa ốc vít cho in FDM
• Cách sử dụng bộ tạo này
• Cách tạo ốc vít in 3D cứng cáp hơn

Quan trọng: Cách ren in 3D hoạt động

Ren hệ mét tiêu chuẩn thường KHÔNG lý tưởng cho in 3D.

Có 2 vấn đề lớn:

1. Góc overhang

Các góc ren quá nhọn tạo ra cấu trúc không được hỗ trợ. Máy in của bạn sẽ phải in lơ lửng trong không trung, gây ra hiện tượng võng và độ chính xác kém.

Bộ tạo này cho phép bạn điều chỉnh góc ren để ốc vít in ra sạch sẽ mà không cần support.

Giá trị khuyến nghị:

• 35° → hiệu suất cơ học tốt hơn
• 45° → độ tin cậy tối đa

2. Đầu ren nhọn và nhỏ

Ren tiêu chuẩn thường kết thúc bằng các điểm cực nhỏ và nhọn. Máy in FDM có giới hạn vật lý về chi tiết nhỏ nhất mà chúng có thể in ổn định. Nếu đầu ren quá mỏng, ren sẽ trở nên không đồng nhất và dễ gãy.

Tham số SECTION_MIN kiểm soát phần phẳng tối thiểu ở đầu ren.

Giá trị khuyến nghị:

• Tối thiểu 0.3 mm
• Giá trị cao hơn = dễ in và ren chắc chắn hơn
• Giá trị thấp hơn = ren gọn gàng hơn và lợi thế cơ học tốt hơn

Các tham số người dùng

Chỉ nên sửa đổi các tham số không bị ẩn.

THREAD_LENGTH

Chiều dài của phần ren.

DIAMETER_EXT

Đường kính ngoài của ốc vít.

SECTION_MIN

Phần phẳng tối thiểu ở đầu ren.

ANGLE

Góc của thành ren.

CLEARANCE

Khoảng cách giữa ốc vít và đai ốc. Khuyến nghị: 0.15 mm.

NUT

Hệ số nhân kích thước đai ốc (1 = tiêu chuẩn, 2 = gấp đôi...).

CHAMFER_TIP

Kích thước vát mép đầu ốc (0 mm là không vát)

CHAMFER_NUT

Kích thước vát mép đai ốc (cả hai mặt), nếu để 0 thì đai ốc sẽ không được vát

BOLT_HEAD_HEIGHT

Chiều cao đầu ốc (nếu để 0, kích thước sẽ theo tỷ lệ của NUT)

NUT_HEIGHT

Chiều cao đai ốc (nếu để 0, kích thước sẽ theo tỷ lệ của NUT)

HOLE_HEIGHT

Chiều cao phần lỗ được tạo ra

3. Xuất mô hình của bạn

File FreeCAD chứa bốn phần bạn có thể xuất:

• Screw Vertical Print: Dùng để in ốc vít theo chiều dọc
• Nut: Đai ốc tương ứng với ốc vít đã tạo
• Hole Body: Thân lỗ cần thiết cho ốc vít (có thể trừ đi từ các thiết kế khác của bạn)
• Screw Horizontal Print: Ốc vít được chia làm đôi để in theo chiều ngang kèm miếng căn chỉnh

Lưu ý

• Đây là phiên bản 1 và sẽ còn cải tiến theo thời gian.
• Một số tổ hợp tham số có thể tạo lỗi FreeCAD (đôi khi có thể giải quyết bằng cách thay đổi 1 μm như ở SECTION_MIN).
• Các nhãn màu đỏ cập nhật tự động và có thể mất vài giây.
• Dự án này chủ yếu được thiết kế cho máy in FDM.

Phản hồi / Đề xuất

Nếu bạn có ý tưởng, cải tiến hoặc tìm thấy lỗi, đừng ngần ngại để lại bình luận.