3D -tulostuksen johtavat napsautukset grafeeni -PLA: lla: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Seuraa lisää tekijältä:

Tietoja: suunnittelija, nahka -ninja, tekniikan tutkimusmatkailija, manikyyrin tuhoaja Lisätietoja rachelfreirestä »

Tämä opettavainen asiakirja dokumentoi ensimmäisen yritykseni 3D -tulostaa johtavia napsautuksia kankaaseen. Halusin tulostaa 3D -naispuolisen napsautuksen, joka muodostaisi yhteyden tavalliseen metalliseen uroskiinnitykseen.

Tiedosto mallinnettiin Fusion360: ssa ja tulostettiin Makerbot Rep2- ja Dremel -laitteille käyttäen Black Magic 3D -johtavaa grafeeni -PLA: ta.

Napit ovat YKK '' Snapet '' - haarakiinnitteiset (koko 12L) ja niiden halkaisija on 7,5 mm. ETextiles -harjoittajat käyttävät niitä usein, koska ne ovat pienimpiä saatavilla. Voit ostaa niitä erikokoisina eri toimittajilta, mutta ne näyttävät olevan vakiomuotoisia. Osta koko 12 täältä.

Tavoitteeni on tutkia tapoja tehdä vaate, joka on johtava ja joustava eikä mieluiten käytä kovametalliosia. Liittimien tekeminen, jotka ovat yhteensopivia olemassa olevien ostettavien napsautusten kanssa, helpottaa testaamista ja iterointia.

Tämä testi toimi yllättävän hyvin ja tiedosto kannattaa tulostaa, mutta se vaatii ehdottomasti paljon enemmän säätämistä. Toistaiseksi se voidaan tulostaa ja testata sellaisenaan, mutta on ehdottomasti todiste konseptista eikä täysin toimiva napsautus, joka voidaan tulostaa luotettavasti esim. PLA pyrkii kutistumaan ja napsahtimien käyttöikä on rajallinen.

Jos tulostat tämän tiedoston, jätä kommentti ja kerro havaintosi !!

Lisää kuvia täällä:

Nämä tutkimukset ovat osa suurempaa hanketta nimeltä Second Skin, joka on prototyyppipuku eTextilesille. Lähetän kaikki tiedostot, mallit ja asiakirjat, kun ne ovat valmiit. Voit seurata projektia täällä tai verkkosivustoni kautta:

Kannattaa myös katsoa Lara Grantin Rewear. Hän on työskennellyt puettavien laitteiden modulaarisen järjestelmän ympärillä, joka perustuu kankaaseen painettujen 3D -napsautusten leipälevyyn. Hän keskittyy myös näiden tekniikoiden kestävyyteen, mikä on mielestäni myös olennainen osa niiden tulevaa kehitystä. Integroimme kokeilumme pian omistettuihin tekstiililiittimien verkkosivustoihin, joten muista tarkistaa myös Laran verkkosivusto ja Instructables!

Vaihe 1: Fusion360 -tiedostot

Tiedosto mallinnettiin melko nopeasti Fusion360: lla.

Otin mahdollisimman monta mittausta olemassa olevasta napsautuksesta ja tein karkean suunnittelun. Koska napsautus on niin pieni, jotkut sisäiset mittasuhteet tehtiin arvaamalla ja siksi tarvitaan enemmän leikkiä.

Linkki nykyisen version lataamiseen täältä:

Tähän Instructable -tiedostoon liitetty tiedosto oli ensimmäinen yritykseni. Se toimi varsin hyvin. Linkitetty tiedosto (yllä) muutettiin, jolloin napsautuksen pohja oli vankka. ajatuksena olisi, että se tarttuisi kankaaseen paremmin. Vaikka tämä auttoi jonkin verran, molemmat tiedostot kannattaa silti testata, jos haluat tulostaa version tästä. Minulla oli menestystä ja epäonnistumista molemmissa.

Haluan myös huomauttaa, että olen täysi Fusion-noviisi ja minulla oli ninja-apua JON-A-TRONin tiedoston säätämisessä. Kannattaa tutustua hänen 3D -tulostuskursseihinsa!

Jos haluat käyttää suurempia napsautuksia (kuten 15 mm, jotka ovat yleisempiä), odotan, että tämän tiedoston kokoa voidaan muuttaa ja tulostaa oikeilla mitoilla, ja se napsautetaan myös suurempiin versioihin. En ole vielä kokeillut tätä, koska yritän tehdä kaiken mahdollisimman pieneksi.

Nämä metalliset snapetit ovat hämmästyttäviä, mutta usein tikkiä on vaikea löytää. Käytän Prym vario -pihtejä napsautusten levittämiseen käsin ja napsautusmutteria on vaikea löytää sopivaksi. Joten tein tulostettavan fuusiotiedoston 12L Snapetsille;) Jälleen, se ei ole täydellinen, koska 3D -tulosteilla on taipumus kutistua ja vääntyä ja lopulta rikkoutua. Mutta olen juuri tulostanut uusia, kun tämä tapahtuu! Viilat on kiinnitetty sisä- (liitinosa) ja ulkopuolelle (rengaskiinnitys). Toinen on murto -osaa suurempi kuin toinen. Jos käytät niitä väärin päin, napsahtaa kiinni tikkuun.

Vaihe 2: Tulostustesti ja asetukset

Tämän ensimmäisen napsautuksen painoi Lara Grant. Hän työskentelee samankaltaisessa projektissa, jossa tehdään napsautuskangas, ja hänellä on loistava Instructable 3D -tulostamisesta kankaalle. Sinun pitäisi myös tarkistaa hänen puettavat luokat

Se on Black Magic 3D -grafeenifilamentti ja se painettiin Makerbot Rep 2: een tulostuslämpötilan ja ekstruuderin ollessa 220 °

Olemme molemmat testanneet tekniikkaa, jolla tulostat filamenttikerroksen, pysäytät koneen kankaan lisäämiseksi ja jatkat tulostamista. Tämä tarkoittaa, että filamentti sulaa kankaan ympärille ja luo tiivisteen. Näet tämän toisessa kuvassa; kankaan alapuolella on filamentteja. Tämä kerros tulostettiin ensin sängylle, sitten tulostin pysäytettiin ja kangas asetettiin paikalleen. Tulostin keskeytettiin ja tulostus jatkui.

Se toimi hämmästyttävän hyvin! Ensimmäinen yritys käyttää tiedostoa, jonka olin tehnyt 10 minuuttia aiemmin. Ja se jopa napsahti todella tiukasti!

Tämä napsautus, jonka näet täällä, tulostettiin Powernet -verkkoon. Se on materiaali, jota käytän paljon ja käytän siihen liittyvään projektiin Second Skin, joka käyttää venytyspiirejä. Se on 4 -suuntainen venytys ja sitä käytetään alusvaatteisiin ja tanssivaatteisiin. Se toimii hyvin, koska se on hieno synteettinen verkko. Se on yleensä valmistettu polyamidista, joten filamentti sulaa pinnan ja tarttuu siihen hyvin. Filamentti voi myös sulaa mikrohienoverkon pintaan ja sen ympärille.

Powernetillä on hyvä vetolujuus, ja jos se on kiristetty teipillä, kun asetat sen sängylle, se ei jää puristuksiin.

Vaihe 3: 3D -tulostus johtavaan kangasjälkeen

Tämä loistava kangas on joustavaa trikoota, jossa on johtavia jälkiä. Uskon, että se on Hannah Perner-Wilsonin ja Kobakantin Mika Satomin noituus, ja se tehtiin mittatilaustyönä. Minulle annettiin joitakin eTextiles summercampissa ja päätimme, että tämä olisi hieno asia testata kankaan ja painatuksen välistä sähköistä yhteyttä.

Se on jersey -kangasta, ja näyttää siltä, että kuidut päällystettiin ennen kudomista, eikä johtava pinnoite painettiin valmistuksen jälkeen. Se on liian paksu tulostamaan pinnan läpi (kuten aiemmassa testissä), koska hehkulanka ei yhdistyisi samalla tavalla kuin se tekee voimansiirron reikien kautta.

Asetimme Makerbotin tulostamaan suoraan kankaan päälle. edellä näet tämän materiaalin ensimmäisen testituloksen.

Monet ihmiset ovat testanneet 3D -tulostusta kankaalle, ja se näyttää vaihtelevan tulosteen luonteen, käytettyjen materiaalien ja koneiden mukaan. Useimmat onnistumiset näyttävät sisältävän silmät, koska kudos on löysä ja filamentti voi upota kankaan läpi luodakseen sidoksen.

Jotkut ihmiset laskevat tulostimen suuttimen alas. Tämä murskaa suulakepuristimen kankaaseen ja pakottaa filamentin kuituihin, mutta voi vetää materiaalia. Toinen vaihtoehto on nostaa suulakepuristimen aloituspiste ylöspäin tulostuksen aloittamiseksi, mikä tarkoittaa, että leikkaat tulosteen niin, että se alkaa juuri kankaan paksuuden yläpuolelle. Uskon, että tämä toimisi hyvin, jos kangas olisi paksu. Koska omamme ovat melko ohuita ja litteitä, tulostimme suoraan materiaalille oletusasetuksilla vain sammuttamalla lautat ja mahdolliset tuet.

Se toimi kauniisti! Tämä saattoi johtua useista tekijöistä:- tämän kankaan pinta oli ihanteellinen painatuksen tarttumiseen- suulakepuristin sattui juuri nyt olemaan täydellisessä lämpötilassa (tämä filamentti voi olla hyvin epäjohdonmukainen)- jumalat 3D -tulostuksesta oli hyvällä tuulella ja meillä oli erittäin onnea

On selvää, että tämä vaatii lisää testausta.

Vaihe 4: Johtavuuden testaaminen

Tässä testissä käytettiin venytettyä eTextile -liitintä, joka oli valmistettu Karl Grimmin johtavasta langasta. Mustan liittimen sisällä on siksak johtavaa lankaa, joka on eristetty kangaskerroksilla kummallakin puolella. Kummassakin päässä on urospala. Kaikilla näillä materiaaleilla on melko alhainen vastus.

Vastus 30 cm: n liittimen, napsautuksen ja noin 8 cm: n johtavan kankaan poikki näyttää olevan noin 10 ohmia. Tämä oli yllättävää ja näytti pysyvän melko vakaana myös venytettynä. En ole varma, onko tämä oikea ja toistettava luku!

Vaihe 5: Tulostaminen eri pinnoille

Seuraavaksi päätin kokeilla tulostamista Dremelille. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että Makerbotilla oli hissy -istuvuus, mutta lajike on aina hyvä. Tulostuslämpötila ja ekstruuderi asetettiin jälleen 220 °: een

Olen työskennellyt sidottujen, eristettyjen, joustavien johtavien jälkien parissa eTextilesille. Nämä kankaat käyttävät sidottuja tekstiilikerroksia, joissa on Bemis SewFree -kiinnitys, erittäin hieno lämmönsiirtokalvo. Tämä tarkoittaa, että kangasnäytteet olivat paksumpia kuin edelliset testit. Johtavat jäljet on eristetty Powernet -kankaan sisälle, ja niiden päät ovat vain pyöreitä tyynyjä.

Kun tulostin tiedoston ensimmäisen kerran oletusasetuksilla, se murskasi kankaan pinnan ja vääristi tulosteen. Tuloksen näet ensimmäisestä kuvasta. Nappi ei toiminut tällä kertaa.

Jonathon näytti minulle, kuinka viipaloida viila Curassa ja nostaa ekstruuderin lähtöasentoa 0,4 mm.

Seuraavaa testiä varten lisäsin myös kerroksen SewFree -sidosta pinnalle, jolle aioin tulostaa. Tällä haluttiin nähdä, vaikuttaako tämä mitenkään tulostusjälkeen.

Se toimi aluksi todella hyvin, kuten viimeisestä kuvasta näkyy. Valitettavasti muutaman napsautuksen jälkeen napsahdus irtosi kankaasta ja putosi.

Vaihe 6: Usean tulostuksen testi

Seuraavaksi yritin tulostaa useita napsautuksia nähdäkseni, kuinka virta kulki kahden napsautuksen läpi johtavan jäljen molemmissa päissä. Koska minulla oli vain yksi toimiva hetki edellisessä testissä, en voinut tarkistaa. Ehkä Laran aikaisemmin tekemä painos oli sattuma. Tein pikapaneelin kokeilemaan useita tulosteita.

Koska tämä oli koe, päätin tulostaa jokaisen napsautuksen erikseen sen sijaan, että yrittäisin tulostaa useita napsautuksia yhdelle kangaskappaleelle.

Kolme syytä: 1. En halunnut käyttää aikaa asettelutiedoston tekemiseen, koska kangaspiiri, johon tulostin, tehtiin epätarkasti2. Tulosteet usein epäonnistuvat

Laitoin jokaisen napsautuksen keskitettyyn pisteeseen ja tulostin ne yksitellen. Jokainen tuli täydellisesti.

Lisäsin SewFree -sulakkeen joihinkin johtaviin tyynyihin. Näet tämän kuvissa valkoisina ympyröinä ja puolipyöreinä. Tämä on paperin tausta, joka kuoritaan pois. Jätin sen päälle, jotta se on helpompi nähdä kuvista. Ajattelin, että olisi hyvä nähdä, kuinka kiinnitys vaikutti kiinnittymiseen samassa painoksessa. Ne kaikki osoittautuivat melko samanlaisiksi. Useimmat jumissa, ja muutama putosi. En ole varma miksi, mutta oletan, että se johtuu pienistä eroista kankaan kerroksen paksuus. Ne kaikki tulostettiin nopeasti peräkkäin samalla tulostimella samoilla asetuksilla.

vastus 15 cm: n johtavan jäljen yli kahden resistiivisen napsautuksen läpi oli noin 50 ohmia. Tämä tehtiin heti tulostuksen jälkeen ja vaikutti erittäin johtavalta, joten tarvitsimme lisää testejä.

Vaihe 7: Resistanssin lukeminen

Nappien lukemat näyttivät eroavan paljon. Tämäkin muuttui ajan myötä.

Vaihe 8: Kiinnikkeiden kiinnittäminen uudelleen johtavalla epoksilla

Osa napsahduksista putosi pienen käytön jälkeen. Ne eivät tarttuneet niin hyvin tiiviisti sidottuun materiaaliin kuin aiemmissa testeissä.

Tässä vaiheessa kannattaa tutkia toista vaihtoehtoa: voidaanko napsautukset tulostaa ja kiinnittää kankaaseen myöhemmin.

Voi olla totta, että napsautuksia voidaan tulostaa tietyille kankaille, mutta ne on liimataan toisiin. Tämä voisi silti olla toimiva vaihtoehto.

Käytin johtavaa epoksiä ja liimasin kaksi nappia takaisin paikalleen nähdäkseni, pystyykö liima muodostamaan sidoksen ja johtamaan luotettavasti.

Valitettavasti tämä ei tarttunut kankaaseen ollenkaan. Epoksi on melko liituinen eikä pidä tiheästä synteettisestä materiaalista. Vaikka liima sallii pienen virran virtaamisen, napsahtimet putosivat yhden napsautuksen jälkeen.

Vaihe 9: Johtopäätös ja seuraavat vaiheet

Tämä napsautussuunnittelu toimi todella hyvin ensimmäisessä testissä. Se napsahtaa turvallisesti, voi johtaa pienen määrän virtaa ja on hyvä todiste konseptista.

Valitettavasti ne eivät antaneet johdonmukaista johtavuutta. Jotkut olivat kunnossa ja toiset eivät toimineet ollenkaan. Näyttää siltä, että tiukasti kudotun kankaan käyttäminen on ongelma, joten tämä ei toimi niin hyvin sidottuille kankailleni. Avoimemman kudoksen käyttäminen, kuten jersey, ja erityisesti powernet näyttää parhaalta vaihtoehdolta. Ongelmana on, että mitä vähemmän tiheä kangas, sitä huonompi johtavuus on tekstiileille.

PLA: ssa on melko vähän käytännön ongelmia. Se taipuu muodonmuutokseen ja kutistumiseen. Jotkut napsautukset toimivat välittömästi, jotkut tarvitsivat muutamia pakollisia sulkemisia ennen kuin ne noudattavat, ilmeisesti venyttämään tulosta hieman. Jotkut näyttivät liian pieniltä napsauttamalla ollenkaan.. Kaikki oli hieman epäjohdonmukaista.

Olen myös lukenut, että näiden materiaalien johtavuus voi muuttua ajan myötä. Tässä tapauksessa sanoisin, että itse katkaisun paine voi vaikuttaa tähän. Myös virran kulkeminen napsautuksen läpi voi lisätä pysyvästi vastusta. Tämä vaatii varmasti lisää testejä.

täällä on melko hyvä yleiskatsaus Black Magic 3D -filamentteihin

Haluan käyttää tätä napsautusideaa hansikasuunnittelussa. Haluan löytää tavan tehdä irrotettavia liittimiä venytysantureille. Ajatuksena olisi, että tämä napsautustiedosto voidaan integroida suoraan 3D -tulostettuun anturiin sen kytkemiseksi piiriin.

Tarkasteltaessa pidin tätä prosessia mielenkiintoisena ja informatiivisena. Se ei ole riittävän vakaa tuottamaan johdonmukaisia mitattavia tuloksia, ja haluaisin tutkia tarkemmin kontrolloiduissa kokeissa.

Jos kokeilet jotain näistä tulosteista, jätä kommentti!