3D drukāšanas vadītspējīgas momentuzņēmumi ar grafēna PLA: 9 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Seko vairāk autoram:

Par: dizainers, ādas nindzja, tehnoloģiju pētnieks, manikīra sabojātājs Vairāk par rachelfreire »

Šī pamācība dokumentē manu pirmo mēģinājumu 3D drukāt uz auduma, kas ir vadošs. Es gribēju 3D izdrukāt sievietes snap, kas savienotos ar parasto metāla tēviņu.

Fails tika modelēts Fusion360 un izdrukāts uz Makerbot Rep2 un Dremel, izmantojot Black Magic 3D vadošo grafēnu PLA.

Spraudītes ir YKK 'Snapet' atvērtā zariņa knaibles (izmērs 12L) un to diametrs ir 7,5 mm. Tos bieži izmanto eTextiles praktiķi, jo tie ir mazākie pieejamie. Jūs varat tos iegādāties dažādos izmēros no dažādiem piegādātājiem, taču šķiet, ka tie ir standartizēts dizains. Pērciet 12 izmēru šeit.

Mans mērķis ir izpētīt veidus, kā izveidot apģērbu, kas ir vadošs un elastīgs un, vēlams, neizmanto cietā metāla detaļas. Izgatavojot savienotājus, kas ir saderīgi ar esošajiem nopērkamajiem fiksatoriem, būs vieglāk pārbaudīt un atkārtot.

Šis tests darbojās pārsteidzoši labi, un fails ir drukāšanas vērts, taču tam noteikti ir jāpielāgo daudz vairāk. Pagaidām to var izdrukāt un pārbaudīt tā, kā tas ir, bet tas noteikti ir koncepcijas pierādījums, nevis pilnībā funkcionējošs spraudnis, ko var droši izdrukāt, piem. PLA mēdz sarukt, un spraudņiem ir ierobežots kalpošanas laiks.

Ja izdrukājat šo failu, lūdzu, atstājiet komentāru un pastāstiet man savus secinājumus !!

Vairāk attēlu šeit:

Šie pētījumi ir daļa no lielāka projekta ar nosaukumu Otrā āda - prototipēšanas tērps eTextiles. Es augšupielādēšu visus failus, modeļus un dokumentāciju, tiklīdz tie būs pabeigti. Jūs varat sekot projektam šeit vai manā vietnē:

Jums vajadzētu arī apskatīt Lara Grant Rewear. Viņa ir strādājusi pie valkājamu moduļu sistēmas, kuras pamatā ir 3D auduma maizes dēlis, kas izdrukāts uz auduma. Viņa arī koncentrējas uz šo metožu ilgtspējību, ko es arī uzskatu par neatņemamu viņu turpmākajā attīstībā. Drīzumā mēs savus eksperimentus integrēsim speciālā etekstilu savienotāju vietnē, tāpēc noteikti apskatiet arī Laras vietni un Instructables!

1. darbība: Fusion360 faili

Fails tika modelēts diezgan ātri, izmantojot Fusion360.

Es veicu pēc iespējas vairāk mērījumu no esošā snap un izveidoju aptuvenu dizainu. Tā kā pieskāriens ir tik mazs, dažas iekšējās proporcijas tika izveidotas, izmantojot minējumus, un tāpēc būs nepieciešams vairāk spēlēties.

Saite pašreizējās versijas lejupielādei šeit:

Šai instrukcijai pievienotais fails bija mans pirmais mēģinājums. Tas strādāja diezgan labi. Saistītais fails (iepriekš) tika uzlabots, padarot snap pamatni stingrāku. ideja ir tāda, ka tas palīdzēs labāk pielīmēt audumu. Lai gan tas nedaudz palīdzēja, abus failus joprojām ir vērts pārbaudīt, ja vēlaties izdrukāt šīs versijas. Ar abiem man bija panākumi un neveiksmes.

Es arī norādīšu, ka esmu pilnīgs Fusion iesācējs un man nindzja palīdzēja pielāgot failu no JON-A-TRON. Jums vajadzētu pilnībā pārbaudīt viņa 3D drukāšanas nodarbības!

Ja vēlaties izmantot lielākus fiksatorus (piemēram, 15 mm, kas ir biežāk sastopami), es ceru, ka šī faila izmēru var mainīt un izdrukāt pareizajos izmēros, un tas tiks pievienots arī lielākām šī fiksācijas dizaina versijām. Es to vēl neesmu izmēģinājis, jo cenšos visu padarīt pēc iespējas mazāku.

Šie metāla spraudņi ir pārsteidzoši, taču bieži vien kauliņu ir grūti atrast. Es izmantoju Prym vario knaibles, lai ar rokām uzliktu knaibles, un ir grūti atrast piespraužamo veidni. Tāpēc es izveidoju izdrukājamu saplūšanas failu 12L Snapets;) Tas atkal nav ideāls, jo 3D izdrukas mēdz sarukt un deformēties un galu galā saplīst. Bet es tikko drukāju jaunus, kad tas notiek! Faili ir pievienoti iekšpusei (savienotāja daļa) un ārpusei (gredzena stiprinājums). Viens ir par daļu lielāks nekā otrs. Ja jūs tos izmantojat nepareizi, spraudnis iestrēgs kauliņā.

2. darbība: drukas pārbaude un iestatīšana

Šo pirmo momentuzņēmumu iespieda Lara Granta. Viņa strādā pie līdzīga projekta, veidojot īsu audumu, un viņai ir lieliska instrukcija par 3D drukāšanu uz auduma. Jums vajadzētu arī apskatīt viņas valkājamo priekšmetu nodarbības

Tas ir Black Magic 3D grafēna pavediens un tika izdrukāts uz Makerbot Rep 2 ar drukas temperatūru un ekstrūderi iestatīts uz 220 °

Mēs abi esam pārbaudījuši paņēmienu, kā jūs drukājat pavedienu pamatkārtu, apturiet iekārtu, lai ievietotu audumu, un turpiniet drukāt. Tas nozīmē, ka kvēldiegs izkusīs ap audumu un izveidos blīvējumu. To var redzēt otrajā attēlā; auduma apakšā ir kvēldiegs. Šis slānis vispirms tika iespiests uz gultas, tad printeris tika apturēts un audums tika ievietots. Pēc tam printeris tika apturēts un drukāšana turpinājās.

Tas strādāja pārsteidzoši! Pirmais mēģinājums, izmantojot failu, ko biju izveidojis 10 minūtes agrāk.. Un tas pat ļoti cieši piefiksējās!

Šis šeit redzamais momentuzņēmums tika iespiests Powernet. Tas ir materiāls, ko daudz izmantoju un izmantoju saistītajam projektam Second Skin, kurā tiek izmantotas stiepes shēmas. Tas ir četrvirzienu stiept un tiek izmantots apakšveļai un deju apģērbam. Tas darbojas labi, jo tas ir smalks sintētisks siets. Tas parasti ir izgatavots no poliamīda, tāpēc kvēldiegs izkausē virsmu un labi pie tā pielīp. Kvēldiegs var arī izkausēt mikrodaļīgās acs virsmā un ap to.

Powernet ir laba stiepes izturība, un, nospiežot to uz gultas, tā ir nospriegota ar lenti, ekstrūderis to neuzķer.

3. darbība: 3D drukāšana uz vadoša auduma pēdas

Šis izcilais audums ir elastīgs džersijs, kas adīts ar vadošām pēdām. Es uzskatu, ka tās ir Hannas Perneres-Vilsones un Mika Satomi no Kobakantes burvestības un tika izgatavotas pēc pasūtījuma. Es saņēmu dažus eTextiles summercamp, un mēs nolēmām, ka šī būs lieliska lieta, lai pārbaudītu elektrisko savienojumu starp audumu un druku.

Tas ir džersija audums, un izskatās, ka šķiedras tika pārklātas pirms to aušanas, nevis uz vadošo pārklājumu pēc drukāšanas. Tas ir pārāk biezs, lai drukātu caur virsmu (tāpat kā iepriekšējā testā), jo kvēldiegs nesavienojas tādā pašā veidā kā caur caurumiem elektrotīklā.

Mēs iestatījām Makerbot drukāt taisni virs auduma. tas, ko redzat iepriekš, ir pirmā testa izdruka uz šī materiāla.

Daudzi dažādi cilvēki ir testējuši 3D drukāšanu uz auduma, un šķiet, ka tas atšķiras atkarībā no drukas veida, izmantotajiem materiāliem un mašīnām. Šķiet, ka lielākā daļa panākumu ir saistīti ar acīm, jo aušana ir vaļīga un kvēldiegs var nogrimt caur audumu, lai izveidotu saiti.

Daži cilvēki nolaiž printera sprauslu. Tas sagrauj ekstrūderi audumā un piespiež kvēldiegu šķiedrās, bet var ievilkt materiālu. Vēl viena iespēja ir paaugstināt ekstrūdera sākuma punktu uz augšu, lai sāktu drukāšanu, proti, jūs sagriežat druku tā, lai tā sāktos tieši virs auduma biezuma. Es domāju, ka tas labi darbotos, ja jūsu audums būtu biezs. Tā kā mūsējie ir diezgan plāni un plakani, mēs drukājām tieši uz materiāla ar noklusējuma iestatījumiem, vienkārši izslēdzot plostus un jebkuru atbalstu.

Tas strādāja skaisti! Tas, iespējams, bija saistīts ar dažādiem faktoriem:- šī konkrētā auduma virsma bija ideāli piemērota drukas pielipšanai- ekstrūderis šajā brīdī vienkārši bija ideālā temperatūrā (šis pavediens var būt ļoti pretrunīgs)- dievi no 3D drukāšanas bija labā noskaņojumā, un mums ļoti paveicās

Skaidrs, ka tas prasa vairāk testu.

4. darbība. Vadītspējas pārbaude

Šajā testā tika izmantots izstiepts eTextile savienotājs, kas izgatavots ar Kārļa Grimma vadošo vītni. Melnā savienotāja iekšpusē ir vadoša diega zigzags, ko izolē auduma slāņi no abām pusēm. Katrā galā ir vīrišķīgs našķis. Visiem šiem materiāliem ir diezgan zema pretestība.

Šķiet, ka pretestība pāri 30 cm savienotājam, caur spraudni un cauri aptuveni 8 cm vadoša auduma ir aptuveni 10 omi. Tas bija pārsteidzoši un, šķiet, palika diezgan stabils pat izstiepts. Es neesmu pārliecināts, ka tas ir precīzs un atkārtojams lasījums!

5. darbība: drukāšana uz dažādām virsmām

Tālāk es nolēmu izmēģināt drukāšanu uz Dremel. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka Makerbot bija hissy fit, bet dažādība vienmēr ir laba. Atkal drukas temperatūra un ekstrūderis tika iestatīti uz 220 °

Es strādāju pie eTextiles saistītām, izolētām, elastīgām vadošām pēdām. Šajos audumos tiek izmantoti salīmēti tekstilizstrādājumu slāņi ar Bemis SewFree kausējumu, kas ir īpaši smalka siltuma saistīšanas plēve. Tas nozīmē, ka auduma paraugi bija biezāki nekā iepriekšējie testi. Vadošās pēdas ir izolētas Powernet auduma iekšpusē, un tikai to gali ir atklāti kā apaļi spilventiņi.

Kad es pirmo reizi izdrukāju failu ar noklusējuma iestatījumiem, tas ietriecās auduma virsmā un izkropļoja druku. Rezultātu var redzēt pirmajā attēlā. Snap šoreiz nedarbojās.

Džonatons man parādīja, kā sagriezt failu Viļā un paaugstināt ekstrūdera sākuma stāvokli par 0,4 mm.

Nākamajam testam es arī pievienoju SewFree līmējošo slāni virsmai, uz kuras gatavojos drukāt. Tas bija paredzēts, lai noskaidrotu, vai tas kaut kādā veidā ietekmē drukas pielipšanu.

Sākumā tas darbojās patiešām labi, kā redzams pēdējā attēlā. Diemžēl pēc pāris klikšķiem snap atrāvās no auduma un nokrita.

6. darbība. Vairāku druku pārbaude

Pēc tam es mēģināju izdrukāt vairākus momentuzņēmumus, lai redzētu, kā strāva plūst caur diviem klikšķiem vadošas pēdas abos galos. Tā kā iepriekšējā testā man bija tikai viens darbs, es nevarēju pārbaudīt. Varbūt Laras iepriekš izdrukātais bija nejaušs. Es izveidoju ātru paneli, lai izmēģinātu vairākas izdrukas.

Tā kā tas bija pārbaudījums, es nolēmu drukāt katru momentuzņēmumu atsevišķi, nevis mēģināt uz viena auduma gabala izdrukāt vairākus klikšķus.

Trīs iemesli: 1. Es negribēju ieguldīt laiku izkārtojuma faila izgatavošanā, jo auduma shēma, uz kuras drukāju, tika izgatavota neprecīzi2. Izdrukas bieži neizdodas 3. Es negribēju, lai audums vilktu negodīgu pavedienu

Katru momentuzņēmumu novietoju līdz centralizētam punktam un izdrukāju pa vienam. Katrs iznāca perfekti.

Dažiem vadošajiem paliktņiem pievienoju SewFree kausējumu. Attēlos to var redzēt kā baltus apļus un daļēji apļus. Šī ir papīra pamatne, kas tiek nolobīta. Es to atstāju ieslēgtu, lai to būtu vieglāk redzēt attēlos. Es domāju, ka būtu labi redzēt, kā kausēšana ietekmēja vienas un tās pašas izdrukas ievērošanu. Viņi visi izrādījās diezgan līdzīgi. Lielākā daļa iestrēdza, un daži nokrita. Nezinu, kāpēc, bet es pieņemu, ka tas ir saistīts ar nelielām atšķirībām auduma slāņa biezumā. Tie visi tika drukāti pēc kārtas vienā printerī ar vienādiem iestatījumiem.

pretestība 15 cm vadošā trasē caur diviem pretestības fiksatoriem bija aptuveni 50 omi. Tas tika izdarīts tūlīt pēc drukāšanas un šķita ļoti vadošs, tāpēc mums vajadzēja vairāk testu.

7. solis: pretestības lasīšana

Šķita, ka lasījumi, ko es paņēmu no snapsiem, daudz atšķiras. Tas arī laika gaitā mainījās.

8. solis: Snaps piestiprināšana ar vadošu epoksīdu

Daži klikšķi pēc nelielas lietošanas nokrita. Viņi ne tik labi pieķērās blīvi savienotajam materiālam kā iepriekšējos testos.

Šajā brīdī ir vērts izpētīt citu iespēju: vai spraudņus var izdrukāt un pēc tam pielīmēt pie auduma.

Var būt taisnība, ka fiksatorus var izdrukāt uz noteiktiem audumiem, bet tie ir jāpielīmē citiem. Tas joprojām varētu būt funkcionāls risinājums.

Es izmantoju vadošu epoksīdu un pielīmēju divus fiksatorus atpakaļ vietā, lai redzētu, vai līme var izveidot saiti un droši vadīt.

Diemžēl tas vispār nav labi pieķēries audumam. Epoksīds ir diezgan krītains un tam nepatīk blīvs sintētiskais materiāls. Lai gan līme ļāva plūst nelielam strāvas daudzumam, spraudņi nokrita pēc viena piesitiena.

9. darbība. Secinājums un nākamās darbības

Šis fiksētais dizains patiešām labi darbojās pirmajam testam. Tas droši nofiksējas, var vadīt nelielu strāvas daudzumu un ir labs koncepcijas pierādījums.

Diemžēl tie nesniedza konsekventu vadītspēju. Daži bija labi, bet citi vispār nedarbojās. Šķiet, ka cieši austa auduma izmantošana ir problēma, tāpēc tas nedarbojas tik labi maniem audumiem. Labāka iespēja šķiet atvērtāka auduma izmantošana, piemēram, krekls, un jo īpaši powernet. Jautājums ir tāds, ka jo mazāk blīvs audums, jo sliktāka vadītspēja ir etekstilmateriāliem.

Ar PLA ir diezgan daudz praktisku problēmu. Tam ir tendence deformēties un sarukt. Daži no fiksatoriem darbojās nekavējoties, dažiem vajadzēja dažus sākotnējos piespiedu slēgšanas gadījumus, lai tie atbilstu, šķietami nedaudz izstiepjot druku. Daži šķita pārāk mazi, lai vispār sprakšķētu.. Tas viss bija nedaudz pretrunīgi.

Es arī lasīju, ka šo materiālu vadītspēja laika gaitā var mainīties. Šajā gadījumā es teiktu, ka spiediena spiediens var to ietekmēt. Arī strāvas plūsma caur fiksatoru var neatgriezeniski palielināt pretestību. Tas noteikti prasīs vairāk testu.

šeit ir diezgan labs Black Magic 3D pavedienu pārskats

Es vēlos izmantot šo ideju cimdu dizainā. Es vēlos atrast veidu, kā izgatavot noņemamus savienotājus stiepes sensoriem. Ideja būtu tāda, ka šo fiksācijas failu var integrēt tieši 3D drukātā sensorā, lai to savienotu ar ķēdi.

Pārskatot, es atklāju, ka šis process ir interesants un informatīvs. Tas nav pietiekami stabils, lai iegūtu konsekventus izmērāmus rezultātus, un es vēlētos izpētīt tālāk kontrolētākos eksperimentos.

Ja izmēģināt kādu no šīm izdrukām, lūdzu, atstājiet komentāru!