Материал определяет износ зубьев, шум передачи и стойкость детали к нагреву. Жёсткий пластик сохраняет геометрию под нагрузкой, но хуже переносит удар. Упругий состав гасит вибрацию, зато сильнее деформируется при вращении. Для нагруженного узла учитывают температуру возле двигателя, скорость движения и характер усилия. Пробный образец выявляет поведение сырья раньше сборки механизма.
Выбор пластика
Материалы с низкой усадкой подходят для проверки формы и малонагруженных приводов. Они точно передают профиль зуба и не требуют сложной подготовки оборудования. Нагрев размягчает подобную деталь, поэтому её отделяют от горячих узлов. Составы с повышенной теплостойкостью выдерживают тяжёлые режимы, однако заметнее коробятся при охлаждении. Закрытая рабочая камера уменьшает перепад температуры между слоями.
Износостойкий пластик выбирают для продолжительного скольжения сопряжённых поверхностей. Его гибкость снижает риск скола, но увеличивает прогиб тонкого венца. Влажная нить образует пузырьки, шероховатые грани и разрывы между дорожками. Перед работой сырьё просушивают по режиму изготовителя и хранят в герметичной таре. Наполненные составы повышают жёсткость, одновременно ускоряя истирание сопла.
Послойное наплавление формирует неодинаковую прочность вдоль плоскости и поперёк неё. Ось колеса располагают вертикально, чтобы контур зубчатого венца лежал в слоях. При подобной ориентации крутящий момент распределяется по непрерывным дорожкам. Горизонтальное положение сокращает высоту изделия, однако зубья получают слабые межслойные границы. Опоры оставляют следы на рабочих гранях и искажают контакт пары. Дополнительно точность тонких зубьев помогает сохранить обдув мелких элементов, который уменьшает риск деформации свежих слоёв.
Посадки и зазоры
Номинальные размеры модели не совпадают с результатом изготовления. Ширина линии, температура, подача сырья и компенсация первого слоя меняют посадку. Отверстие выходит уже заданного диаметра из-за округления внутренних контуров. Наружная поверхность, напротив, расширяется при избыточной подаче расплава. Перед печатью узла выпускают образец с отверстиями, валами и участком зубчатого зацепления. Для подвижных соединений эти измерения помогают точнее подобрать зазоры для шарнирных деталей с учетом направления печати и особенностей материала. Чтобы основание шестерни не получалось шире расчётного и не нарушало посадку, отдельно учитывают эффект слоновой ноги и корректируют параметры первого слоя.
Зазор между валом и ступицей выбирают по назначению соединения. Скользящая посадка требует свободного вращения после снятия детали со стола. Неподвижное крепление рассчитывают под запрессовку либо фиксатор, предусмотренный конструкцией. Универсальная поправка не подходит для разных машин, сопел и видов сырья. Размер корректируют по измеренному отклонению тестовой пары.
Боковой зазор между зубьями защищает передачу от заклинивания. Его отсутствие усиливает трение, нагрев и шум, особенно при неточной калибровке осей. Чрезмерное расстояние вызывает удар при смене направления и снижает точность привода. Поправку закладывают в профиль либо межосевое расстояние, а не уменьшают венец произвольно. Сопряжённые колёса проверяют совместно под рабочей нагрузкой.
Контроль результата
Малый слой точнее передаёт кривизну боковой поверхности и вершину зуба. Увеличение числа оболочек укрепляет венец надёжнее плотного заполнения сердцевины. Скорость наружного контура снижают ради ровной грани и устойчивой ширины дорожки. Шов переносят с зоны контакта на торец или впадину. Первый слой калибруют отдельно, поскольку расплющенное основание образует выступ по краю.
Готовую передачу очищают от нитей и наплывов, затем прокручивают вручную. Заедание в одной позиции указывает на овальность, смещение осей либо местный дефект зуба. Равномерное тугое движение связано с недостаточным боковым просветом. Обработку проводят щадяще, сохраняя исходную форму профиля. Смазку подбирают с учётом совместимости с полимером и условий эксплуатации.
Печать шестерён на 3D-принтере начинается с калибровочного образца, а не с полного механизма. Контрольный узел показывает реальный размер отверстий, усадку венца и характер зацепления. По результатам меняют посадочные размеры, положение модели или режим наплавления. Подобная последовательность отделяет ошибку геометрии от недостатка материала. Финальную версию испытывают при заданной нагрузке и наблюдают за нагревом, люфтом и истиранием.