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使用 makerbot 为离心机打印转子插件是否安全?

实验室离心机具有将样品管固定在插入件中的桶。

桶是左上角转子上的黑色东西,用来盛放瓶子。插入件的示例如下所示(带有管槽的彩色容器)。这些适合装在桶里,我想打印它们,因为它们很贵。

考虑到这些转子插入件将受到的重力(在我们的设置下可能为 150 克),使用 makerbot 进行 3D 打印是否安全,或者插入件是否会在应力下变形并使转子不平衡?

此外,印刷的精度是否足够好,以至于可以预期插入物平衡良好(正确的重量,对称设计具有均匀的重量分布)?

我们有一个基本的 makerbot 可以制造小型塑料机器人。

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3个回答

很难确定桶是否完全封闭,但我怀疑它们是。放置插件的外壳将提供一些结构支撑。

3D 打印物体的抗扭强度相对较低,但具有合理的抗压强度,尤其是在填充水平较高的情况下。人们可以认为放入插入物的物品会将力传递到桶,但可能不会压缩到破坏点。

还允许摆动斗式离心机上的力“向下”或在使用时“向外”,力的主要位置将是您创建的插入物的底部。插入件的主要功能似乎是保持管子分开,而不是保持它们的支撑。

创建您的插入,但留下一个开放的底部。使用环氧树脂将适当坚固的面板连接到您创建的模型的底部。

在这个项目中要考虑的另一件事是失败的模式。会出什么问题?插入件中的管子不应爆炸,但如果爆炸了,是否只是在进行清理?我想插入件的一个方面是将管壁保持在列中,以保持所有力与管柱呈线性,而不是偏离直线。很容易在压力下保持一叠硬币,但不要边缘推挤。

您可以而且应该对 3D 打印插入件进行测试。制作一个相对脆弱的装置,比如一个六管装置,然后在没有管的情况下旋转它。在旋转前测试它是否适合管子,然后在旋转后测试。如果有变形,您将无法在旋转后插入管子。

从我在图像搜索中发现的情况来看,TX-200 桶在底部是封闭的,因此甚至不需要添加底板。还要记住,在离心机中,离心力是逐渐增加的 - 零件不会像撞击表面或被东西撞击一样感受到突然的 150G 冲击。渐进的变化更容易应对。

我使用的主要打印机是 makerbot,我的直觉告诉我不。

对于在 Makerbot 上制造的零件来说,即使在 XY 轴上也有 150G 的负载似乎相当大。此外,鉴于这是一个旋转,重量和平衡将需要保持在一个相当高的公差,否则你最终将拥有一台可能损坏相当昂贵的设备的非平衡离心机。诚然,我没有检查过我为您将要经历的加载条件制作的零件的重量和平衡的可靠性,但我会非常犹豫是否尝试在这样的加载情况下运行任何 FDM 打印零件鉴于您将达到的速度,Makerbot 或高端打印机。

不过,如果这是您唯一的选择,我建议您先以非常低的速度运行您的离心机,并检查其中是否有任何瞬态振动。在您感觉舒适时提高速度。我的直觉告诉我,它会在从零件失去平衡的 CofG 和离心机开始晃动而达到全速之前失败。不过,尝试一下听起来非常有趣。如果您确实尝试运行它,您可以发布会发生什么吗?我很想听听结果。

150 对我来说听起来也很多,但想想所涉及的群众。如果它们在旋转类似血液的东西,那大约是每毫升 1 克。从图片上看,他们正在查看 50 毫升的试管。管子本身可能贡献了大部分重量,谷歌搜索表明它们可能是 15 克。因此,每根管子大约为 15* 150 = 2150g,或大约 2kg 的力。我不知道这是否可以,但听起来不像 150 G 数字那么疯狂。
低质量肯定会有所帮助,但因为它是一个旋转质量,如果它不是完美平衡的,你会引起相当大的摆动,我的快速数学表明这将以 255 rads/s 的速度旋转(不要引用我的话)虽然)。我最担心的是,如果您的零件在机器规格之外更改了 CofG,它可能会自毁。此外,2kg 不是力,而是质量。 2 kg 的质量会施加 ~19 N 的力:)。无论如何,不​​是很大,但它会归结为您的几何形状。使用 3D 打印部件绝对可以变得足够坚固。

我的理解是您希望打印插入物而不是万向节桶。万向斗部分难度大,风险大。 Fdm 3d 打印看起来像是插入的一个很好的解决方案。

3D 打印具有很高的强度重量比,尤其是在压缩时,并且可以轻松保持其重量和 150 克。如果插入件在 cad 中以良好的公差正确绘制,则万向节桶的壁和底部将有助于支撑插入件。你可以尝试填充,但我相信任何超过 30% 的东西都会做得很好。

根据我在 reprap fdm 打印机上打印的经验,相同的 gcode 和相同的 fillament 产生完全相同的重量。如果你切换填充类型,有一些挤出机挂起,或者修改 gcode 并有一些小的变化;只需用砂带机敲击重的顶部,直到它们的尺寸都相同。确保不要打磨底部,因为样品到万向斗底部的距离需要一致。

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