В прошлой публикации мы рассказали о том, как один из наших покупателей спроектировал и повторил необходимые ему детали детского конструктора на 3D принтере.
Мы в нашей лаборатории тоже попробовали напечатать эти кубики, которые благополучно разошлись по домам сотрудников. Да, кубики получаются не дороже, чем покупные, но была и проблема. Каждый раз отделять поддержки из пустот. К сожалению, так как пустот много, то и отламывать приходилось много.
Поэтому мы стали думать над модификацией кубика. Было проведено много экспериментов и напечатано много образцов, пока удалось добиться при схожих размерах необходимой прочности и полностью исключить печать поддержек. У нас, по сути, появился совсем новый продукт – модель кубика, адаптированная под печать в домашних условиях на обычном 3D принтере.
![](//habrastorage.org/files/53f/eab/4a1/53feab4a135c4449b63d819dcd30802f.jpg)
Теперь немного про этапы разработки:
1) Так спроектировать конструкцию, чтобы уйти от поддержек. Цилиндрические и сферические поверхности получаются без поддержек гарантировано, но они не обеспечивают фиксирование от поворота в замке.
![](//habrastorage.org/files/947/4cd/e67/9474cde677b44aeaa50ea59de7b964ba.jpg)
Выбор формы для ключа пал следующий вид сечения.
![](//habrastorage.org/files/31a/fa9/5a9/31afa95a9dfd4702bdfc43e829228839.png)
![](//habrastorage.org/files/e7d/2d8/3f5/e7d2d83f53a64e66a9fccaa499633338.png)
2) Такой ключ показался идеальным, а вот подбор размеров с учетом возможностей послойной печати оказался более долгим. Т.е., как сделать, было уже понятно :)
![](//habrastorage.org/files/155/cde/653/155cde65390b47cd9ea87806b44d4320.jpg)
3) Для уменьшения объема пластика также предполагалось сделать полностью полую деталь, но при таких тонких стенках и наличие отверстий под ключи конструкция получалась непрочная.
![](//habrastorage.org/files/3cd/460/80c/3cd46080c2a0414cabbed82110dd8fd8.jpg)
4) На окончательной стадии привели большинство размеров к кратности 0,2 мм и вот получился реальный 3D кубик с универсальным замком, адаптированный к послойной печати.
![](//habrastorage.org/files/c7e/b9d/133/c7eb9d133e4f4e3c906a4054224bdac3.jpg)
Этот вариант кубика пошел в «серию» для домашнего тестирования с детьми. Дальше мы продолжим развивать эту тему и добавим другие элементы которые позволят увеличить сферу применения кубика в детских играх.
![](//habrastorage.org/files/3f6/5a3/36d/3f65a336d0e04c9dac5f5409e92ed928.jpg)
![](//habrastorage.org/files/fa8/5e3/5df/fa85e35dfbd244bc8eb59aa64b0d274d.jpg)
![](//habrastorage.org/files/e9c/d9d/de9/e9cd9dde92fc4df9ad1f2c87aea5b93e.jpg)
STL файлы кубиков вы можете скачать на нашем сайте.
Материал предоставлен нашим DIY-направлением — Мастер Кит.
Мы в нашей лаборатории тоже попробовали напечатать эти кубики, которые благополучно разошлись по домам сотрудников. Да, кубики получаются не дороже, чем покупные, но была и проблема. Каждый раз отделять поддержки из пустот. К сожалению, так как пустот много, то и отламывать приходилось много.
Поэтому мы стали думать над модификацией кубика. Было проведено много экспериментов и напечатано много образцов, пока удалось добиться при схожих размерах необходимой прочности и полностью исключить печать поддержек. У нас, по сути, появился совсем новый продукт – модель кубика, адаптированная под печать в домашних условиях на обычном 3D принтере.
![](http://habrastorage.org/files/53f/eab/4a1/53feab4a135c4449b63d819dcd30802f.jpg)
Теперь немного про этапы разработки:
1) Так спроектировать конструкцию, чтобы уйти от поддержек. Цилиндрические и сферические поверхности получаются без поддержек гарантировано, но они не обеспечивают фиксирование от поворота в замке.
![](http://habrastorage.org/files/947/4cd/e67/9474cde677b44aeaa50ea59de7b964ba.jpg)
Выбор формы для ключа пал следующий вид сечения.
![](http://habrastorage.org/files/31a/fa9/5a9/31afa95a9dfd4702bdfc43e829228839.png)
![](http://habrastorage.org/files/e7d/2d8/3f5/e7d2d83f53a64e66a9fccaa499633338.png)
2) Такой ключ показался идеальным, а вот подбор размеров с учетом возможностей послойной печати оказался более долгим. Т.е., как сделать, было уже понятно :)
![](http://habrastorage.org/files/155/cde/653/155cde65390b47cd9ea87806b44d4320.jpg)
3) Для уменьшения объема пластика также предполагалось сделать полностью полую деталь, но при таких тонких стенках и наличие отверстий под ключи конструкция получалась непрочная.
![](http://habrastorage.org/files/3cd/460/80c/3cd46080c2a0414cabbed82110dd8fd8.jpg)
4) На окончательной стадии привели большинство размеров к кратности 0,2 мм и вот получился реальный 3D кубик с универсальным замком, адаптированный к послойной печати.
![](http://habrastorage.org/files/c7e/b9d/133/c7eb9d133e4f4e3c906a4054224bdac3.jpg)
Этот вариант кубика пошел в «серию» для домашнего тестирования с детьми. Дальше мы продолжим развивать эту тему и добавим другие элементы которые позволят увеличить сферу применения кубика в детских играх.
![](http://habrastorage.org/files/3f6/5a3/36d/3f65a336d0e04c9dac5f5409e92ed928.jpg)
![](http://habrastorage.org/files/fa8/5e3/5df/fa85e35dfbd244bc8eb59aa64b0d274d.jpg)
![](http://habrastorage.org/files/e9c/d9d/de9/e9cd9dde92fc4df9ad1f2c87aea5b93e.jpg)
STL файлы кубиков вы можете скачать на нашем сайте.
Материал предоставлен нашим DIY-направлением — Мастер Кит.
Комментарии (6)
tas
22.04.2015 11:14Достаточно ли единственного замка на кубике?
Пробовали ли вы сделать второй замок на той же стороне кубика, на противоположной диагонали от первого? В этом случае унификация сохранится, однако соединение будет намного более прочным.masterkit Автор
22.04.2015 13:49расположение по диагонали будет в доп элементах точно, сейчас как раз готовим такие элементы и первым будет модуль вращения
masterkit Автор
23.04.2015 12:23продолжение про модуль вращения: geektimes.ru/company/dadget/blog/249424
LbICbIY
А какова себестоимость кубика при наличии 3д принтера. Без учёта электричества и аммортизации.
Так понимаю, с родительским вариантом он более не совместим?
masterkit Автор
вес кубика 8-9 грамм, от софта и типа принтера зависит. умножаем на стоимость 1 гр пластика, отсюда получаем стоимость. можете скачать stl, чтобы проверить в своей программе…
masterkit Автор
кубики НЕ совместимы ни по замку, ни по геометрии. там небольшая, но разность есть в размерах
новые пропорции шли от минимального размера который может обеспечить прочность замку