Hur man bygger din allt riktigt riktigt snabbt (2 / 19 steg)

Steg 2: Magiska fingerlederna: gå med tallrikar i rät vinkel

Du kanske har märkt att ganska mycket allt visas på början hade lite slots och flikar i den. Detta har blivit en populär metod för att göra 3D modeller från 2D plattor, sporrad av digital fab rörelsen start någon gång i 2000-talet. Namnet för den gemensamma stilen kallas "finger gemensamma" efter träbearbetning teknik som det kommer.

Dessa leder är fördelaktigt att göra eftersom de positivt hitta funktioner, att inom tolerans av material och process, hur som helst. Detta beror på att flikarna måste nödvändigtvis anpassa och passar i hålen.

Dessutom kan skapa de strukturer som reagerar på laster genom materialet. Finger ledad strukturer tenderar att förlita sig på fästelement endast att hålla strukturen tillsammans från expandera utåt dvs unseating fingerlederna. Annars överförs belastningarna direkt genom fingrarna.

Återhållsam design är fortfarande nödvändigt att säkerställa att fingrade kanterna inte laddas längs tjocklek axeln, där de är svagast, dvs flaxa med det finger gemensamt som ett gångjärn. Ett finita Elementanalys simulering visas i bild 6 - märka hur betydande stress byggs upp i fingerlederna när plattorna är böjda. Detta kommer att diskuteras tillsammans med förebyggande metoder.

Öppna (Underconstrained) fingerleder

Det enklaste sättet att ansluta sig vinkelrätt plattor med fingerlederna. Detta är inte så mycket ett gemensamt som en justering funktion, utan något annat (t.ex. fästelement eller svetsning) att hålla leden tillsammans. Gemensamt är bara stark i riktning mot kanten, där fingrarna lastas i komprimering. Denna typ av gemensamma, särskilt med ingen backup, är sårbara för bockning tror att öppna upp en hård bok.

Stängd (helt begränsad) fingerleder

Kopplingarna har en del med fingrar och den andra med helt slutna platser. Mer strikt, kan det tolkas som en typ av instickslås gemensamma. Helt omslutande springan fångar fingrade lappa bra i alla 6 grader av frihet, om fäst med skruvar, men lider av samma "kanten hinging" böjande säkerhetsproblemet utan ytterligare stöd.

Detta är svårare att göra korrekt eftersom material tjocklek toleranser kan påverka huruvida spåren passar betydligt. Detta diskuteras närmare i steg 5, toleranser.

Regelbundna mönster

Det finns två populära 'skolor' när det gäller hur många fingerlederna att använda. En av dem är vad jag kallar "gles" fingerlederna, där ett enda gemensamt består av två kortplatser och en infästning hål. Det mönstret själv är mönstrad flera gånger, vanligtvis minst tre-en på varje ände av materialet, och en hålla ner centrum.

Den andra är vad jag kallar "kanten stygn" där hela kanten har en regelbunden zig-zag mönster av fingrar och parning slots. Avståndet mellan toppar och dalar är konstant, och upprepade för så länge som möjligt. Om del dimensioner inte är en multipel av slot bredden, kan det dock oegentligheter i ändarna.

Till exempel 0.5" brett slots och flikar fungerar bra med en 2.5" (eller egentligen någon x. 5") del bredd. Om delen var i stället bredare, får den yttersta två kortplatser och parning flikar allt bredare. Samma princip fungerar i metriska del längder. För 12mm platser att vara mönstrade regelbundet, delarna måste vara ett udda antal gånger 12mm. De extra längderna är generellt inte designproblem, men för estetik, som en "stänga rutan" design, kan det vara viktigt. Mer finns om detta ämne i steg 6, att göra lådor.

Direkt svetsning

Märke att det har varit någon diskussion så långt på hur till gå med de faktiska kanterna. Senare kommer jag presentera metoder för att fästa plåtarna till varandra med fästen, men jag vill diskutera svetsning.

Medan dessa lederna har historiskt sett varit domänen av plast och trä, finns det nu ett ökande antal projekt som använder fingerleder som justering funktioner i stål eller aluminium med avsikt att svetsning leden stängd. Svetsning är kanske den starkaste om det görs bra och är också den minst "skrymmande" metoden. Detta har använts till framgång på påhittade stål strukturer, såsom jätte hexapod ben.

TIG-svetsning måste användas i aluminium, eller alternativt en zink-aluminium löda. Den förstnämnda skapar en stark, nästan homogen svets, medan den senare är mer av en yta bond liknar vanlig hårdlödning. Men, hårdlödning legerat aluminium tenderar att lös till gemensamt, öka sin styrka, men inte över en riktig TIG svetsfogen.

Limning

Också omfattas av nr-fästen kan sammanfogande metoder, lim också användas effektivt med fingerlederna. De flesta plaster, exempelvis kan limmas med en kemisk cement, epoxi eller superlim (cyanoakrylatlim).

Cementering är särskilt väl lämpade för plaster som akryl, PVC, och polykarbonat eftersom lösningsmedel som tenderar att vara mycket tunn, sipprar in tight fogarna mellan facket och tab. plast cement, i motsats till "lim", görs främst av monomerer av plast-inbäddade i ett lösningsmedel - faktiskt smälter gemensamt och säkringar det igen som ett stycke.

Wood också svarar väl till limning, men min erfarenhet av detta är begränsad till standard gul PVA lim och tjocka CA lim bara; träbearbetning är inte en av mina styrkor.

Finite verktyg diametrar

Det är ofta lätt att modellen vattenskärning och laserskurna delar ha oändligt skarpa räta hörn eftersom verktyg kerfs är oftast mycket små (0,01" eller mindre för lasrar, och oftast 0,03 till 0,04" för vattenskärmaskiner). Det är helt möjligt att använda dessa finger gemensamma tekniker med en CNC router, också ett populärt 2D fabrication verktyg. Eftersom verktyget radiii är mycket stora, läggs ofta funktioner kallas "hörn passerar" .

Detta är vad det låter som. Routing bit eller pinnfräs bokstavligen hörn, håller styckning för en liten stund, sedan ryggen upp och börjar skära vinkelrätt. Denna extra resor ser till att den radised delen av snittet inte stör den parning bit finger. Hörnet passet är generellt mer än 1 verktyg radie och kan även vara mindre i flexibel och kompatibel material som trä. Den resulterande slot skulle vara mer trängd i hörnen, behöver mer kraft att montera.