الطباعة ثلاثية الأبعاد والادسنس: كيف طبعت "حملة"



مرحبا بالجميع! سأحاول أن أتحدث قليلاً عن كيف حاولت صنع محرك أقراص airsoft باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ، وما الذي جاء منها والصعوبات التي واجهتني. قد تكون هذه المقالة مثيرة للاهتمام لأولئك الذين يحبون الادسنس ، DIY أو الطباعة ثلاثية الأبعاد. بالنسبة لأولئك الذين ليسوا مطلعين على الادسنس ، ولكنهم يريدون أن يقرؤوا عن مشروع طباعة ثلاثي الأبعاد مثير للاهتمام ومعقد ، هناك شرح موجز حول ما هو على المحك ولماذا ليس من السهل بناء محرك الادسنس.

TLDR:
على طابعة ثلاثية الأبعاد ، يمكنك طباعة محرك الادسنس العامل ، بما في ذلك علبة التروس. زوج من النماذج ذات الصلة المنشورة في المجال العام. يصف المقال كيف تم تطويرها.

مذكرة قانونية
الأسلحة الكهربائية الهوائية مع طاقة كمامة أقل من 3 جول ، وفقا لتشريعات الاتحاد الروسي ، هي لعبة. لا تتعلق هذه المقالة بتصنيع الأسلحة النارية ثلاثية الأبعاد أو أي أسلحة أخرى.

برنامج تعليمي
بعد أن كتبت المقال ، أدركت أن العديد من القراء ، من حيث المبدأ ، ليسوا على دراية بماهية الادسنس وما هو محرك الأقراص. سأحاول أن أخبرني في فقرتين مع التركيز على الجانب الفني للقضية.

الادسنس (في الاتحاد السوفياتي السابق يعرف باسم الادسنس) هي لعبة تكتيكية جماعية ، منافس لكرات الطلاء أو الليزر. إنه يختلف عن كرة الطلاء على مسافات كبيرة مع الحاجة أقل للحماية. من علامة الليزر - تنتقل تلك الرصاصات من مشارك إلى مشارك ، وليس من معلومات. خيار بديل - "مجموعة من الرجال البالغين يطلقون النار على بعضهم البعض من بنادق اللعب".

بالنسبة للعبة ، فإن المدافع الكهربائية الهوائية الأكثر استخدامًا (والتي تسمى عادةً "القيادة") تحت كرات بلاستيكية من عيار 6 مم. كيف يعمل:

  1. يركب المحرك مكبسًا من خلال نظام التروس.
  2. مشروع خاص يرسل الكرة إلى برميل.
  3. عندما يتم إطلاقه ، يتحرك المكبس للأمام تحت تأثير الزنبرك الرئيسي ، يتم إنشاء ضغط الهواء في الاسطوانة.
  4. وحدة اختيارية في بداية برميل ، هوب ، يوفر التواء الكرة. (يتيح لك التواء الكرة على طول المحور الأفقي زيادة ثبات مسار الكرة بسبب تأثير Bernoulli)
  5. ضغط الهواء يدفع الكرة من البرميل.
  6. مع حريق واحد ، تتوقف الدورة ؛ عند إطلاق النار ، تبدأ من جديد.

صورة متحركة ويكيبيديا:

الصورة

الكرة التي تطير من البرميل لها كتلة صغيرة (0.2-0.4 غرام) وسرعة عالية إلى حد ما (100-170 م / ث). يتم استخدام البطارية كمصدر للطاقة ، وهي حاليًا عادة ما تكون ذات كفاءة عالية في الوقت الحالي. عند إطلاقها ، تنطلق بطارية بقوة 11.1 فولت في منطقة 30A. كفاءة النظام صغيرة - حوالي 300 فولت أمبير في الثانية عند المدخلات تتحول إلى 20 جول تقريبًا عند الخرج (16-18 كرة في الثانية مع طاقة أعلى قليلاً من 1J لكل أو 10 كرات بقدرة 2 J). أجريت هذه القياسات لآخر محركات الأقراص الموضحة في المقالة ، ولكنها نموذجية تمامًا لمعظم نظائرها.

في حالة وجود أي مشاكل خطيرة (فقدان الضيق أو اختلال أجزاء أو تلوث أو تلف ميكانيكي) ، تنخفض سرعة اللقطة أو تنتشر بشكل كبير ، مما يؤثر بشكل كبير على الدقة. يُعتقد على نطاق واسع بين المتحمسين أنه لا يمكن الحصول على نتائج جيدة للتكرار إلا باستخدام مكونات عالية الجودة ، مضمونة في علبة معدنية مقولبة أو مطحونة مصنوعة بأقل قدر من التحمل. هذه الحالة تسمى علبة التروس (علبة التروس) وهي قلب النظام بأكمله. يزداد الحمل على علبة التروس بسرعة مع زيادة قوة الينبوع الرئيسي وزيادة معدل النيران.

في وقت لاحق من هذا المقال سوف أتحدث عن كيف حاولت بناء ضاغط من البلاستيك وما هي النتائج التي حققتها.

قليلا من التاريخ


لقد اهتممت كثيرا بضبط علم النفس المضغوط الناعم قبل حوالي 20 عامًا. في البداية كانت التحسينات الخارجية والداخلية للألعاب الصينية ، مع ظهور التوافر الواسع النطاق للأجهزة الهوائية الكهربائية اليابانية ، تحول إليها. ربما حوالي ألف ونصف محركات تم إصلاحها أو ضبطها. لفترة من الوقت قمت بتحويل هذه الهواية إلى نقد ، ولكني أعمل ببطء ولأني أعجبني أكثر.

في عام 2007 ، حاولت أن أصنع صندوق التروس الأول الخاص بي. لقد نجحت إذا قمت بتثبيته في نائب واحتفظت به في بعض الأماكن ؛) حسب حجم العمل ، أصبحت عدة أشياء واضحة:

  1. يمكنك جعل هيكل علبة التروس نفسك.
  2. حجم الجهود والمحاولات والأخطاء كبير لدرجة أن القيام بذلك مخصص فقط ، حيث لا يمكن حشر صندوق التروس العادي.

عندما حصلت على طابعة ثلاثية الأبعاد ، قررت صناعة علبة تروس مرة أخرى. يجب أن توفر القدرة على وضع نماذج أولية للأجزاء ومعرفة كيفية عملها معًا عددًا من الأخطاء.

أول طابعة ثلاثية الأبعاد
أول طابعة ثلاثية الأبعاد هي Prusa Mendel. هش ، بصوت عال ، تحت شريط 3MM. تمت طباعة أجزاء من نوع من البلاستيك ABS (في ذلك الوقت لم أكن مهتمة بشكل خاص في الشركات المصنعة محددة). طبقات - 0.3 مم. حصلت على هذه الطابعة في عام 2012.

بعد طباعة وتجميع النموذج الأولي ، اتضح أن صندوق التروس المطبوع لم ينهار على الفور. لرؤية علبة تروس عاملة ، والتي لم تكن مضطرة إليها للوقوف وراء آلة الطحن - كان الأمر رائعًا. تم تسريع العمل عدة مرات ، وكان من الممكن رسم رسم ، ووضع ختم في الليل وجمع التفاصيل في اليوم التالي.


عرض لإصدار مبكر من الجزء العلوي من مجموعة صندوق التروس.

الإصدار الأول


قررت صناعة علبة تروس بلاستيكية ، والتي سيتم تعزيزها بألواح الألومنيوم في الأماكن الصعبة. كان من المفترض أن: لوحات لتركيب البطانات والعتاد ، وألواح مع الأخاديد المضروبة لتوجيه المكبس ، وإذا لزم الأمر ، العلاقات من خارج منطقة الجزاء. بالطبع ، كانت النماذج الأولية لهذه السجلات مصنوعة من البلاستيك. نتيجة لذلك ، بقيت الأجزاء بلاستيكية - اتضح أنها قوية جدًا.

كان من المفترض أيضًا تصنيع رأس الأسطوانة بشكل مستقل ، لجعله أكثر ضخامة لضمان قوة في المكان الذي يتعرض لأقصى حمولة من الصدمات. بشكل عام ، لم تتجسد الفكرة - في محركات الأقراص التالية ، استخدمت رأسًا قياسيًا للأسطوانة ومركبة قفزة هائلة ، يعمل ربطها كحلقة ربط.
تم تطوير الإسكان لصندوق التروس الذي تم إنشاؤه.

في عام 2013 ، لم يتم تصنيع العقرب evo3 airsoft بعد ، الأمر الذي بدا لي جميلًا جدًا. ومع ذلك ، لم أقم بتعيين مهمة النسخ الدقيق - أردت أن أصنع مدفع رشاش صغير مشابه ، خفيف ، ضيق ، ولكن مع علبة تروس كاملة.


العقرب EVO3 S1. مصدر الصورة - ويكيبيديا.

تبين أن العمل كان أكثر صعوبة بكثير من المخطط - لتجميع الأجزاء المطبوعة في كثير من الأحيان كان لا بد من الانتهاء من التفاصيل مع ملف. ولكن لتمسك بيديك ، فإن أول محرك مطبوع من نوع airsoft في العالم قد طغى على الروح. إنجاز رائع ، في رأيي =) أود أن أقول شكرًا خاصًا لزوجتي ، التي دعمت تجاربي وشاركت في اللوحة النهائية للمشروع النهائي. ربما ، مع أقل الفهم والدعم ، سيتم التخلي عن المشروع.


يُظهر محرك الأقراص المفكك كيفية توصيل الوحدات النمطية الأخرى بجهاز الاستقبال العلوي

تم نشر ملفات STL للراغبين في تكرار التصميم على Thingiverse. وهكذا ، أصبح محرك الطباعة الأول مفتوح المصدر - منتج. لا أعرف إذا كان بإمكان أي شخص طباعته لأنفسه وجعله يعمل. تم نشر المصادر في عام 2014. كان هناك أكثر من 50000 مشاهدة ، ما يقرب من 5000 عملية تنزيل ، لذلك ربما تم العثور على شخص عنيد. بالنسبة لأولئك المهتمين ، يمكن العثور على STL على https://www.thingiverse.com/thing:461896 .


محرك جاهز ومطلي

بعد أن كان محرك الأقراص الأول جاهزًا ، أردت أن أفعل أكثر - أكثر ، أكثر كمالا وأكثر إثارة للاهتمام. تم تصميم bullpup ، حيث تم ترك الصور السيئة ومجموعة من التفاصيل فقط في أحد صناديق "المشاريع". لأول مرة ، تم اختبار مفهوم تقوية الجسم بقناة الألومنيوم - فهو لا يضيف من الناحية العملية الوزن الزائد ويجعل الجسم مقاومًا للانحناء. في الواقع ، تعاني محركات الأقراص المصنوعة في المصنع أيضًا من هذه المشكلة ، وبالتالي فإن المشكلة ناتجة عن عدم استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.

استبدال الطابعة
في نهاية عام 2016 ، قمت بتطوير وتجميع طابعة ثلاثية الأبعاد جديدة ، مع إطار قوي ، وأدلة الماكينات (MGN-12) ، ونظام Core-XY وطاولة ساخنة موسعة. تدعم الطابعة الجديدة سرعة أعلى ، وأكثر هدوءًا ، وتحتوي على مياه التبريد من الطارد وعدد من التطورات التجريبية (24 فولتًا كهربائيًا ، وبرامج تشغيل هادئة ، وطاولة ساخنة على 220 فولت). لسوء الحظ ، لم يتم إكماله أبدًا ، على الرغم من أنه يعمل وتم طباعة كافة محركات الأقراص التالية عليه. جيد ، النقل يتطلب تغيير ، الصندوق الساخن لا يتم تجميعه ، تحتاج إلى إنشاء قنوات الكابل المرنة. ستكون عيوب الطابعة وإعداداتها مرئية تمامًا في بعض الصور التالية ، أعتذر مقدمًا عن طابعات الكمال.

تمت طباعة جميع محركات الأقراص الإضافية من شريط ABS من FD ، بسمك 0.2 مم. لم أقم بإجراء تجارب على مواد بلاستيكية أخرى لطباعة علب التروس ، يبدو لي مملاً إذا كان ABS يعمل جيدًا.

الإصدار الثاني


طوال الوقت كنت ألعب الادسنس ، حاولت أن أجد أنسب ما يناسبني. ربما تم استبدال أكثر من مائة خيار ، من على نطاق واسع إلى غريب للغاية ، ولكن لم يتم العثور على خيار مناسب بالتأكيد. لذلك ظهرت الفكرة لجعل محرك الأقراص معياريًا قدر الإمكان - دع كل مستخدم قادرًا على طباعة مجموعة من الأجزاء التي يحبها أكثر.

الفكرة في حد ذاتها ليست جديدة ؛ فالمصنعون للأسلحة النارية في جميع أنحاء العالم يقومون بمحاولات لتصنيع الأسلحة النارية المعيارية لحل المشاكل المختلفة. مثال على ذلك هو نظام الأسلحة Stoner 63 ، والذي ، حسب التجميع ، يمكنه تغيير المظهر من كاربين إلى مدافع رشاشة.


صورة لمختلف خيارات بناء Stoner 63 مأخوذة من forgottenweapons.com

كان الإصدار الثاني من محرك الطباعة ثلاثي الأبعاد مفتوح المصدر هو جهاز استقبال علوي بجدران سميكة إلى حد ما وإطار من قنوات الألمنيوم ، حيث تم ربط جهاز استقبال منخفض به تروس ومحرك (عادةً في قبضة المسدس) ، وجهاز استقبال متجر ولوحات غلاف خارجية. تم طبع عدة نسخ من الحالات ، ولكن بحلول الوقت الذي أبدأ فيه بالنشر ، تم التقاطي بالفعل بفكرة أخرى.


خياران للنسخة الثانية. أنها تختلف في زخرفة المتلقي العلوي ومجموعة الأمامية.

الإصدار الثالث


في الإصدار الثالث ، يتم تقليل سمك بدن الجزء العلوي من علبة التروس. كان من المفترض أن هذا من شأنه أن يجعل الجدران الخارجية للحالة أكثر سمكا وإتاحة مساحة أكبر لأعمال التصميم دون زيادة سماكة العلبة. اتضح أنه حتى الجدران ذات السماكة المنخفضة تتكيف حتى مع الينابيع القوية (140). علاوة على ذلك ، يمكن إزالة الجدران حول الأسطوانة من الثقوب. تم تحقيق هذه النتيجة بسبب سماكة الجدران "الداخلية". التدفقات البلاستيكية الإضافية حول الأسطوانة والمكبس تخلق نوعًا من "الزاوية" ، وهو أكثر صعوبة في الانحناء من اللوحة.


عرض الجزء العلوي المفتوح من علبة التروس

بشكل عام ، في هذا الإطار ، يمكنك أيضًا تجميع مسدس رشاش ، على غرار المسدسات السابقة. لكنني أردت أن أقوم بحل جميل وأكثر فاعلية - لوضع الخيار الأكثر إنتاجية في أبعاد مضغوطة. تم اعتماد برميل رفيع طوله 455 مم كقاعدة للطول (مثل هذا البرميل لبنادق الكلاشينكوف الادسنس). الجزء الداخلي من علبة التروس - أي tm متوافق لإصدار علبة التروس 3. بالنسبة للاكتناز ، تم اختيار عامل شكل bullpup (موقع المجلة خلف قبضة المسدس). المتاجر المستخدمة من M16 - تم اختيارها للتوزيع العريض وموقع وحدة التغذية بالكرة أمام المتجر. هذا ، بدوره ، يسمح لك بالحفاظ على مسافة مريحة من المؤخرة إلى الزناد مع وجود فجوة كبيرة بما فيه الكفاية بين المقبض والمجلة (يبدو الأمر سهلاً ، لكن هذه هي إحدى اللحظات الأكثر أهمية لانتقاد الأسلحة الحقيقية في عامل الشكل). يجب أن تحتوي مساحة البطارية على مساحة كافية.


الجزء السفلي المفتوح من علبة التروس

قيود إضافية شديدة - يجب وضع أي جزء على الطاولة الساخنة لطابعة ميزانية (200 × 200 مم). كان علي أن أرفف أدمغتي كثيرًا لجعل التفاصيل قابلة للطباعة على طاولات مضغوطة.

لقد تم اختيار مفهوم العلبة الخارجية بشكل مستقبلي - أردت أن أقود حملة يتم التعرف عليها في لمحة. كان التصميم صعبًا جدًا بالنسبة لي - كان علي أن أنظر إلى آلاف الصور المرجعية للأسلحة الرائعة ، وأن أبحث عن أفضل الحلول ، ثم أفهم كيف يمكن لآلية العمل وبيئة العمل البشرية أن تنسجم مع هذا.


هنا هو تصميم المبنى

كجزء من اختبار علبة التروس من أجل الموثوقية ، تم اختباره باستخدام الينابيع m100 Systema و m130 Guarder. السرعة الأولية المحددة تتوافق مع التجميعات عالية الجودة إلى حد ما لمحركات المصنع (لسوء الحظ ، ليس لدي 0.20 كرات ، وكان لا بد لي من كرونوغراف .28 وإعادة فرز الأصوات). السرعة التقريبية 100 م / ث لفصل الربيع m100 و 148 م / ث لـ 130 نوابض. هذا ليس أفضل أداء ، لكن ليس أقل من المتوسط. يجب الأخذ في الاعتبار أننا استخدمنا قطع الغيار الأساسية المتبقية من ضبط محركات الأقراص الأخرى ، لذلك ليس هناك شك في أن علبة التروس المطبوعة لا يوجد بها عيوب مزمنة تؤثر على الكفاءة. يتحمل صندوق التروس صفًا طويلًا من الفراغات (واقي الزنبرك m130 ، حوالي 200 طلقة) وبعد ذلك لا توجد أشكال صلابة على البلاستيك.


مجموعة علبة التروس أثناء الاختبارات

بسرعة 100 م / ث ، يدور القفز بنجاح في الكرات ، ومسافة الرحلة البالغة 0.28 كرة ، على الرغم من أنها بطيئة ، تتجاوز 50 م (تسديدة في مجموعة رماية رياضية مفتوحة ، أمتار حقيقية). في التجميع الحالي ، تكون الدقة عرجاء ، ولكن على الأرجح يرجع ذلك إلى حقيقة أن الأشرطة المطاطية التي قفز عليها بالفعل قديمة جدًا (على مدار الأعوام الثمانية الماضية التي لم أشتري فيها قطع غيار جديدة ، يوجد الكثير منها في المنزل).

تجدر الإشارة إلى أنه في هذه المرة ، لا يتم نشر ملفات STL فقط ، بل أيضًا شفرة مصدر Solidworks في الوصول المفتوح. حاولت اتباع معايير معينة لتسمية عناصر الرسومات وجعل التفاصيل واضحة قدر الإمكان. بالإضافة إلى ذلك ، قمت بتحديد تفاوتات الأجزاء بحيث تتلاءم مع العمل المضني للملف. كان على علب التروس طباعة 10 قطع ، حتى بدأت الجودة تلائمني.

قمت بطباعة بعض التفاصيل من البلاستيك الملون للتأكيد على الضوابط والحل الجمالي بشكل عام. نتيجة لذلك ، بدأ محرك الأقراص يبدو كالتالي:


نوع محرك الانتهاء

المصادر المنشورة على الكون .

تم تصميم النموذج من منتصف إلى أواخر عام 2018. في الوقت الحالي ، تحتوي العقدة الجذرية للنموذج على أكثر من 25 ألف مشاهدة و 4.5 ألف تنزيل ، وآمل أن يكون مفيدًا لهواة التكرار أو الترقية.

عندما يكون هناك وقت لهواية ، أخطط لإضافة مزيد من الإرشادات التفصيلية للتجميع ، ربما أحاول تجميع محرك الأقراص من الأجزاء الموجودة أمام الكاميرا. الإصدار الأساسي يتطلب مفتاح إلكتروني والنار التلقائي فقط. هناك نموذج أولي وظيفي للفصل الإلكتروني للمصباح الواحد من خلال القوة الحالية ووقت التشغيل بواسطة نظام مراقبة البطارية. ومع ذلك ، لهذا عليك أن تجعل قضية جديدة ، أكبر قليلا. هناك فكرة لمحاولة إنشاء حساب Patreon ووضع خيارات بديلة للحالة الخارجية والإلكترونيات للمشتركين. سأكون سعيدًا بتقديم المشورة بشأن تنظيم Patreon في التعليقات.

شكرا لك

Source: https://habr.com/ru/post/ar443396/


All Articles