3D打印的真正威力在于零件的无限定制。当您将3D打印与现有材料结合使用时，这变得尤其强大。我一直在开发一些简单的技巧，通过一种新颖的技巧或者两种技术，使你可能已经知道的通用紧固件和印刷连接器成为铝型材的完美搭配。
3D打印机的工作时间足够长，我们的想法不可避免地超出了我们的打印量。根据项目的性质，可能会分成几块，然后将它们粘合在一起。但通常一个更大的项目也会提出不适合塑料的更高结构要求。
我们这些幸运地拥有漂亮的工作室的人可以转向大型项目的木工，焊接或金属加工。无论您有没有这种选择，铝型材梁都能提供我们需要的结构，以便更快地完成工作。作为额外的好处，3D打印可以使铝型材更容易，更便宜。
（图1:3D打印机铝型材构架）
这些页面并不陌生铝型材梁。我们对它们进行了总体概述，并且我们已经看到许多使用挤出的项目，如 卫星跟踪器，魔方解算器和自动无人机充电站。许多流行的3D打印机具有铝型材框架，因为它们比3D印刷塑料具有更高的强度和更好的尺寸公差。
但是连接器的选择很快就扼杀了创意，因为目录中绝大多数的连接器都是针对一种或另一种风格的90度连接。成角度的连接器是少数，并且通常仅限于几个角度，如30,45和60度。没有足够的销售量来证明只有少数人会使用角度的连接器。这是我们的3D打印机重新进入图片的地方，作为小批量生态零件的工厂。
（图2:3D打印机铝型材梁）
2、自定义并不意味着困难
将定制与库存相结合，使我们能够利用每个部件的优势设计项目：铝型材提供通用结构，3D打印塑料以特定项目的方式将它们连接在一起。我们在覆盖3D打印直角连接器之前 （或与拉链一起使用），但今天我们专注于3D打印的优势，以非常精确地构建任意角度。
设计这些连接器的CAD非常简单。通常是为梁本身减去一个长方体，接着减去几个圆柱体以便为紧固件创建安装孔。通过三面螺栓连接（如此处的摇臂示例）通常足以满足3D打印塑料项目的要求。这意味着我们通常可以跳过“顶部”（相对于打印床）的侧面，以便于打印。有时候我们会非常需要这种力量去处理桥接或其他技术来给我们提供第四方面，但是现在我们将把这个挑战搁置一边。关键在于，您可以尽量减少尝试，并在习惯时采用更多的技巧。
3、一个例子：硬角度很容易
我一直在研究摇臂副组件的设计，它是这个讨论的完美例子。它是我正在建造的机器人悬架系统的一部分。整个设计太大而无法打印成单件，因此我将物体分成由三维印刷部件连接在一起的铝片。以下是线框图：
（图3：摇臂的三视图与两个铝型材梁相邻）
看看这两个挤压部分的相对角度 - 没有挤压机供应商会在这些角度上储存连接器，如果他们确实没有在它的中心处获得一对轴承，并且机械连杆在顶部。这种特定项目的细节使该中心成为一次性3D打印的理想选择。至于武器，我们可以为两个长方形的塑料块做3D打印工作。但为什么？这里唯一具体的项目细节是长度，即使切割是通过手持式锯完成的，其长度也可以比相同长度的塑料打印快得多。
本文重点介绍铝在哪里与塑料接触，因此我不会深入研究设置角度或去除挤压区域的细节。但值得注意的是一些通用的3D打印行为强烈影响这种施工技术。明智地选择您的图层方向 - 当打印的零件超出极限时，它们通常会因沿层边界断裂而失效。沿着每个轴至少使用两个紧固件，间隔与梁宽度大致相等，以分散工作量。只使用一个紧固件就可以将单个点转换成支点，在我们的印刷部件上增加力量，我们不希望这样做。
（图4：摇臂实物图）
4、桥梁辅助CAD 桥梁协助印刷
还有一点需要考虑的是，当螺栓孔不能很好地与印刷床对齐时，会突出。我们可以通过创建覆盖螺栓孔的薄层（2-3层高度厚）来帮助我们的打印机桥接奇怪的螺栓头表面，该螺栓孔可以在用于其目的之后通过钻机清理。与典型的打印支持解决方案相比，这些打印机更容易拆卸并消耗更少的材料。
5、SECRET SAUCE：替换T型槽，T型螺母，T-型
一旦我们有一个专门设计和印刷的项目定制连接器，我们继续进行组装，在那里我们正面对另一个铝型材件的隐藏陷阱：特种紧固件。称为T型槽插入件，T型螺母或类似的名称，它们的形状特别适合铝型材梁的槽。它们也非常昂贵。不一定是绝对意义上的，但肯定是相对于相似尺寸的商品六角坚果。我们的摇臂示例是为15毫米的Misumi 3系列挤压而设计的 。MISUMI的提供了多种专业坚果此挤压，便宜的“经济”模式HNSQ3花费$ 8.28为100相反的袋子，可信赖的硬件供应商麦克马斯特-卡尔报价为$ 0.88通用M3六角螺母的100袋（目录＃90592A085)
15毫米米斯米3系列（右）比其20毫米兄弟姐妹5系列（左侧）配套的特殊紧固件显示更友好，使用通用M3六角螺母（如图所示）。
在我们屈服于90％折扣的诱惑之前，让我们快速回顾一下通过使用通用螺母来折衷的东西。第一个也是明显的障碍是，特定的挤压梁的轮廓可能不允许使用通用螺母。其次，通用螺母不会以与为挤出型材定制的螺母相同的程度接合槽内表面。这通常意味着我们不能在发生滑倒之前将螺栓拧紧。第三，更高端的特种螺母通过其形状，尺寸或将螺母固定就位的附加薄金属弹簧提供对挤压的摩擦。呆在位置而不是在插槽中滑动的螺母可以简化组装，减少浪费时间并降低组装者的挫折感。这种劳动力节省可能超过专业紧固件的成本。
对于这个摇臂的例子来说，第一个问题不适用，因为Misumi 3系列可以容纳通用的M3螺母。第二项 - 减少紧固件扭矩限制 - 只要它仍然足以满足我们在3D打印塑料项目中所需的功能，就可以接受。项目三 - 装配便利 - 我们可以通过一些聪明的3D打印取回。
我们现在将3D打印的强度（一种用于小批量，特定任务的物体的工厂）应用于铝型材梁中的通用紧固件。我们的技术采用专门为这项工作设计的小型工具。对于初学者来说，这个工具有一个小驼峰可以作为一个弹簧来帮助它保持在槽中的位置。然后，由于该工具是沿着将要使用的零件设计的，因此我们可以使用托盘来设计它，以便按照我们所需的距离精确地保持通用螺母的间距。作为一个额外的锦上添花，我们在后添加一些小钩子。这个钩子 - 当轮毂固定在手臂上时可以暴露 - 允许我们微调我们的位置，而不必将事情拆开。
（图5：各部件的连接）
为了适应插槽中留下的狭窄空间，工具尽可能薄地打印：3D打印机喷嘴的宽度。这也使得经济地使用丝线并且它的印刷速度非常快，这两种属性都可用于一次性物品，因为一旦螺栓螺母被拧紧，这种薄的定位工具就不能被移除。尽管如此，这是非常值得的牺牲，因为它会让小型紧固件变成一项简单的任务变得令人沮丧。
6、插入工具与相关零件
试试这个紧固件方法。我希望你发现这项技术很有用，我期待看到更多的项目将3D打印和铝型材梁的优势融合到一起，这些项目既不能单独完成。如果你对你的成绩感到自豪，不要害羞通过我们的提示行告诉我们，或者作为我们的Hackday奖的入口。快乐的建筑！
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