理工酷

姓名：沉国enne 授课教师：Platt先生（工程老师） 学校：诺斯维尤高中 我的Extreme Redesign条目是小型可安装壁灯的重新设计版本。该灯在雨伞中采用了相同的伸缩机制，可实现较大的范围和紧凑的存放。此外，通过推动和拉动骑行机构顶部的简单操作即可进行平稳，轻松的调节。为了降低制造成本并提高原型制作效率，SLS 3d打印是最佳选择。 PA 12（尼龙12）由于其相对的强度，丰度和低成本而成为我设计的3d材料。 激发我设计灵感的主要问题是许多日常使用的小工具上的天鹅颈臂（金属缠绕软管）。尽管在纸上很理想，但我发现该手臂尽管具有多方向能力，但仍缺乏强度。从个人经验来看，我认为多方向能力实际上并不是一个有用的花招，特别是在袖珍光源上。因此，我需要设计一种机械接头，该机械接头可以轻松伸缩，扩展和相对坚固。伞架上的伸缩机构的强度和可重复使用性给我带来了启发，该机构非常适合我的需求 整个关节组件的整体尺寸为1.7英寸长* 4英寸宽* 4.6英寸高（缩回），10.7英寸。 L * 4英寸宽* 4.6英寸H（扩展）。设计过程的许多后期阶段都通过更改每个支架的尺寸来增加缩回长度与伸出长度之间的比率。大多数主支架之间使用微型螺钉和垫片固定，以减少摩擦，因为塑料接头上的塑料不能很好地移动。主支架之间的薄板还为整个组件提供一定程度的结构。一些支撑件上有较薄的口袋和狭缝，以便在收回时充分折叠支撑件。在迷你伞形灯的固定端，有一个固定点，另一个固定在六边形光束上。关节组件根据梁上“踏板”的位置伸缩。 “乘员”上有一个螺丝装置，可以放松和松开它，以使实际的骑手可以骑乘。整个迷你雨伞灯由两个强大的SC1374型吸盘支撑。最终产品中不包括实际的灯头部分，因为它不是接头结构的一部分，并且可以将各种微型灯头连接到接头上。 CAD渲染图像中的迷你灯头仅供参考。 使用迷你雨伞灯比较简单。首先，使用大吸盘将伞形灯安装在坚硬的表面上。接下来，拧松邻近“踏板”的板上的迷你旋钮，以使“踏板”从六角形梁上松开。接下来，调节六角形光束上“乘员”的高度，直到迷你雨伞灯已伸出或缩回至所需的数量为止。最后，将“旋钮”上的迷你旋钮重新拧紧，直到其不动为止。 微型雨伞灯的设计在原型制作过程中可能面临许多挑战。尽管螺钉和垫片是减少摩擦的理想选择，但如此小规模的接头组装以实现批量生产却极具挑战性，而采用柔性材料制成的塑料接头可能是更好的设计选择。在设计阶段，另一个挑战是最终用户将用来调节“搭便车”长度高度的旋钮的可及性。原型对于决定迷你雨伞灯的最终设计迭代至关重要，而3d打印技术可以极大地提高设计速度。 我的迷你雨伞灯应使用的3d打印方法是SLS（选择性激光烧结），因为它能够相对快速地生产零件，并且节省空间的效率允许批量生产。因为在SLS中3d打印部件埋在聚合物粉末中，所以3d打印时我的迷你雨伞灯几乎可以预组装，这可以大大节省制造成本。对于设计过程的原型阶段，FDM 3d打印将是理想的，因为安装FDM 3d打印机的初始成本比安装SLS 3d打印机低得多。但是，我设计的复杂小零件可能需要较低公差的3d打印和FDM 3d打印机上的喷嘴无法提供的小层功能。因此，即使在原型制作阶段，SLS 3d打印仍然是更好的选择。尽管SLA 3d打印的打印非常精确，但最终零件往往缺乏整体强度，因此不能用于结构要求严格的产品，例如迷你雨伞灯。除非添加不同的材料会提高最终产品的整体强度，否则Polyjet 3d打印将不必要地付出高昂的代价。 PA 12或也称为尼龙12是一种廉价，耐用且相对柔软的材料。由于其小巧的形状和厚度，迷你型可伸缩伞形灯应采用柔性材料制成。在最终用户的意外压力下，坚硬，不弯曲且较薄的物体很容易折断。由于其在侧向旋转方面的不灵活设计，Mini Umbrella Lamp可以从Nylon 12的灵活特性中受益匪浅。Nylon12耐化学腐蚀并且对应力开裂不敏感，这两种特性使其成为一种出色的材料。出色地。 3d打印技术对Mini Umbrella Lamp的最大影响是极大地加快了设计开发过程。尽管SLS 3d打印相对有效，但与塑料模具注射相比，仍难以批量生产产品。但是，完全组装的迷你雨伞灯的相对尺寸可能使得必须使用准确的3d打印机代替传统的制造方法。直接金属烧结方法的进一步发展还可以为微型伞形灯内部的小型金属部件提供机会。在有效的3d打印技术取得更大发展之前，借助原型制作仍然是3d打印技术对微型伞形灯的最大影响。