Вплавляемые гайки (втулки) M3x5мм и их применение

После приобретения 3D принтера Flashforge Adventurer 5M и продажи самостроев я надеялся, что технический зуд все же успокоится. Но не в этот раз.

В процессе пинания принтера было решено установить хотенд Bambu Lab X1, но свободная модель меня не совсем устраивала — поэтому я ее немного переделал, чему и посвящен сегодняшний пост.

Гайки (втулки) вплавляемые

Поставляются просто в пакетике, зато размеры указаны. 

Резьба М3, длина — в ассортименте, я брал 5мм. Наружный диаметр у таких втулок бывает 5мм и 4.5мм, редко встречается 4.2мм.

У втулок с наружным размером 4.5мм диаметр «поясков» без накатки ~3.8мм. Для нормальной установки втулки отверстие в пластиковой детали должно быть на 0.2~0.3мм больше этого диаметра.

Как это работает:

Греем паяльник до температуры уверенного плавления пластика.

Надеваем втулку на жало паяльника, можно просто конусное, можно специально предназначенное. 

Вплавляем втулку.

В посте втулки с наклонными насечками, но в продаже есть более дешевые с продольными — держатся они заметно хуже (нормально работают при литье), но бывают тонкостенные (например М3 с наружным диаметром 3.5мм) и могут быть использованы для ненагруженных соединений. 

Для установки таких вплавляемых втулок ранее я приобретал набор сменных жал паяльника, но он плохо подходит для работы с моделями сложной формы. Есть и другие недостатки — основное тело короче 900 жал, насадки слишком короткие и прослабленные… Хочешь сделать хорошо — сделай это сам. А тут как раз подвернулась подходящая заготовка.

Чугуний Латунь

Для совершенно других целей ранее я заказывал латунный кругляк на 12. Замотано хорошо, чтобы не поцарапать, но некоторые сомнения возникли еще до распаковки.

Если бы заказывал два прутка, то второй точно бы потеряли. Может какую-то сыромятину прислали? Попробовал разогнуть — что-то хрустнуло в спине, ходил согнувшись 2 дня — пруток не подался.

Латунь ЛС59-1 (59% меди, 40% цинка и 1% свинца) хорошо подходит для токарной и фрезерной обработки, в отличие от более вязкой Л63. Под ножом скрипит, стружка ломкая, цвет соответствует — в целом материал этого прутка похож на заявленный ЛС59-1.

Сверло на 3.8 мм было в наличии, но с цековкой пришлось повозиться.

Стружка при сверлении идет хорошо, сверло не забивается. Из под токарного резца стружка сыпется мелкой крошкой, похожей на чешуйки. В результате изготовлено удлиненное жало:

Что улучшено по сравнению с заводским набором:

удлинена «тушка», чтобы доставала до дистанционной втулки в 936A/702 ручке (как в нормальных жалах)

удлинен «носик» для доступа в труднодоступные места

уменьшен диаметр отверстия под нагреватель

Что ухудшилось: изготовлено одно жало для вплавляемых втулок М3, для других нужно будет точить новое

Применение

Переходим к моделям:

В свободном доступе (лицензия CC BY-NC 4.0) есть модель головы для установки хотенда от бамбука. Мне не понравилось то, что для замены вентилятора хотэнда нужно снимать экструдер, да и в некоторых местах модели не хватало прочности — пришлось задирать температуру и уменьшать скорость для улучшения спекаемости.

После нескольких вечеров вдумчивого изучения рюмки чая вышеупомянутой модели и снятой с принтера оригинальной головы, была создана данная модель:

Список изменений:

Вентилятор хотенда устанавливается снаружи. Крепеж М3 или М2.5 (у меня есть в наличии такие кулеры).

Увеличена толщина нижней стенки (со стороны хотэнда) и вентиляционной решетки, добавлено ребро жесткости на боковые стенки.

Пара изменений по кабель менеджменту.

Модель рассчитана на вплавляемые втулки M3x5мм (OD 4.5мм), вентилятор — 2 шт. M3x5мм (OD 4мм) и 2 шт. M2.5x5мм (OD 3.5мм). Из-за крайне ограниченного места для крепления кулера используются гайки с продольными насечками.

Есть модель с мембранами в один слой, закрывающими отверстия на мостах.

В сборе:

Деталь печаталась из композита ABS CARBON. Запасная напечатана из композита со стекловолокном ABS GF-4, но мне карбон внешне больше нравится. Печатать из PETG, даже композита, не стоит.

В интерьере:

Вместо заключения

Модель доступна на printables и thingiverse. И еще в ТГ группе по A5M есть объявления с готовыми головами под те же хотенды от бамбука и Creality K1/K1 Max, укомплектованные, собранные и с плюшками, которых нет в свободной версии. Так что выбор есть.