Sådan får du lavet en reservedel med 3D-print

Annonce – sponsoreret indhold.

Du kan lave en reservedel med 3D-print, når en plastikdel er knækket og ikke længere kan købes: Mål den gamle del op, få lavet en præcis 3D-model, vælg et materiale, der passer til belastningen, og print delen. Det svære er sjældent selve printet. Det er tegningen i midten, for printeren kan kun producere det, en digital model beskriver. Her får du processen i den rækkefølge, du faktisk skal handle i, så du kan vurdere, om opgaven er noget for dig selv eller for en professionel.

Hvornår kan du lave reservedel med 3D-print?

Ikke alle dele egner sig. Start med at vurdere, hvad delen faktisk gør i værktøjet eller maskinen. Her er en simpel tommelfingerregel:

• Gode kandidater: dæksler, knapper, håndtag, afstandsstykker, clips, kabelholdere, støtteben, tandhjul med lav belastning, bøsninger og beslag, der kun bærer deres egen vægt.
• Kræver omtanke: dele under konstant træk eller slag, dele tæt på varmekilder og dele, der sidder udendørs i sol og frost.
• Bør ikke printes uden fagfolk: bærende dele, der kan skade nogen, hvis de svigter, dele i trykbærende systemer og isolerende dele i elektrisk udstyr, hvor delen har en sikkerhedsfunktion.

Er du i tvivl om en del på elektrisk udstyr eller sikkerhedsudstyr, så spørg producenten eller en autoriseret fagmand, før du erstatter den med en hjemmelavet version. En reservedel, der ser rigtig ud, men ikke har de samme egenskaber, kan være værre end ingen reservedel.

Husk også at en 3D-printet del ikke er en kopi, som du bare trykker “print” på. Selv med en intakt original skal geometrien omsættes til en fil, printeren kan arbejde med. Det leder frem til det næste trin.

Fra knækket del til printbar fil: sådan bliver tegningen til

Før en del kan printes, skal der laves en præcis teknisk CAD tegning i form af en 3D-model. Modellen definerer alle mål, radier, huller, tykkelser og pasflader. Programmet eksporterer den derefter til en printbar fil, typisk STL eller 3MF, som printerens slicer-program omsætter til lag.

Arbejdet med modellen foregår typisk sådan:

1. Grundform: Man tegner delens hovedform som en skitse i 2D, f.eks. en kontur med huller, og trækker den op til den rette tykkelse.
2. Detaljer: Man tilføjer huller, forsænkninger, snaplåse, ribber, afrundinger og gevindfunktioner.
3. Tolerancer: Man indbygger de små afstande, der gør, at delen kan samles. Printede dele krymper og fylder en anelse forskelligt afhængigt af printer og materiale, så målene fra den gamle del kan ikke bare kopieres 1:1.
4. Forbedringer: Hvis delen knækkede, fordi den var for svag, kan man udforme den bedre, f.eks. med større radius i hjørner, tykkere vægge eller en ribbe, hvor bruddet opstod.

Er du ikke vant til at tegne teknisk, er det helt normalt at stoppe her. CAD-programmer har en læringskurve, og det er let at tegne noget, der ser rigtigt ud på skærmen, men ikke passer i virkeligheden. 3DPrint-Tech arbejder professionelt med netop 3D-modellering, 2D-tegninger og revidering af eksisterende tegninger. Deres baggrund inden for værktøjsmageri og vedligeholdelse er en fordel, når en tegning skal tage højde for, hvordan delen faktisk bruges og slides.

Sådan måler du den gamle del op

Kvaliteten af din nye reservedel afhænger direkte af, hvor godt du dokumenterer den gamle. Gør det, før du limer, filer eller kasserer noget.

Gem og fotografér alt

Saml alle brudstykker, selv de små. Fotografér delen fra alle sider med en lineal eller skydelære ved siden af, og tag billeder af, hvordan den sidder monteret. Billeder af omgivelserne er guld værd, fordi de viser, hvilke dele den skal passe sammen med, og hvor der er plads.

Mål med skydelære

En digital skydelære er det vigtigste værktøj. Mål og notér:

• yderdimensioner (længde, bredde, højde)
• hulstørrelser og afstande mellem hullerne, målt centrum til centrum
• vægtykkelser og dybder
• radier i hjørner og overgange (en radiuslære eller skabeloner hjælper her)
• gevind, hvis delen har dem (stigning og diameter)

Mål gerne to gange, og tegn en håndskitse med målene påført. Mangler et stykke, fordi det er knækket af og væk, må du måle på den modsatte side, hvis delen er symmetrisk, eller på de dele, den skal passe til.

Scanning som alternativ

For dele med frie former, f.eks. ergonomiske håndtag eller buede dæksler, kan en 3D-scanning give et godt udgangspunkt. Scanning af små, skarpe detaljer og pasflader er dog sjældent præcis nok alene. Scanningen bruges derfor oftest som reference, som en CAD-tegner modellerer op efter, mens kritiske mål stadig tages med skydelære.

Typiske fejl ved opmåling

• Du måler en slidt del og kopierer slitagen med. Mål derfor på de flader, der er mindst slidt.
• Du glemmer, at delen var forspændt eller sad under tryk, så den ikke havde sin naturlige form.
• Du måler kun delen, men ikke den del, den skal passe sammen med.

Vælg materialet efter delens opgave

Materialevalget er ofte det, der afgør, om reservedelen holder en uge eller flere år. Her er de mest almindelige muligheder til FDM-print, som er den mest udbredte teknik:

• PLA: let at printe og pænt at se på, men det bliver blødt ved moderat varme og er sprødt. Det passer til prototyper, indendørs dæksler og pasformstest, men ikke til dele i bil, solrige vinduer eller tæt på motorer.
• PETG: sejere og mere kemikalie- og fugttolerant end PLA. Det er et godt bud til beslag, holdere og dele i værksted, garage og have.
• ABS og ASA: tåler mere varme, og ASA er desuden bedre til udendørs brug med sol og vejr. De er mere krævende at printe, da de skal bruge lukket printer og god ventilation.
• Nylon (PA): slidstærkt og sejt, derfor oplagt til tandhjul, bøsninger, glidedele og dele med bevægelse. Det suger fugt, hvilket påvirker målene.
• TPU: fleksibelt materiale til pakninger, støddæmpere, gummifødder og beskyttelseshætter.
• Fiberforstærkede materialer: giver stivhed til beslag og holdere, men er ofte slidende for printerdyser og kræver særligt udstyr.

Spørg dig selv tre ting: Hvad bliver delen udsat for af kræfter, hvilken temperatur er den i, og kommer den i kontakt med olie, benzin, sol eller fugt? Svarene indsnævrer valget hurtigt. Kan du ikke selv vurdere det, så bed den, der tegner og printer, om at rådgive ud fra anvendelsen.

Print, orientering og efterbehandling

Selv med en perfekt model kan en dårlig printstrategi ødelægge resultatet. 3D-printede dele er svagest mellem lagene, så retningen, delen printes i, er afgørende. Hvis et håndtag skal tåle træk, skal lagene løbe på tværs af trækretningen, ikke langs med den, så belastningen ikke forsøger at skille lagene ad.

Disse forhold afgør styrken:

• Printretning: placér delen, så de svage lagsamlinger ikke ligger i den retning, hvor delen belastes mest.
• Vægtykkelse: flere ydervægge giver mere styrke end ekstra fyld indeni.
• Fyld (infill): et højere fyld giver stivhed, men har mindre effekt end tykkere vægge og gode radier.
• Hjørner: skarpe indvendige hjørner er brudsteder. Afrund dem i modellen.

Efter printet kan der være behov for lidt efterarbejde: fjern støttemateriale, fil kanter, og prøv delen af, før du monterer den endeligt. Er der gevind, der skal tåle gentagen skruning, så brug indstøbte eller varmepressede gevindindsatser i metal frem for printede gevind. Planlæg også med, at første print sjældent passer perfekt. Et prøveprint i et billigt materiale kan spare dig for flere forsøg i det dyre.

Selv eller professionel? Sådan vurderer du opgaven

Mange simple dele kan du sagtens klare selv, især hvis du har adgang til en printer og er tryg ved et gratis CAD-program. Her er en hurtig tjekliste.

Du kan med fordel gøre det selv, når:

• delen er enkel, f.eks. en flad plade med huller, en prop eller et simpelt dæksel
• pasmålene ikke er kritiske
• delen ikke bærer last eller har en sikkerhedsfunktion
• du er villig til at lave flere prøveprint

Få professionel hjælp, når:

• delen har komplekse former, snaplåse, fjedrende dele eller tætte pasninger
• der indgår flere dele, der skal passe sammen, f.eks. et tandhjulssæt
• delen udsættes for belastning, slid eller varme, og du ikke selv kan vurdere materialet
• du har brug for en egentlig 2D-tegning til bearbejdning eller til at få delen produceret flere gange
• du ønsker at forbedre en konstruktion, der gentagne gange er gået i stykker
• delen skal bruges erhvervsmæssigt, hvor dokumentation har betydning

Økonomisk giver det ofte mening at bruge en professionel til tegningen, når alternativet er at købe en ny maskine, fordi en lille plastdel ikke kan skaffes. Når tegningen først er lavet, kan filen gemmes og bruges igen, så næste gang delen knækker, er det blot et print. Sørg derfor for at få filen udleveret i et format, du selv kan bruge fremover, og spørg til, om målene er dokumenteret på en 2D-tegning.

Det skal du have klar, når du kontakter en tegner

• den ødelagte del og alle brudstykker, eller i det mindste gode billeder
• dine egne mål og en kort beskrivelse af, hvordan delen bruges
• oplysninger om maskinens mærke og model, hvis du har dem
• hvilke dele den skal passe sammen med, gerne med fotos
• hvor stor en belastning, varme og fugt, delen udsættes for

Ofte stillede spørgsmål

Kan en 3D-printet reservedel holde lige så længe som originalen?

Det afhænger af delen og materialet. En korrekt konstrueret del i et passende materiale kan holde længe til mange hverdagsopgaver, men printede dele er typisk svagere på tværs af lagene end sprøjtestøbte originaler. Ved dele under høj belastning bør delen konstrueres med det for øje, og materialet skal vælges efter opgaven.

Kan jeg 3D-printe en del uden en CAD-tegning?

Nej, en 3D-model skal altid findes først. Du kan i nogle tilfælde finde en færdig model på delingssider for 3D-filer, hvis netop din del er almindelig, men passer den ikke helt, skal modellen rettes til. I alle andre tilfælde skal den tegnes ud fra måling eller scanning.

Må jeg bruge 3D-printede dele på elektrisk udstyr?

Til rent mekaniske dele som knapper og dæksler uden sikkerhedsfunktion er det ofte ikke et problem. Men dele, der isolerer, bærer strøm eller beskytter mod berøring, har en sikkerhedsfunktion. Her bør du kontakte producenten eller en autoriseret elinstallatør, og du kan finde generelle sikkerhedsråd hos Sikkerhedsstyrelsen.

Hvad hvis jeg kun har brudstykker af den gamle del?

Det er stadig muligt. Brudstykkerne kan sættes sammen for at tage mål, og manglende dele rekonstrueres ud fra symmetri, de dele delen skal passe til, og billeder fra monteringen. Jo flere oplysninger du kan give om, hvordan delen sad, desto bedre bliver resultatet.

Ansvarsfraskrivelse: Indholdet i denne artikel er alene generel information og udgør ikke professionel rådgivning. Ved beslutninger om sundhed, økonomi eller jura bør du søge en kvalificeret fagperson.