
家裡的鋁門窗都一二十年了,
很多底下的輪子早就壞了,
今天閉門造「輪」,順道寫一下3D列印的的小心得,做個記錄。
因神明廳的紗門,紗網破了好一陣子,
三舅現在算退休,但閒不下來,在修理紗窗紗門,
所以老媽請舅舅幫忙換紗網,
只是送回來後,發現輪子壞了,
開門時,整個門會掉出軌道,掉到地上,發出很大聲響,
我拖了好一陣子,今天才修,
本想應該只是去五金行買替換的輪子組件換掉就好,
但沒想到我們家這組,要換的話,要拆開下方的門框才能拿出輪組,
我實在不想拆門框,還要弄紗網,很麻煩,
看了一下,輪子本身應該原本就用卡的方式卡上去,舊的輪子應該是因為輪軸壞了,
所以輪子卡到內部,無法轉動,像下圖,

網路上找了一下,沒有單賣輪子,
好吧,那就自己做輪子。
寫了那麼多廢話,接下來才是想說的,
3D列印前
輪子需要有個軸承(培林),才能轉動,
然後需要胎皮、需要固定軸承、需要考慮輪子大尺寸、考慮輪子與門框的間隙、以及其他的尺寸,
這是在設計要列印的東西所要考慮的。
需要什麼工具
量測長度最常用的工具是尺,直尺、三角板、捲尺…
在量測非平面,也就是立體的東西,用游標卡尺是比較方便的,
可以量物體長、寬、厚度、深度、外徑、內徑,
基本上,有卡尺,可以解決大部份量測的需求,方便且精確的得到你要的尺寸資訊,
建議玩3D列印,蠻值得買支卡尺來用,
方便性以數位式的較好,判讀較方便,
精確度的話,不要買太爛的,應該不會誤差太多(幾條內)才是。
就算不玩3D列印,卡尺在生活上,也是很好用的工具,當你要去買一些五金零件或一些家俱零件,可以用來確認尺寸,比一般的尺好用。
組合的方式
以這個輪子為例子,
要考慮胎皮還有軸心如何與培林組合、固定,輪子如上固定在鋁門框上並順暢的轉動,
- 胎皮內徑選擇與培林外徑一樣大,做緊配,

- 軸心外徑與培林內徑一樣大,或是大0.1~0.2mm,緊配,

因塑料本生較軟,可變形,組合時,直接把軸心和胎皮敲入培林,直接卡住即可,

- 軸心的中心會用螺絲鎖過,所以會做螺紋(M3 0.5 6h),
我用的是M2.5的內六角螺絲,螺牙外徑約2.9mm,
蟦心的中心就挖空2.9mm,做螺牙,
小技巧,為了可以順暢鎖入螺絲,螺牙上下斜面各內縮0.1mm,牙尖再倒0.1mm圓角,
比較大的牙徑,內縮與倒角可加大至0.2
- 輪子要位於鋁擠型的中心,因此軸心左右兩側要有墊片卡著,
我一側的墊片是做成外徑5mm管狀,中心同樣有螺紋,

外徑與鋁型的開孔一樣大(略小),如此裝上輪子,左右間隙才不會過的造成晃動,
另一側墊片則有多出一個8mm外徑的平面,用來卡在鋁擠型上(另一側有螺絲與華司,所以不用做平面),

管裝墊片高度3mm,另一側4mm。
墊片要多厚,需要先量測鋁擠型內的寬度與鋁擠型的厚度,再決定
公差在設計上有一定的規則,但因為是做生活上的小物,可依實際列印出來的東西,做調整,
但如果能一次到位,就更好了,省時。
列印的方向與填充
FDM的部件,較脆弱的是沿著層紋的方向,容易斷裂,
在設計列印件時或是列印時,就需要考量列印方向。
而填充也影響到部品的強度,需要強度高一點的部件,填充比例可以設高。
組裝
將列印出來的部件,依我們的設計組裝,確認是否如預期,動作是否能正常,並進行調整、重印。

確認沒問題後,上鋁門框組合,再確認是否符合預期,不行就再調整

上軌道實際使用,門的作動順暢,接下來就看耐用性了。