Ako navrhnúť funkčné 3D tlačiteľné pružiny (praktický návod)
Autor: Rastislav Kmeťo | 3dproshop.sk
3D tlač ti umožní vytvoriť pružiny na mieru – na klipy, západky, pánty, mechanizmy či tlmenie. Aby však pružina naozaj fungovala (a nepraskla po pár stlačeniach), treba zvoliť správny materiál, dizajn a nastavenia tlače. Nižšie máš jednoduchý a overený postup.
Najdôležitejšie pravidlo: pružina nie je kov
Plastová pružina sa správa inak než kovová. Pri 3D tlači sa väčšinou oplatí navrhovať pružinu tak, aby sa ohýbala v rámci možností materiálu a vrstiev – nie aby „kopírovala“ kovové vinutie 1:1.
1) Výber materiálu (čo na pružiny naozaj funguje)
- PLA – vhodné skôr na prototyp / test tvaru. Je tvrdé, ale krehké (často praskne).
- PETG – dobrý kompromis: pružnosť + húževnatosť. Ideálne pre väčšinu funkčných pružín.
- TPU – najflexibilnejšie. Skvelé na pružné klipy, tlmenie a „flex“ zóny.
👉 Ak si nie si istý, pozri si sprievodcu: Ako vybrať správny filament
2) Dizajn: čo ovplyvňuje tvrdosť a životnosť
Tvrdosť pružiny (ako silno tlačí / ako ľahko sa ohýba) vieš doladiť hlavne týmito parametrami:
- Hrúbka „ramena“ / drôtu: hrubšie = tvrdšie, tenšie = pružnejšie
- Dĺžka pružnej časti: dlhšie = pružnejšie, kratšie = tvrdšie
- Počet závitov / ohybov: viac = väčší zdvih, menšia tvrdosť
- Rozostupy: nechaj rezervu, aby sa časti pri tlači nezliali
3) Orientácia pri tlači (veľmi dôležité)
- Najčastejšie odporúčanie: tlačiť tak, aby sa pružina ohýbala „v rovine vrstiev“ a nie proti vrstveniu.
- Ak pružina praská: je veľká šanca, že sa láme na spojoch vrstiev (delaminácia) → zmeň orientáciu.
Tip: Pri klipoch a pružných pántoch často funguje lepšie tlač „na plocho“ (väčšia plocha vrstiev v ťahu), pri niektorých špirálach a pružinách zas „na stojato“. Oplatí sa vytlačiť malý test.
4) Nastavenia tlače, ktoré robia rozdiel
- Výška vrstvy: 0.16–0.20 mm (pri detailoch aj 0.12 mm)
- Perimetre (stien): 3–5 stien (pevnosť rastie viac ako infill)
- Infill: 30–60 % (na pružiny často netreba 100 %)
- Rýchlosť: radšej pomalšie pri TPU a pri tenkých častiach
- Teplota: podľa materiálu (vyššia teplota často zlepší pevnosť medzi vrstvami)
5) Najčastejšie typy 3D tlačiteľných pružín
Flex klip / západka (najpraktickejšie)
- Najlepšie materiály: PETG, TPU
- Ideálne použitie: držiaky, zacvakávacie kryty, jednoduché mechanizmy
Špirálová pružina (plochá)
- Najlepšie materiály: TPU (prípadne PETG)
- Ideálne použitie: otočné mechanizmy, návratové prvky
Listová pružina (plochý pás)
- Najlepšie materiály: PETG
- Ideálne použitie: tlmenie, pružné „rameno“, páčky
6) Testovanie (rýchlo a efektívne)
- Vytlač 2–3 varianty s rôznou hrúbkou (napr. 2.0 / 2.5 / 3.0 mm)
- Urob 50–100 cyklov ohybu a sleduj trhliny
- Ak pružina zostáva ohnutá → materiál je príliš mäkký alebo je veľká deformácia
- Ak pružina praská → zmeň orientáciu, pridaj steny, skús PETG/TPU
Záver
Ak chceš funkčnú 3D tlačiteľnú pružinu, najčastejšie vyhráva kombinácia: správny materiál (PETG/TPU) + dobrá orientácia + dostatok stien. Neboj sa spraviť malý test – ušetrí ti veľa času a pokusov.
3dproshop.sk – filamenty, ktoré tlačia bez problémov.
👉 Súvisiace návody: Ako previesť STL na G-kód · Ako vybrať správny filament