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2019-09-19 【3D列印快訊】結(jié)構(gòu)設(shè)計大集合，你的產(chǎn)品更靈活！(下)
【3D列印快訊】結(jié)構(gòu)設(shè)計大集合，你的產(chǎn)品更靈活！(下)
在上次的文章中，我們已經(jīng)介紹過不可重複拆卸的「一次性」組合結(jié)構(gòu)，本次就要接著為大家介紹更進階的「重複性」結(jié)構(gòu)設(shè)計及原理，提供各位更多產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)的方法。（延伸閱讀：結(jié)構(gòu)設(shè)計大集合，讓你的產(chǎn)品更靈活！（上））
可拆卸式的「重複性」結(jié)構(gòu)：適合應(yīng)用於外殼、插頭或上、下蓋…等元件，通常用於需要包覆本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1.可拆式卡扣
此款設(shè)計可以在物體組合後緊密結(jié)合，並可以阻擋從垂直方向分離的力道，但從特定的方向?qū)⒖ㄩ倔犆撫崛匀豢梢苑奖悴鸾猓Ｒ婌峨娮赢a(chǎn)品的上下蓋、拆裝電池的外殼…等。
（藍色線圖對應(yīng)右側(cè)分件、灰色線圖則對應(yīng)左側(cè)分件，利用些微凸起的三角型同時形成凹槽與卡溝的設(shè)計。）
2.固定式螺絲
透過這種設(shè)計再也不怕客戶會將產(chǎn)品內(nèi)重要的特殊零件搞丟！透過在螺絲上增加一圈凸出的圓環(huán)，不但可以維持360度轉(zhuǎn)動；即使外殼拆開後，螺絲仍會與其中一邊的外殼相連。除了零件易於保存以外，在小型零件較多、複雜的原件上也能確保產(chǎn)品被正確地組裝。
特別的是，由於該結(jié)構(gòu)的螺絲是設(shè)計在外殼中央的孔洞內(nèi)，若使用Ultimaker 3D列印機，則需搭配雙噴頭系統(tǒng)及水溶性支撐PVA才能辦到。不過由於SLS無須支撐結(jié)構(gòu)，因此使用SLS技術(shù)的Sinterit Lisa進行3D列印仍是此款設(shè)計的最佳做法。這些3D列印成品可以適用任何組裝工具，如：平頭螺絲刀、六角扳手…等。（什麼是支撐結(jié)構(gòu)及SLS技術(shù)？新手入門：常見3D列印技術(shù)比較及原理?）
3.鋸齒螺釘
此款螺釘周圍帶有0.05-0.1mm的間隙，用以透過增加磨擦力的方式組合元件，如果想要將摩擦力降低，則可以透過加大間距的方式減少接觸面積。
4.定位套筒
這種結(jié)構(gòu)同時非常簡單有效，可以想像成類似鑰匙與鎖頭的原理，在插銷旋轉(zhuǎn)到正確的位置時可以被拔出並將組件分離。如果使用Sinterit Lisa 3D列印機中製作，該結(jié)構(gòu)可以直接一體成形，完全無須分件列印或組裝。
5.對接組合
大面積相互對接的外殼卡榫需要同時考慮成品壁厚及使用方向性，利用像拼圖一樣的簡單概念作組合。
活動式結(jié)構(gòu)：如果你的產(chǎn)品原型需要靈活運作，例如：轉(zhuǎn)軸、搖桿，那你絕不能錯過以下結(jié)構(gòu)！
1.球形接頭
這種結(jié)構(gòu)設(shè)計能提供組合件較大的旋轉(zhuǎn)角度，也是公仔或人物模型中常見的結(jié)構(gòu)，除了可拆裝的開放式外殼，也能用單次3D列印的方式完成。
2.轉(zhuǎn)軸或後鈕
這也是門板連接處常見的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，不過在這款設(shè)計中是可以拆卸的，並且可以在SLS 3D列印機中單次列印完成。
設(shè)計重點：考慮應(yīng)力及張力
在選擇正確的組合結(jié)構(gòu)時，除了正確的尺寸及作用方向，另一個關(guān)鍵是施加在組件上的所有力矩。如果模型設(shè)計為重載，則可能需要比圖例中更寬的壁厚或更深的凹槽。SLS 3D列印技術(shù)非常適用於需要高精度組合件和薄殼設(shè)計，特別是由封閉型元素組成、需要極小間隙及誤差值的組件，所有這些示例均適用於如：PA12 Smooth或PA11 Onyx等硬質(zhì)成型粉末；若考慮美觀性，一體成形的組合方式會是最完美的。