Como projetar e imprimir botões de reposição para eletrodomésticos

Por que esta é uma das melhores estampas funcionais

Um botão de fogão de reposição do fabricante custa entre US$ 15 e US$ 30. Um botão de reposição para sistema de climatização? Muitas vezes, esse tipo de produto é descontinuado. Os botões de máquinas de lavar roupa quebram e o número do modelo leva a uma página de peças que diz "não está mais disponível".

Uma peça de reposição impressa em 3D custa cerca de 50 centavos de dólar em filamento e leva menos de uma hora para imprimir. Mais importante ainda, você pode fazê-la em qualquer formato que desejar. Mais fácil de segurar, maior para mãos com artrite, de cor diferente, com um ponteiro que realmente se alinha com as marcações. Já imprimi botões para um fogão, duas máquinas de lavar, um desumidificador e um receptor de som antigo. Todos eles ainda funcionam.

O processo é sempre o mesmo: meça o eixo, modele-o, imprima, teste o encaixe e ajuste, se necessário. Depois de fazer isso uma vez, cada botão quebrado se torna um projeto de 30 minutos, em vez de uma dor de cabeça procurando peças.

Medindo o eixo

O eixo é crucial. Se errar nessa medida, nada mais importa. Você precisa de um paquímetro (digital ou analógico, qualquer um serve). Uma régua não será suficiente para as tolerâncias envolvidas.

Tipos comuns de eixo

O que medir

Para um eixo em D (o tipo mais comum):

1. Diâmetro do eixo (a dimensão circular completa, normalmente 6 mm para fogões)
2. Largura plana (a distância da face plana até o lado oposto da circunferência)
3. Comprimento da haste (profundidade necessária do furo no botão)
4. Caso o botão antigo ainda exista: diâmetro externo, altura, posição de quaisquer ponteiros ou indicadores.

Anote essas medidas. Depois, meça novamente. Um erro de 0,2 mm no diâmetro do eixo representa a diferença entre um botão que encaixa firmemente e um que fica bambo ou não encaixa de jeito nenhum.

Modelando o botão

Você não precisa ser especialista em Fusion 360 para fazer um botão. Você pode gerar um com algumas linhas de OpenSCAD., ou utilize um gerador paramétrico em arquivos imprimíveis.

O caminho mais rápido: geradores paramétricos

Pesquise "botão paramétrico" em Materiais para imprimir. Existem dezenas de modelos onde você insere o diâmetro do eixo, a largura da superfície plana, o diâmetro externo do botão e a altura. O gerador cria o arquivo STL. Não são necessárias habilidades em CAD. Botão paramétrico em forma de D no Thingiverse é outro bom ponto de partida.

O método manual: Fusion 360 ou TinkerCAD

Para um botão de eixo em D no Fusion 360:

1. Crie um cilindro com diâmetro semelhante ao do eixo.
2. Crie um retângulo mais largo que o cilindro, posicionado de forma a cortar uma superfície plana.
3. A operação booleana subtrai o retângulo do cilindro. Agora você tem um buraco em forma de D.
4. Extrude o corpo do botão em torno deste orifício (um cilindro maior ou qualquer formato que desejar).
5. Adicione uma saliência indicadora, serrilhado ou textura de aderência na parte externa.

O TinkerCAD funciona da mesma forma com suas ferramentas de subtração de forma. É mais simples para iniciantes, mas menos preciso para tolerâncias apertadas. Para botões onde o encaixe do eixo precisa ser exato, as dimensões paramétricas do Fusion 360 permitem ajustes de 0.Ajuste em incrementos de 0,05 mm até obter o encaixe perfeito.

Para inspiração, Este guia passo a passo ensina como projetar botões de potenciômetro. Abrange todo o fluxo de trabalho do Fusion 360 com lógica de dimensões específica para encaixes de eixos em D.

Escolher o material certo

O material depende de onde o botão está localizado.

Puxadores de gaveta, puxadores de armário, alças de cômoda: PLA. Temperatura ambiente, sem tensão, sem calor. A rigidez do PLA na verdade ajuda, pois ele se encaixa firmemente no eixo. Imprima em qualquer cor. Lixe e pinte se quiser um acabamento melhor.

Botões de eletrodomésticos longe do calor (máquina de lavar roupa, desumidificador, equipamentos de áudio): PLA ou PETG. O PLA funciona bem se o aparelho não ficar exposto à luz solar direta ou perto de uma fonte de calor. O PETG oferece uma proteção adicional contra o calor.

Botões de fogão e forno: aqui é onde o material importa. Os botões do fogão ficam próximos à superfície do cooktop e, embora não estejam diretamente sobre a chama, o calor irradiado pelas chamas adjacentes pode elevar a temperatura da superfície para 50–70 °C. O PLA amolece a 55 °C. O ABS (com deflexão térmica em torno de 98 °C) ou o ASA (em torno de 100 °C) são opções mais seguras. Ambos precisam de uma câmara aquecida para serem impressos sem deformar. Uma impressora com uma câmara de aquecimento como a 2º trimestre A temperatura da câmara de 65°C processa ABS e ASA de forma confiável.

Uma observação importante sobre os botões do fogão: o botão em si não toca a chama, mas se estiver em um fogão a gás diretamente adjacente a uma boca acesa, meça a temperatura da superfície com um termômetro infravermelho antes de escolher o material. Medi a temperatura do meu botão do fogão em 48 °C durante um cozimento intenso. O PLA aguentaria, por pouco. O ABS oferece uma margem de segurança maior. Para uma avaliação completa, consulte um profissional. Comparação de calor ABS vs ASA, Esse guia aborda as propriedades térmicas em detalhes.

Impressão e montagem

Configurações de impressão

Tolerâncias

É aqui que a maioria das primeiras tentativas falha. Guia de tolerâncias da 3D Chimera Analisa a relação entre a folga de projeto e o ajuste funcional.

Para botões com eixo em D, comece com uma folga de 0,1 a 0,15 mm em cada lado do eixo (portanto, se o eixo tiver 6,0 mm de diâmetro, modele o furo com 6,2 a 6,3 mm). Isso proporciona um encaixe por fricção firme. Se desejar um encaixe por pressão mais preciso, aumente a folga para 0,05 mm, mas talvez seja necessário lixar ou prensar o botão no eixo com calor.

Se o botão usar um parafuso de fixação, projete o furo do eixo com 0,3 a 0,4 mm a mais e adicione um furo para um parafuso de ajuste M3 perpendicular ao eixo. O parafuso fixa o botão ao eixo. Isso é mais tolerante a erros de tolerância e permite que você remova o botão posteriormente.

Imprima um cilindro de teste apenas com o furo para o eixo (5 mm de altura, mesmas dimensões do furo) antes de imprimir o botão completo. Leva 3 minutos e evita que você perca uma hora com um botão que não encaixa. Se o teste ficar muito apertado, aumente o furo em 0,1 mm. Se ficar muito folgado, diminua em 0,1 mm. Assim que o teste encaixar, imprima a peça definitiva. Para tamanhos maiores. ideias de impressão funcionais, Os puxadores são apenas o começo da impressão para reparos domésticos.