Зазор (clearance) в snap-fit под усадку FDM
Смоделировал шип и гнездо в один размер — и деталь либо не лезет, либо болтается. Виноват не принтер: FDM печатает шире номинала, а пластик остывая сжимается, поэтому между «папой» и «мамой» замка обязательно закладывают зазор (clearance). Разберём, сколько именно закладывать на сторону под PLA, PETG и ABS, по какой формуле это считает BunnySplit — и почему «трескается» лечится вообще не зазором, а его путают чаще всего.
Коротко
- Зазор на сторону = база посадки + усадка·L, затем капы. Базы BunnySplit: Свободно 0.45 / Плотно 0.30 / Туго 0.18 мм на сторону.
- Конкретно для шипа Ø5 при плотной посадке: PLA 0.315 / PETG 0.325 / ABS 0.335 мм на сторону — чем сильнее усадка материала, тем больше добавка.
- Мало зазора → клинит и не разъединить. Много зазора → болтается люфтом. Это две ПРОТИВОПОЛОЖНЫЕ ошибки, не путать.
- 🔴 Трещина — НЕ от зазора. Трескается от слишком тугой посадки или большого барба: деформация вставки превысила предел материала.
- Печатный флор зазора 0.12 мм на сторону — тоньше физически не разрешить, FDM-разброс склеит стенки.
Что такое зазор и почему без него FDM-замок клинит
Зазор (clearance) — это намеренный отступ на сопрягаемых поверхностях замка: сколько «воздуха» оставить между наружной стенкой шипа и стенкой гнезда, чтобы одно вошло в другое. Считается он на сторону (per side): диаметральный зазор всегда вдвое больше — 0.3 мм на сторону означает, что отверстие на 0.6 мм шире вала.
Почему нельзя моделировать шип и гнездо в одинаковый номинал? Два физических эффекта работают против вас. Первый — FDM кладёт пластик шире номинала: over-extrusion, «слоновья нога» на первых слоях, наплыв на углах и внешних контурах делают деталь чуть толще модели. Второй — остывая, пластик усаживается, и отверстие получается меньше номинала. Смоделировали впритык — после печати шип толще, гнездо теснее, и они не сходятся.
Поэтому зазор — не «неточность», а инженерная величина, которую закладывают заранее. Как именно строится «папа» и «мама» под каждый тип защёлки — в разборе типов snap-fit защёлок для FDM.
Формула BunnySplit: база посадки + усадка·L
В основе — простая, но честная формула, а не «поставь 0.2 и молись»:
зазор на сторону = база_посадки + усадка(материал) · L, затем капы.
Первый член — база посадки: какую посадку вы хотите (свободную, плотную или тугую). Второй — компенсация усадки: она растёт с размером стыка L (длина/диаметр посадки), потому что чем крупнее деталь, тем больше миллиметров она стягивает при остывании. В конце результат проходит через капы (потолки и флор), чтобы не улететь ни в клин, ни в люфт.
Базовые значения посадки в движке (FIT_CLEARANCE), на сторону:
| Посадка | База, мм/сторону | Когда брать |
|---|---|---|
| Свободно | 0.45 | часто собирать/разбирать, конструктор, детские сборки |
| Плотно (snug) | 0.30 | дефолт: держится, но снимается руками |
| Туго (press-fit) | 0.18 | почти неразъёмное, сажаешь один раз |
Конкретные значения на сторону: PLA / PETG / ABS
Подставим усадку материала в формулу для типового шипа Ø≈5 мм при плотной посадке (база 0.30). Разница между материалами на мелком шипе небольшая — усадка·5мм даёт доли десятки, — но на крупном стыке она разъезжается сильно.
Значения BunnySplit для шипа Ø5, плотная посадка:
- Мелкий стык — материал почти не влияет: усадка·малый L даёт крошечную добавку.
- Крупный стык — материал решает всё: усадку·большой L надо компенсировать целиком.
- Подробнее про сами доли усадки — усадка PLA, PETG и ABS.
| Материал | Усадка | Зазор на сторону (плотно, шип Ø5) |
|---|---|---|
| PLA | 0.3% | 0.315 мм |
| PETG | 0.5% | 0.325 мм |
| ABS | 0.7% | 0.335 мм |
Три бага, которые путают: клинит / болтается / трескается
«Деталь не защёлкивается» — это не один симптом, а три разных диагноза, и лечатся они ПРОТИВОПОЛОЖНО. Если перепутать причину, крутить будете не тот винт и сделаете хуже.
Диагностическая таблица:
- Почему PLA трескается легче: у него предел деформации ~4%, у PETG — 7%. Хрупкий PLA лопается там, где вязкий PETG просто прогнётся.
- BunnySplit держит прогиб защёлки ≤50% предела материала (запас 2× против поломки) и печатает ось вставки вдоль слоёв, чтобы барб гнулся В ПЛОСКОСТИ слоёв, а не расслаивался.
- Под живучую защёлку важен и материал, и геометрия — см. материал под snap-fit сборку и толщину стенки под защёлку.
| Симптом | Настоящая причина | Что крутить |
|---|---|---|
| Клинит, не входит или не разъединить | Зазор МАЛ — FDM-разброс и усадка съели его, стенки склеились | Увеличить зазор: взять посадку свободнее |
| Болтается, люфтит, выпадает | Зазор ВЕЛИК — шип гуляет в гнезде | Уменьшить зазор: посадку туже; проверить калибровку экструзии |
| Трескается при вставке, лопается барб | НЕ зазор. Натяг велик или барб (undercut) большой — деформация превысила предел материала | Уменьшить барб, добавить галтель в корень балки, взять вязкий PETG |
Капы и флоры: почему зазор не бесконечно свободный
Компенсация усадки не растёт до бесконечности — иначе на крупной детали зазор раздулся бы до люфта. Каждая добавка упирается в потолки и флор:
- Потолок усадочной добавки локального шипа: 0.30 мм — маленький шип не раздувает зазор бесконечно.
- Относительный потолок: ≤15% радиуса штифта — иначе штифт болтается долей собственного тела.
- Абсолютный печатный флор: 0.12 мм на сторону — тоньше FDM не разрешит стабильно, стенки склеятся.
- На крупном седле кап снимается — там усадка реально большая (ABS·60 мм → +0.42 мм), и её нужно компенсировать целиком, а не срезать потолком.
Как выбрать базу под свой шов
Практическая шпаргалка, от чего плясать:
Если сомневаетесь — начните с Плотно 0.30 на PETG: вязкий материал прощает и посадку, и защёлку. А чтобы не считать вручную для каждого шва, загрузите модель в редактор BunnySplit — он подставит усадку·L, посадку и капы по каждому стыку сам, под выбранный филамент.
Чтобы не считать зазор руками, генератор snap-fit замков закладывает его под материал автоматически.
- Разъёмное, многоразовое (крышка, съёмная деталь, конструктор) → Свободно 0.45 или Плотно 0.30. Канон разъёмных швов — 0.2–0.5 мм на сторону.
- Постоянное, собрал один раз → Туго 0.18. Канон press-fit — 0.1–0.3 мм на сторону.
- Материал с большой усадкой (ABS, Nylon) → бери базу ниже — усадка добавит недостающее сама.
- Крупный стык → закладывай запас: там усадка·L даёт основной вклад, а не база.
На чём основан сервис
BunnySplit рассчитывает соединения не «на глаз». Зазор замка складывается из посадки (по умолчанию 0.30 мм на сторону) и компенсации усадки материала — PLA 0.3%, PETG 0.5%, ABS 0.7% — а прогиб защёлки проектируется с запасом не меньше двукратного по пределу деформации пластика (PLA около 4%, PETG около 7%). Геометрия консольных защёлок следует инженерному канону snap-fit Bayer/Covestro «Snap-Fit Joints for Plastics».
Числа — из движка сервиса и справочников FDM; величины snap-fit — по Bayer/Covestro. Разработчик и издатель: BunnySplit.
Не считай зазоры вручную
Загрузи модель в BunnySplit — движок разрежет её по цветовым зонам и сам поставит snap-fit замки с зазором под усадку выбранного филамента: база посадки, усадка·L и капы уже учтены по каждому шву. Загрузить и разрезать модель.
Загрузить модель →Печатаете на заказ? Продавайте свои модели и услуги на BunnySplit →