3Dプリンターで作る正確で安定したギアボックス 費用対効果の高い天体写真用部品

一目でわかるアプリケーション
天体写真では、さまざまな天体を長時間露光で撮影し、適切なメディアに保存します。自分のデジタルカメラや携帯電話のカメラの露光時間を変えたことがある人なら誰でも、長時間露光で撮影された写真が、わずかな変化で" 、"ぼやけることがあることを知っているだろう。地球は自転しているため、この自転も天体写真で使用される長時間露光には問題となる。vhwデジタルアートのファン・ホーヴ氏は、天空のモチーフをありのままに描写できるよう、地球の自転を補正する装置を開発した。プラスチック製のギアボックスに要求されたのは、正確に24時間で360度回転すること、カメラとレンズに十分な耐荷重があること、個々の部品の高い安定性と耐摩耗性である。また、上空のどの物体を追跡するかによって、異なる回転速度を設定できる必要がある。ギアボックスと、モーターおよび電子機器用のすべてのブラケットは、トライボフィラメント® イグリデュール® i150を使用して3Dプリンティングで製造された。 3Dプリント部品のコスト面の優位性に加え、イグス（® ）の高性能プラスチックが持つ高い耐摩耗性と回転・旋回用途への適合性も、素材と製造工程の選択に大きな役割を果たした。

地球の自転を補正して、数時間にわたる長時間露光ができるようにしなければならない。撮像する天体がカメラの視点から動かないようにする装置で、天体とレンズや望遠鏡を安定するように動かさなければならない。これには正確で均一な回転も含まれる。また、天体によって追尾時間が異なるため、コントローラーや外付けのコントロールパネルで異なる回転速度を設定する必要がある。

ヴァン・ホーヴェ氏はイグス（® ）と緊密に協力し、彼のプロジェクトに適した素材を探した。負荷容量と精度は、減速比1:38のピボットベアリングRL-D-20によって保証されています。3Dプリントされたギアとマウントの高い安定性と耐摩耗性は、トライボロジー的に最適化されたイグリデュール® i150フィラメントによって達成された。ギアボックスの減速比は1:243。3Dプリントされたギアの摩擦は、コンポーネント間の2つのスラストワッシャーによって低減され、ロスのない回転が保証される。ファン・ホーヴェ氏は、このコラボレーションを"、いつも通り非常に良いものと評価している" 。

天体写真では、夜空の天体や星雲などを可視光で撮影し、さまざまなメディアに保存する。カメラは地軸に平行な地理的な北極を向いている。カメラの傾きは緯度に対応する。このような写真の露光時間は数時間であるため、カメラは地球の自転に合わせなければならない。そうしないと、物体の実際の形ではなく、線だけが見えてしまう。適切な装置であるトラッカーは、自転速度が1日1回転に正確に対応していれば、地球の自転を補正する。また、追跡する天体によって自転速度は異なる。星の場合、1回転は23時間56分4秒かかる。月は24時間52分28秒、太陽は24時間ちょうどである。

カメラとレンズ、または望遠鏡の全重量を、24時間かけて360°回転させながら支えることができなければなりません。サイズ、モデル、装置にもよりますが、最大4kgまで可能です。回転の高精度は、1:38のギア減速を持つピボットベアリングで達成されています。少なくとも1,000,000サイクルの機械的耐用年数により、システム全体の長寿命も保証される。3Dプリントされた減速比1:243のギアは強度を高め、使用されているスラストワッシャーと耐摩耗性イグリデュールi150プラスチックのおかげで長寿命となっている。

トライボロジー的に最適化されたイグリデュールi150フィラメントは加工が容易で、FDMプロセスのすべての3Dプリンターに適しています。低グライド速度での高い耐摩耗性と高性能ポリマーの優れた機械的特性に加えて、イグリデュールi150はEU規則10/2011に基づく食品との接触にも適しています。固体潤滑剤が配合されているため、メンテナンスが不要で、ほとんどの用途でその強度と層間接着性の恩恵を受けることができます。