Spis treści:
- 1 Gewinde im 3D-Druck
- 2 Technologische Innovationen bei der Einbettung von Gewinden in 3D-Drucken
- 3 Dehnschrauben für Kunststoffe
- 4 Klebstoff in duroplastischen Einlagen für Kunststoffe
- 5 Mutter in individuell gestalteter 3D-gedruckter Tasche
- 6 Schrauben zum Gewindeschneiden oder Gewindeformen für Kunststoffe
- 7 Holzschrauben
- 8 Was soll ich wählen?
Wenn unser 3D-Druckprojekt aus zwei oder mehr Komponenten besteht, die eine Schraubverbindung erfordern, lohnt es sich, über die Auswahl eines geeigneten Gewindes nachzudenken.
Gewinde im 3D-Druck
In diesem Artikel werden die Eigenschaften, Vor- und Nachteile von Gewindeverbindungen, die im 3D-Druck verwendet werden, sowie die vorgeschlagenen Montagemethoden beschrieben.
Technologische Innovationen bei der Einbettung von Gewinden in 3D-Drucken
Die moderne 3D-Drucktechnologie umfasst eine breite Palette von Materialien. Für unser Projekt können wir ein Filament verwenden, das unseren Anforderungen entspricht, unter anderem hinsichtlich der Materialstärke. Sehr oft müssen die 3D-gedruckten Komponenten jedoch auf irgendeine Weise zusammengefügt werden, damit das Ganze ästhetisch ansprechend und in Bezug auf Stabilität und strukturelle Festigkeit vorbildlich aussieht. Unabhängig von der Zielanwendung müssen wir oft mehrere 3D-gedruckte Komponenten mit Schrauben und Gewindeverbindungen verbinden.
Mit einer wachsenden Palette vielseitiger und zuverlässiger Filamente, einschließlich Harz, werden die Unterschiede zwischen gut aussehenden und funktionalen Prototypen immer geringer. Es gibt viele andere Möglichkeiten, mehrere 3D-gedruckte Teile miteinander zu verbinden, aber wenn wir Komponenten wiederholt anbringen und abnehmen müssen, brauchen wir neben haltbarem Filament auch eine robuste mechanische Befestigung. Wie können wir dann auf die Verwendung von klassischen Metallgewinden verzichten? Es gibt einige überraschend effektive Möglichkeiten, dies zu tun!
Dehnschrauben für Kunststoffe
Bei der Konstruktion unseres Objekts für den 3D-Druck sollten an den Befestigungsstellen Taschen mit einer Tiefe und einem Durchmesser entsprechend den Spezifikationen des Befestigungseinsatzes erstellt werden. Nach dem Druck sollte die Montagefläche mit Isopropylalkohol abgewaschen und ohne Aushärtung getrocknet werden. Drücken Sie dann den Einsatz mit einem Kugelkopfschraubendreher in die Tasche und verwenden Sie eine Schraube, um ihn vollständig auszudehnen und in dem umgebenden Kunststoff zu befestigen. Das Teil sollte dann ausgehärtet werden, um den Kriecheffekt zu verringern und die Haftung der Einlage am Kunststoff (oder einem anderen Filament mit ähnlicher Festigkeit) weiter zu verstärken. Wenn Sie diesen Schritt bis zum Schluss aufsparen, verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass der Einsatz die Tasche während der Temperaturausdehnung beschädigt.
Vorteile: Starke Befestigung an 3D-gedruckten Teilen ohne Klebstoff. Die Metallgewinde sind stabil und wiederverwendbar.
Nachteile: Bei hohen Temperaturen können sich die Einsätze lösen.
Klebstoff in duroplastischen Einlagen für Kunststoffe
Warmgehärtete Gewindeeinsätze sind für die Montage in Thermoplasten mit Hilfe eines Lötkolbens mit einer Montagespitze vorgesehen. Sie können wie vorgesehen in Acrylplatten und Teilen für den inkrementellen 3D-Druck (FDM) verwendet werden, aber nicht in SLA-Photopolymerteilen, die sich beim Erhitzen verformen, aber nicht schmelzen. Die Rändelungen und Rippen auf den Duroplast-Einsätzen machen sie jedoch sehr effektiv beim Anbringen von Gewinden, sofern sie mit Zweikomponenten-Epoxid- oder Cyanacrylat-Kleber geklebt werden. Passen Sie den Durchmesser der Befestigungsnabe an den größten Durchmesser des Einsatzes an und tragen Sie vor der Montage einen kleinen Tropfen Klebstoff auf. Vergewissern Sie sich, dass das einzubauende Teil vollständig trocken und ausgehärtet ist, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Vorteile: Sehr starke Haftung auf 3D-gedruckten Teilen. Die Metallgewinde sind stabil und wiederverwendbar.
Nachteile: Erfordert Kleber (kein Lötkolben erlaubt!).
Mutter in individuell gestalteter 3D-gedruckter Tasche
Die Hinzufügung einer Sechskanttasche auf der Rückseite der Stirnseite zur Aufnahme der Mutter schafft einen dauerhaften Metall-Metall-Kontakt für mehrmaligen Gebrauch. Für zusätzliche Festigkeit beim Abschrauben können wir eine Vierkantmutter wählen. Diese Mutter kann auch aus Kunststoff sein oder Sicherungselemente enthalten. Falls erforderlich, kann die Mutter mit einem Tropfen Sekundenkleber fixiert werden, bei der Modellierung in einer seitlichen Tasche ist jedoch kein Kleber erforderlich. Um eine Presspassung um das Durchgangsloch um die Schraube selbst herum herzustellen, ist darauf zu achten, dass um die Mutter herum ein Spalt von 0,1 mm bleibt.
Vorteile: Die Muttern sind für jede benötigte Schraube leicht zugänglich.
Nachteile: Seitliche Mutterntaschen können die Verwendung von Klebstoff überflüssig machen, aber das Teil kann während des Drucks schwieriger zu halten sein.
Schrauben zum Gewindeschneiden oder Gewindeformen für Kunststoffe
Befolgen Sie bei dieser Art der Montage die Richtlinien des Herstellers für die Abmessungen der Nabe und verwenden Sie hochfeste Baumaterialien. Vor der Verwendung von Montageschrauben müssen die Abschnitte des Drucks, an denen die Gewinde angebracht werden sollen, vollständig ausgehärtet werden. Wenn wir einen Prototyp eines Spritzgussteils erstellen, bei dem Schrauben zum Formen oder Schneiden von Gewinden in der Endmontage verwendet werden, ist dies eine gute Möglichkeit, diesen Prototyp zu drucken und zu testen.
Vorteile: Sie können beim Prototyping genau die gleichen Montagekomponenten verwenden wie bei der Montage von Spritzgussteilen.
Nachteile: Die Schrauben halten fest, aber das Gewinde ist nicht so widerstandsfähig wie bei Metallgewinden. Standardharze funktionieren zwar, sind aber anfälliger für Rissbildung.
Holzschrauben
Es hat sich herausgestellt, dass Holzschrauben beim 3D-Druck mit lichtgehärtetem Harz sehr gut zum Zusammenfügen von Teilen geeignet sind. Interessanterweise ist die Stabilität der mit ihnen hergestellten Strukturen identisch mit der von Schrauben, die für das Gewindeschneiden von Kunststoffen entwickelt wurden. Bevor mit der Montage begonnen wird, muss sichergestellt werden, dass der Durchmesser der Nabenbohrung des Bolzens zwischen dem Hauptdurchmesser des Bolzens (mit Gewinde) und dem kleineren Durchmesser gemessen wird.
Vorteile: Es ist nicht notwendig, spezielle Schrauben für Kunststoffe zu kaufen.
Nachteile: Die Schrauben halten fest, aber das Gewinde ist nicht so widerstandsfähig wie bei Metallgewinden.
Was soll ich wählen?
Die vorgestellten Methoden zur Platzierung von Gewinden im 3D-Druck ermöglichen sehr gute Ergebnisse auch ohne sichtbare Spuren einer Passung. Die Wahl der Gewinde Montage ist uns überlassen. Bei der Wahl der Montagemethode für das Gewinde sollten wir uns am Material unserer 3D-Druckkomponenten orientieren. Dieser Faktor wirkt sich besonders auf die Dauerhaftigkeit der Zielstruktur aus.
