Как установить термоусадочные вставки для прочных, надёжных резьб в 3D-печатных деталях

Резьбовые компоненты в 3D-печати

Резьбовые соединители, отверстия и болтовые соединения фундаментальны для практически каждой инженерной детали, которую вы производите. Работая с 3D-печатными деталями, качество резьбы напрямую влияет на долговечность сборки. Традиционные пластиковые резьбы — либо напечатанные, либо нарезанные вручную — склонны к соскабливанию и износу, в то время как металлические резьбы обеспечивают прочность и долговечность, необходимые для высокопроизводительных приложений. Металлические резьбовые вставки, обычно латунные с предварительно сформированными внутренними резьбами, дают надёжное решение. Их рогатка наружная поверхность зацепляет окружающий материал, сопротивляясь силам вырыва и кручения.

Для термопластиковой 3D-печати термоусадочные вставки — предпочтительный выбор. При установке полимер плавится и перетекает вокруг вставки, создавая локально усиленную связь, драматически улучшающую показатели вырыва и кручения по сравнению с другими типами вставок.

Кейс армии США

Прочитайте нашу новейшую историю успеха клиента о крупной учебной базе армии США.

Проектирование для и установка термоусадочных вставок

Что вам понадобится

• 3D-печатная деталь с соответствующими отверстиями для резьбовых вставок
• Выбранные термоусадочные резьбовые вставки
• Паяльник (650–750 °F / 343–399 °C)
• (Опционально) Насадка для установки вставок на паяльник

1. Выберите размер болта и соответствующую вставку

Выберите крепеж, который будет закреплять деталь. Размер вставки зависит от толщины материала вокруг полости; если остаётся менее 2 мм (0,078 дюйма) материала, выбирайте меньшую вставку. Проверьте рекомендуемые поставщиком размеры полости. В этом примере используется вставка M3 со следующими спецификациями:

• Глубина отверстия (D): 3,8 мм
• Большой диаметр (A): 5,31 мм
• Малый диаметр (B): 5,1 мм

2. Нарисуйте начальную точку для ваших отверстий

Используйте инструмент эскиза вашей CAD-программы для отметки точного расположения каждого отверстия.

3. Создайте зенкованное отверстие

С инструментом «Отверстие» сгенерируйте зенкование, соответствующее большому диаметру вставки (A) и рекомендуемой глубине. Продлите отверстие за базу зенкования, если нужна рельефная дырка для зазора винта.

4. Сделайте фаску внутреннего края зенкования

Примените дистанционно-дистанционную фаску к нижнему внешнему краю зенкования. Используйте высоту зенкования как первую дистанцию и ">(A‑B)/2" как вторую дистанцию для достижения требуемого малого конусного диаметра (B).

5. Напечатайте вашу деталь

Напечатайте деталь после завершения дизайна.

6. Разогрейте паяльник

Включите паяльник и дайте ему достичь 650–750 °F (343–399 °C). Этот температурный диапазон плавит термопластик без деградации материала.

7. Вдавите каждую вставку в свою полость

Поместите вставку по центру своей полости. Выравняйте наконечник паяльника с центром вставки и прилагайте лёгкое давление. По мере нагрева вставки пластик плавится и течёт, позволяя вставке осесть в полость. Держите паяльник в контакте до полной посадки вставки и совпадения верха детали с головкой вставки. Для крупных вставок допустите немного большее время нагрева.

8. Дайте детали остыть

После посадки всех вставок дайте детали остыть пару минут. Это гарантирует, что полимер полностью застынет вокруг вставки. Используйте это время для корректировки любых вставок, которые не сели правильно.

Усиление прочности резьбовых соединений

Хотя термоусадочные вставки обеспечивают отличное сопротивление вырыву, размещение их на противоположной грани детали может ещё больше увеличить нагрузку. Когда вставка нагружается, её конус зацепляет конус зенкования, распределяя силы более равномерно. Добавление непрерывного волокнистого усиления вокруг полости усиливает этот эффект, предотвращая деформацию стенок под нагрузкой.

Свяжитесь с нами для бесплатного образца детали для оценки прочности и долговечности наших материалов.

Следите за нами в Facebook, Twitter, Instagram и LinkedIn для последних обновлений.